Международное классификационное общество DNV опубликовало аналитический доклад, посвященный системам ветродвижителей (WAPS). В документе разъясняется потенциал этих систем для экономии топлива и их важная роль в контексте ужесточения нормативных требований по выбросам парниковых газов.
Системы WAPS, включающие роторные, вакуумные, крыльевые и мягкие паруса, а также воздушные змеи, привлекают все больше внимания, поскольку судоходная отрасль сталкивается с необходимостью соблюдения строгих правил по сокращению выбросов парниковых газов для достижения нулевого уровня выбросов к 2050 году. В публикации отмечается, что ветер является неисчерпаемым и бесплатным источником энергии, поэтому WAPS могут стать привлекательным решением для судовладельцев, стремящихся соответствовать новым нормам, которые устанавливают плату за выбросы и требуют использования более дорогих видов топлива с низкой интенсивностью выбросов парниковых газов.
Судовладельцы, операторы и производители технологий сообщают, что использование ветродвижителей уже позволило некоторым судам добиться ежегодной экономии топлива в диапазоне от 5% до 20%, что привело к соответствующему сокращению выбросов парниковых газов. Отмечается, что более широкое внедрение WAPS на крупных грузовых судах, на долю которых приходится около 80% мировых выбросов от судоходства, внесет существенный вклад в достижение целей Международной морской организации (IMO) по сокращению выбросов парниковых газов.
В докладе DNV подробно рассматриваются ключевые аспекты нормативно-правовой базы по выбросам парниковых газов, включая индексы EEDI и EEXI, устанавливающие требования к выбросам CO2 для новых и существующих судов, а также систему CII, измеряющую ежегодные выбросы CO2 на единицу транспортной работы. DNV указывает, что WAPS могут помочь в достижении этих требований, и подчеркивает, что с 2024 года суда валовой вместимостью более 5000 тонн должны будут приобретать и сдавать квоты на выбросы CO2 в рамках системы торговли выбросами ЕС (EU ETS). Кроме того, с 2025 года вступает в силу Регламент FuelEU Maritime, устанавливающий требования к интенсивности выбросов парниковых газов для судов. WAPS могут снизить эти затраты за счет сокращения годового потребления топлива и помочь в достижении соответствия требованиям благодаря специальному коэффициенту уменьшения выбросов за счет использования ветра.
IMO в настоящее время разрабатывает новые правила, направленные на поддержку целей Стратегии IMO по парниковым газам 2023 года. Ожидается, что эти правила будут приняты в 2025 году и вступят в силу примерно в середине 2027 года. Новые правила будут включать технический элемент, предписывающий использование судового топлива с более низкой интенсивностью выбросов парниковых газов, а также механизм ценообразования на выбросы парниковых газов. Использование WAPS на судах может быть учтено при оценке интенсивности выбросов парниковых газов и поможет судовладельцам снизить затраты на соблюдение нормативных требований за счет сокращения потребления топлива. Пока неясно, будет ли эта «награда» основываться на критериях проектирования или на оперативной отчетности об использовании WAPS.
В публикации объясняется, что паруса генерируют прямую движущую силу, создавая аэродинамические силы и обеспечивая дополнительную тягу. Создание аэродинамической подъемной силы и силы сопротивления зависит от направления и скорости ветра, которые также влияют на относительный вклад движителя и потенциальную экономию топлива. Мощность паруса может либо увеличить скорость судна при той же мощности двигателя, либо снизить нагрузку на двигатель, позволяя снизить обороты и достичь той же скорости при меньшем расходе топлива.
Потенциал сокращения расхода топлива судами, использующими WAPS, зависит от таких факторов, как размер и водоизмещение судна, количество и размер установленных WAPS, торговые маршруты и тип WAPS. Современные системы WAPS имеют ограниченный размер, и даже самые большие из них оказывают ограниченное влияние на дополнительные параметры тяги и экономию топлива для больших и тяжелых судов. На меньших судах эти же системы дают больший эффект. Количество и размер WAPS, в свою очередь, влияют на аэродинамическую тягу и, соответственно, на потенциальную экономию. При выборе оптимального количества и размера WAPS учитываются доступное пространство на палубе, воздушный поток и эффекты взаимодействия между парусными установками. Географический район и метеорологический сезон, в котором эксплуатируется судно, существенно влияют на потенциальные выгоды от WAPS. Различные типы WAPS отличаются не только внешним видом и принципами работы, но и своими эксплуатационными характеристиками. Важны как чистая аэродинамическая подъемная сила, создаваемая устройством, так и его сопротивление.
В документе также рассматривается важность маршрутизации погоды – стратегического подхода, используемого в морской навигации для оптимизации эффективности и безопасности коммерческих морских перевозок. Используя метеорологические данные и прогнозные модели, маршрутизация погоды позволяет судам прокладывать курсы, максимально используя попутные ветры (а также волны и течения), избегая неблагоприятных условий и соблюдая графики. Это позволяет сократить расход топлива и выбросы парниковых газов, а также повысить общую эффективность работы. Современные системы маршрутизации погоды интегрируют данные в реальном времени и сложные алгоритмы для предоставления адаптивных рекомендаций по маршруту, гарантируя, что суда достигнут наилучшего баланса между скоростью и энергоэффективностью. Наибольший потенциал экономии топлива может быть реализован в межконтинентальных перевозках, где у судов больше возможностей для выбора маршрута, следуя благоприятным погодным условиям. По сравнению с прямым маршрутом, маршрутизация погоды может легко удвоить экономию топлива, заключают в DNV.
