Классификационное общество Lloyd’s Register (LR) представляет новый отчет, в котором исследуются возможности оптимизированных гребных винтов и энергосберегающих устройств (ЭСУ) для движительных установок судов. Эти технологии потенциально способны обеспечить измеримую экономию топлива, соответствие регуляторным требованиям и долгосрочную эксплуатационную устойчивость флота.
В документе «Применение передовых конструкций гребных винтов на судах» (Applying Advanced Propeller Designs to Ships) говорится, что, несмотря на значительный потенциал снижения расхода топлива и относительно низкую стоимость многих ЭСУ для движителей, их текущее внедрение на мировом торговом флоте остается ограниченным. Тем не менее, наблюдается явная тенденция к росту их установки как на новостроящихся судах, так и в рамках проектов модернизации, особенно в сегментах судов с высоким потреблением топлива, таких как балкеры, танкеры и контейнеровозы.
Основным стимулом для таких модернизаций служит очевидная выгода от снижения расхода топлива и связанных с этим регуляторных издержек. Однако точный расчет потенциала экономии топлива и окупаемости инвестиций может быть сложной задачей, требующей тщательного учета материальных, монтажных и эксплуатационных затрат. Ожидается, что введение платы за выбросы углерода в судоходстве значительно сократит сроки окупаемости энергосберегающих технологий.
Ключевым фактором, стимулирующим внедрение модернизированных гребных винтов и ЭСУ, является развивающееся регуляторное поле. Это включает Индикатор углеродной интенсивности (CII) и стратегию по сокращению выбросов парниковых газов Международной морской организации (IMO), а также европейские нормы, такие как Система торговли выбросами ЕС (EU ETS) и инициатива FuelEU Maritime. Эти нормативные акты напрямую связывают эксплуатационные характеристики судна и его выбросы с финансовыми санкциями и требованиями соответствия, делая модернизацию для повышения энергоэффективности все более привлекательной. Спрос на модернизацию растет, причем наблюдается примечательная тенденция к обновлению даже более новых судов, что указывает на возрастающую срочность в достижении экономии топлива.
Для достижения оптимальной экономии необходим тщательный выбор и оптимизация конструкции с учетом специфического эксплуатационного профиля судна и формы его корпуса, часто с использованием передовых инструментов, таких как вычислительная гидродинамика (CFD) и модельные испытания. В связи с этим предлагаются следующие рекомендации. Перед принятием решения о конкретной технологии судовладельцам рекомендуется провести всесторонний анализ эксплуатационного профиля своего судна, который включает торговые маршруты, скоростные режимы и условия загрузки, а также детальную оценку существующей формы корпуса и движительной установки. Такая оценка имеет решающее значение для определения наиболее подходящих ЭСУ и реалистичной оценки потенциала экономии топлива для конкретного судна.
Для максимизации преимуществ и предотвращения потенциальных проблем, таких как негативное взаимодействие между устройствами или увеличение подводного излучаемого шума, важно использовать передовые инструменты, такие как CFD, и, возможно, модельные испытания. Выбранные гребной винт и ЭСУ должны быть спроектированы и оптимизированы так, чтобы дополнять друг друга и соответствовать специфическим характеристикам судна.
Модернизация гребных винтов и ЭСУ может повлиять на крутильные колебания в системе валопровода, центровку вала, подводный излучаемый шум и биообрастание. Судовладельцам следует проводить анализ крутильных колебаний, обеспечивать правильную центровку вала при установке и учитывать потенциальное воздействие на подводный шум при выборе технологий. Кроме того, разработка проактивного плана управления биообрастанием как для корпуса, так и для модернизированных компонентов имеет решающее значение для поддержания достигнутых показателей эффективности.
После установки модернизированных систем жизненно важно внедрить систему мониторинга производительности судна, чтобы подтвердить прогнозируемую экономию топлива и выявить любые непредвиденные эксплуатационные проблемы. Проведение ходовых испытаний и сравнение данных до и после модернизации предоставят ценную информацию о фактической эффективности внедренных технологий.
Для обеспечения долгосрочных преимуществ от модернизации судовладельцам следует придерживаться рекомендованных графиков технического обслуживания нового гребного винта и ЭСУ, включая регулярную очистку и осмотры для снижения влияния биообрастания. Постоянный мониторинг производительности поможет выявить любое снижение эффективности со временем, позволяя своевременно вмешаться и максимизировать отдачу от инвестиций.