先说一下,上一篇文章船舶脱硝技术和路径选择 (EGR or SCR)有人留言问NH3主机的订单情况,本已准备回复,但是手贱不小心把人家留言给删了,对不住,特此贴上原本计划回复的数据如下,供手算参考,搬砖不谢。之前甲醇和氨确实很火,大有盖过LNG之势,主要原因是EU ETS和FuelEU的陆续推出,让船东们对“零碳”极为神往;但是,最近大家可能已经注意到,从各种统计口径看,原以为可能会被“替代”的LNG双燃料又卷土重来(占比74.6%),与之相应的LNG Bunker订单也出现陡增,究其原因之一是EU ETS和FuelEU可能要玩不转了,原因之二,也是最根本的,是LNG自身具备无法比拟的产业链优势,它虽然不是“零碳”,却是在可见的时间范围内(至少2050年前)最稳定可靠的“低碳”燃料。Quote ### 根据Clarkson数据,2024年1-10月,全球新船订单成交合计2245艘、10365.7万总吨,其中替代燃料船舶订单为534艘、5020.5万总吨,以总吨计占比高达48.4%,比去年全年的38.3%高10.1个百分点。从燃料类型看,LNG、甲醇、LPG、乙烷、氨、氢燃料船舶订单占比分别为74.6%、15.2%、5.6%、2.6%、1.2%、0.7%。从具体船型看,LNG船全部采用替代燃料;LPG船共104艘、450.9万总吨采用替代燃料,占比87.4%;集装箱船共186艘、2632.7万总吨采用替代燃料,占比81.2%;油船、散货船采用替代燃料的订单比例分别为14.4%、4.7%。###Unquote另外,最近有些文章意外收到一些赞赏,虽然只是碎银一二两,还是很开心,因为我也是白嫖族,所以很能理解大家给出碎银一二两时的心情。心虽不向往之,却受之如饴,感谢。言归正传。这次研究的主题是“船舶油耗”,之前工作中我在谈论不同船型的优势时,都会说哪个船型油耗低,哪个船型更加Eco,好像自己真懂,现在回头看是真的不懂,其他所谓“商务精英”其实也不懂,都是人云亦云。一、我们在说“船舶油耗”时,说的是“什么的”油耗?船舶的实际油耗包括:主机油耗、辅机油耗、锅炉油耗。一般而言,造船合同中说的油耗是“船舶主机油耗”,且专指特定热值标准燃料的油耗;期租合同中说的油耗是“主机油耗+辅机油耗+锅炉油耗”,且一般会注明是重油、轻油或高低硫油的油耗。二、我们在说“船舶油耗”时,说的是“什么状态下的”油耗?造船合同中的油耗其实是主机台架实验时的油耗;期租合同中的油耗一般是特定海况、天气、时段的实际油耗。初入职场时,我接触的其实是造船合同中的船舶油耗,却误以为是期租合同的油耗;现在看来,我既误解了造船合同,也误解了期租合同。所以,造船合同和期租合同中的船舶油耗差多少呢?差了主机出厂时的“toIerance” ,一般+5%或+6%;差了海况调整“Sea Margin”,一般+15%;差了从主机到螺旋桨的功率损失或传动效率“Gearing efficiency”;差了燃料的类型,差了辅机油耗和锅炉油耗;如果主机安装了轴发,还会差轴发功率……三、我们在说“船舶油耗”时,说的是“多少功率下”的油耗?问到这里的时候,不再有造船合同和期租合同的对比了,因为期租合同不会关注这些细节和理论。所以,我们要回到造船合同或技术规格书,也就是回到船舶主机油耗,也就是回到主机台架实验的油耗,也就是回到柴油机的油耗,也就是我们看到的“吨/天”前面的数字,或是g/kW*h前面的数字。吨/天给出的就是每天油耗,g/kW*h给出的是单位油耗(Specific Fuel Oil Consumption,简称SFOC,开过车的应该都知道)。但是,可能很多人不知道吨/天和g/kW*h的关系,其实很简单,假定你知道的主机油耗63.8吨/天,主机功率是 17,100 KW,那么对应的SFOC就是:63.8/17,100/24*1,000,000=155.46g/kW*h。所以,我们就知道了,主机每天油耗多少,只与主机功率(也就是主机负荷)有关,主机输出了多少功率,就会对应产生多少油耗。所以,我们就知道了,当我们说主机油耗时,一定要说多少功率时的油耗。否则就是对牛弹琴,鸡同鸭讲。造船合同中的考核指标一般是主机CSR或NCR时的油耗。那么,主机功率和单位油耗之间具体是什么关系呢?如下图,蓝色SFOC-主机负荷曲线。前面讲过了,SFOC就是单位油耗,主机负荷就是主机功率。所以,下图就是主机的“油耗-功率”曲线,由此可见,这台主机的最优功率点为65%主机负荷时,即主机NMCR的65%。以此为例,每台主机,画出这条曲线,就能找到最经济的主机功率点,也就是我们前面提到的CSR或NCR,即Continuous Service Rating或Normal Continuous Rating,也就是主机的服务功率。四、我们在说“船舶油耗”时,说的是“多少航速下”的油耗?前面已经说了,主机油耗对应的是主机功率,那么主机功率对应的是什么呢?航速。所以,“航速-功率”曲线就出来了,如下。其实“航速-功率”曲线的背后,是“阻力-航速”曲线,很好理解,在此不赘述,大概的意思是:航速越快,船舶阻力越大,所需要的功率越高,按照上面的公式,需要消耗的燃油也越高。以上这个逻辑关系,很好理解,但是我想纠正一个“误解”。那就是,准确地、专业地来说,我们不能说多少航速下对应的油耗。我们仔细看造船合同或技术规格书,容易发现,没有一个地方会直接把航速和油耗放在一起,也没有一个地方会直接约定多少航速下的油耗是多少。而只会约定:主机多少功率下的油耗是多少,主机功率达到多少时航速可以达到多少。为什么呢?因为主机输出多少功率和能够产生多少航速之间,还隔着轴系、螺旋桨、船舶线型、防污漆性能、海况——这些都是浩如烟海的船舶设计师、研究人员、船舶建造人员穷其一生要解决的问题,也是我们前面几篇文章将的有机硅防污漆、节能减排装置、风帆推进等材料和设备需要解决的问题:如何提升轴系传动效率,如何提升螺旋桨推进效率,如何优化船舶线型,如何提升防污漆性能……才能在主机产生特定功率并消耗特定油耗时,形成尽可能高的航速;或者在船舶需要达到特定航速时,消耗尽可能低的功率或油耗。
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