巧借潮汐节能降耗

巧借潮汐节能降耗

林睿

(中海油轮运输有限公司广州分公司，广州 510220)

摘要:节能增效是航运公司实现扭亏为赢的重要手段。总结了国内外一些航段的船舶航行资料，对比了顺水、静水、顶水等3种潮汐状态下的能耗及航行时间。实践结果表明，根据船舶航线潮汐规律及油耗分析合理安排航行，多赶在顺潮时航行，可缩短航行时间、降低油耗。

关键词:航段；潮汐；节能；增效

收稿日期：2015-03-21

作者简介：林睿(1970—)，男，福建福安人，主要从事安全管理工作。

文章编号：1674-5949(2015)02-029-04

中图分类号：P743.3；F206文献标志码：A

Reducing Energy Consumption of Ships by Making Use of Tides

LinRui

(China Shipping Tanker Company Limited，Guangzhou 510220，China)

Abstract:Energy efficiency is an important factor for a shipping company to keep profitable. This paper summarizes the navigation data of certain domestic and international voyages and compares those of course segments from the angle of energy consumption and the hours taken at the condition of sailing following current, against current and no current, respectively. The study proves that properly using tides can noticeably reduce fuel consumption and shorten the sailing time.

Key words: route； tide； energy conservation； efficiency

0引言

当前国内外航运市场的形势较为严峻，航运公司纷纷采取措施应对。节能降耗是其中的重要举措，如常规的加温节能、经济航速、洗舱节能、压载水置换及惰气置换等。此外，在航行油耗方面，常采用经济航速降低油耗。但是，利用潮水降低航行油耗，因缺少经验和数据而很少采用。此处针对国内外进出潮水比较急的一些航段及港口，收集、比较和分析船舶航行速度、港口潮汐、航行油耗等方面的数据，总结顺潮进出航道及港口的船舶节能效果。

1长江口到南京航段各种潮汐状态下船舶油耗与时间分析

长江口—南京段总里程为264 n mile，其中：长江口—宝山引水站总里程为43 n mile，宝山引水站—南京总里程为221 n mile。

1.1航行于长江口—宝山段

长江口—宝山总里程为43 n mile。船舶在长兴高潮前4 h抵达长江口D6号灯浮，则能赶上顺潮，顺潮的平均流速可达到1.5 kn。以“丹池”轮为例：据统计(见表1)，其重载静水下的油耗0.070 4 Mt/n mile，在此航段的顺水重载能耗0.063 4 Mt/n mile，顶水重载的能耗0.077 44 Mt/n mile，则实际节省油耗0.014 04 Mt/n mile，完成该航段实际节油约0.604 Mt。如果选择顶流，则航速达不到船舶交通管理系统(Vessel Traffic Services, VTS)的要求，且增加油耗。在顶流的情况下，平均航速为7 kn，航行时间与顺水相比要增加2.1 h。图1为该轮在顺水、静水及顶水状态下的油耗比对。显然，顺潮航行节约油明显。

表1　“丹池”轮长江口—宝山引水站(潮汐参考点：长兴高潮前4 h)

图1　“丹池”轮长江口—宝山引水站航段3种潮汐状态下的油耗比对

1.2航行于宝山—南京段

宝山—南京总里程为221 n mile，参考江阴高潮前2 h的潮水，可以赶上9 h的顺水，顺潮平均流速可以达到1 kn。以“丹池”轮为例：据统计(见表2)，如果在江阴高潮前2 h抵达宝山引航站，那么其进江平均速度可以达到10.5 kn，顺水与静水相比实际可以节约1.1 h，按照船舶油耗则可以节约1.193 t。如果选择顶流航行，则平均航速为7.5 kn，且增加油耗；与顺流相比航行时间要增加8.5 h，油耗也要相应增加2.779 t。图2为该轮在顺水、静水及顶水状态下的油耗比对。显然，顺潮航行节约油明显。

表2　“丹池”轮宝山引水站—南京(潮汐参考点：江阴高潮前2 h)

图2　“丹池”轮宝山引水站—南京航段3种潮汐状态下的油耗比对

2虾峙门水道—宁波航段各种潮汐状态下船舶油耗与时间分析

从虾峙门口外—宁波航程23 n mile。参考定海低潮后2 h从虾峙门航道进口，可以赶上6 h的顺潮，平均流速可以达到3 kn。以“丹池”轮为例：据统计(见表3)，如果在定海低潮后2 h从虾峙门口进宁波，那么其平均速度可以达到13 kn，顺水航行与静水航行实际可以节约0.5 h。参看船舶油耗可知，该轮静水的能耗为0.070 4 Mt/n mile，在此航段的顺水能耗0.060 Mt/n mile，顶水能耗0.077 44 Mt/n mile，顺水与静水航行能耗相比实际节约0.312 t。如果选择顶流航行，则平均航速只有7 kn，且增加油耗；与顺流航行相比要增加1.5 h，油耗也要相应增加0.401 t。图3是该轮在顺水、静水及顶水状态下的油耗比对。

表3　“丹池”轮虾峙门—宁波(潮汐参考点：定海低潮后2 h)

图3　“丹池”轮虾峙门—宁波航段3种潮汐状态下的油耗比对

3琼州海峡各种潮汐状态下船舶油耗与时间分析

从琼州海峡西口到其东口68.3 kn。通过监控分析经常航行于琼州海峡的船舶的航行油耗、航速等数据得出规律：若船舶控制在琼州海峡潮汐预报点西口1号站转流时间到达该地，则其在琼州海峡航段航行可以一路顺潮，平均流速可达到3.2 kn。以定河轮为例(见表4)：该轮重载下在静水中航速为10.5 kn，以其重载下的静水速度航行则需要航行6.5 h。如果其在琼州海峡潮汐预报点西口1号站转流时间到达该位置附近，则其平均航速可以达到13.7 kn，与顶水情况相比可以节约3 h，相应节约油耗1.606 t。与静水情况相比要减少1.5 h，油耗也相应减少0.994 4 t。图4为该轮在顺水、静水及顶水状态下的油耗比对。显然，顺潮航行节油明显。

表4　“定河”轮琼州海峡西口—琼州海峡东口(潮汐参考点：琼州海峡潮汐预报点西口1号站)

图4　“定河”轮琼州海峡西口—琼州海峡东口航段三种潮汐状态下的油耗比对

4国外海域利用潮汐的经验

4.1从印度洋过马六甲海峡—南中国海

查看槟城潮汐点，若其低潮后1 h抵达PULAU WE ISLAND， 则可赶上顺水。参看KALANG潮汐点，若在其低潮时间抵达位置03°04′00 N/100 ° 42′00 E，则可以保证余下的航程赶上顺水，且此后的流速通常可达到2 kn，到KEPEL附近仍能赶上顺水或平潮。同样，抵达新加坡KEPEL附近时，如果直接驶出新加坡海峡进入南中国海，则可以参阅HORSBURGH L.H的潮水，控制船舶在HORSBURGH L.H.高潮时刻抵达KEPEL，出去即可一路顺水。

4.2从南中国海过新加坡海峡

判断从南海进入新加坡海峡是否顺水，可参考HORSBURGH 灯塔的潮汐，通常在HORSBURGH灯塔低潮后2 h进海峡即可赶上顺水，流速为2～3 kn。

4.3充分参考大洋流图设计航线

如果大洋流图上标的概率为67%，则在设计航线时尽可能使航向与流向基本一致，从而充分实现顺水增加航速，达到节能效果。

为说明顺水航行的节能，进行了简单的计算。船舶顶流航行时会引起主机负荷增大，导致船舶的航行油耗增加等因素并未更多考虑。毫无疑问，若找到恰当时机，顺水航行是节能的，也是可行的，这对固定航线的船舶而言，在降本增效、节能降耗等方面具有较大的推广意义。

5实施方案及程序

(1) 船长将航线的审核及航线设计的评估报告反馈给海务主管;

(2) 船舶每天正午按照表5进行统计分析并将结果反馈给主管；

表5　航线实施节能跟踪表

(3) 航次结束后，船长按照表6对能耗进行分析总结，并将结果反馈给公司主管；

表6　单航次能耗综合分析

(4) 主管根据完成航次的分析总结，梳理出最佳的航线设计，并推荐船舶使用。

6结语

实践结果表明，顺潮航行可缩短航时、节能降耗，特别是对顺潮航段、港口以及充发利于潮汐进出的港口，节能效果明显。