京杭运河营运船舶能效限值标准的适应性分析
时间：2020-12-19 00:02:33 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：受通航环境的限制，京杭运河船舶的长宽比小、方型系数大，阻力和推进性能较差，船舶的燃料消耗及CO2排放指标难以达到《内河运输船舶标准船型指标体系》的强制性要求。根据船舶能效限值评估方法，计算京杭运河典型代表船型的功率航速、燃油消耗及CO2排放指标，分析京杭运河船舶现行能效限值标准存在的问题，提出建立标准船型指标体系动态维护机制的建议。
关键词：京杭运河；标准船型；指标体系；能效限值；燃油消耗；CO2排放
Adaptability analysis of the energy efficiency limit standard for operating vessels on Beijing-Hangzhou Canal
Abstract： Restricted by the navigable environment，the vessels on Beijing-Hangzhou Canal present the condition of small aspect ratio，large square coefficient， poor resistance and propulsion performance，so the fuel consumption and CO2 emission index can not meet the mandatory requirements of the standard ship type index system for inland vessels.Calculating the power speed，fuel consumption and CO2 emission indicators of the typical representative vessels on Beijing-Hangzhou Canal according to the evaluation method of energy efficiency limit and analyzing the existing problems of current energy efficiency limit standard，to propose the dynamic maintenance mechanism of standard ship type index system.
Key words： Beijing-Hangzhou Canal； Standard Ship Type； Index System； Energy Efficiency Limit； Fuel Consumption； CO2 Emission
一、引言
2012年交通運输部公布了《内河运输船舶标准船型指标体系》，对新建400总吨以上的内河干散货船、集装箱船、油船的燃料消耗及CO2排放指标提出了强制性要求，并规定按照中国船级社发布的《内河船舶能效设计指数（EEDI）评估指南》进行计算评估。京杭运河作为我国“两横一纵”水运大动脉中的“一纵”，在内河航运中占有重要的地位。运河船舶因受航道和桥梁的限制，其长宽比小、方型系数大，船型呈短肥特征，故阻力性能和推进性能较差，导致燃油消耗及CO2排放水平难以达到能效限值标准，既影响船东新建船舶，也影响船检机构的执法，因此需要进行适应性分析。
二、典型代表船型
历经多年的发展，京杭运河南段1000总吨以下的内河营运船舶基本上形成了如表1所列的几种典型船型。
三、代表船型能效水平
（一）船舶能效计算方法
按照中国船级社发布的《内河船舶能效设计指数（EEDI）评估指南》，船舶的能效设计指数（EEDI）按下列公式进行计算。
从EEDI计算公式可以看出，确定船舶的功率～航速是计算EEDI的关键。
（二）代表船型的功率航速预报
针对表1和表2中的典型代表船型，按照船机桨匹配原理进行了航速预报，计算结果汇总列于表3、表4。
（三）代表船型的能效指标校核
按标准船型指标体系要求和中国船级社颁布的能效设计指数（EEDI）方法，对表1、表2中的典型代表船型，按表3、表4功率航速计算结果，校核其在75%的额定功率状态的能效水平，计算结果汇总列于表5。
四、代表船型能效适应性分析
分析表5表列结果可见，对于京杭运河现有的典型代表船型，若按2012年颁布的交通部行业标准和内河船舶EEDI评估指南进行能效校核，除64TEU集装箱货船接近标准要求、西线64TEU集装箱货船能够满足标准要求外，其余8种船型的燃料消耗指数和CO2排放指数均超过标准规定限值的40%～60%，整体反映出对现行标准的不适应性，因此，需要对能效限值标准的适应性进行分析。
（一）能效限值标准的制订方法
能效限值标准代表了相应类型船舶的EEDI平均水平，要求新造船舶的EEDI值低于能效限值，即新造船舶的能效水平高于现有船舶的平均能效水平。制订能效限值标准的目的是提供一种公平的比照基础，从总体上促进开发效率更高的船舶，并根据船型和尺度设定新船的最低效率。
能效限值标准的制订过程如下：（1）在海事系统数据库中提取与船舶能效相关的船舶参数数据，并进行数据样本的预处理；（2）异常数据处理，分别按依据“3σ”准则和“格拉布斯”准则提出数据异常的样本；（3）划分计算吨位区间，并确定每个区间的代表吨位；（4）根据各吨位区间内船舶的EEDI值，将满足设定通过率要求的EEDI值确定为该吨位区间的分位点；（5）以各吨位区间内的代表载重吨为横坐标，设定的通过率要求的EEDI值分位点为纵坐标，利用最小二乘法拟合出乘幂函数曲线，以此作为限值线；（6）将拟合得出的曲线与原始数据点进行对照，验证满足要求的船舶数量是否达到设定的通过率要求，如满足，则该限值线即是给定通过率下的限值标准，如不满足，则调整分位点数据重新计算直至满足。
