CCS船舶最佳纵倾解决方案.docx

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1、OTA(OptimalTrimASSiStam)是中国船级社(CCS)基于国际海事组织(IMC)所推荐的船舶最佳纵倾操作技术，提供给船东们的绿色航运解决方案，通过合理改变船上操作习惯，有效降低主机功率需求，节省燃油消耗，减少碳排放。主要功能特点OTA是基于其底层覆盖99.5%吃水工况和航速数据库进行的自适应纵倾优化；数据库包含船舶吃水、阻力和主机功率等信息，相应的数据则通过计算流体力学数值仿真(CFD)和船模水池试验相结合生成。OTA系统可以给出任意工况下，船舶纵倾-吃水-航速-功率关系；在任意航速(吃水)下，主机功率、纵倾、吃水(航速)构成空间连续的曲面，通过相应的优化算法可寻求任意吃水下的

2、最佳纵倾点。相对于其他操作工具和手段，OTA具备以下优点：节能效果和经济效益显著；不影响船舶营运，不降低船舶载货能力；无需对船体结构和设备调整，不降低航速；可在任意计算机上安装运行；无需做任何硬件投资和改动(加装传感器、感应仪等)；软件界面友好，一键化操作，使用简便。优化船队营运1、卓越的绿色航运解决方案OTA是CCS自主开发的一款可独立安装于任意一台计算机的船舶航行最佳纵倾优化软件系统，能完美助力航运船舶绿色营运；只需简单输入燃油信息、船舶首尾吃水、航速等参数，一键点击即可进行自适应最佳纵倾寻优，并输出完备的优化计算报告，报告包括以下内容：船舶航次信息、燃油信息、航行工况、建议最佳纵倾（首尾

3、吃水）及相应的节能潜力估算、压载水预估调整方案等。2、不仅仅是软件为便于实船纵倾调节，OTA提供了船上水尺位置修正转换工具，以实现更准确的最佳纵倾操作。大多数情况下，适当减少压载水会降低燃油消耗，然而在某些工况下，适当增加压载水反而降低船体阻力，有利于船舶航行，OTA的压载水计算模块，将通过优化计算给出合理的压载水配载建议。在实现最佳纵倾的基础上进一步优化，以达到精细化操作管理，同时结合纵倾优化结果出具指导性压载水调整方案。OTA同时还提供可与航运公司现有管理系统进行交互的数据接口，方便航运企业的集成信息化管理，纵倾优化计算完成后，将生成完整的优化计算报告。应用节能效果某4250箱集装箱船采用

4、最佳纵倾OTA优化系统，实现节能5%-6%,年节约油耗超过400吨（海上航行时间200天/年），减少CO2排放1600吨。180000吨散货船在其压载工况采用OTA后，根据建议纵倾调整后船舶航行表现为提速和功率节省的双重节能效果，同一航程下，调整之后的船舶抵港时间相对提早约3.68%,同时主机功率消耗降低约6%,综合节油效果11.49%,测定工况下，单日节约油耗约2.03吨。截至目前，OTA产品已覆盖油船、集装箱、散货船三大主力船型，在多家航运公司实船应用，特别是在集装箱船上应用成果显著，OTA已经多次支持分社开展市场服务。如支持青岛分社对山东海运18万散货服务，上海分社对锦江航运HOOTeu

5、集装箱服务，浙江分社对宁波海运47500DWT南北电煤船服务，并在工信部智能船示范项目13500TEU“中远荷花”试点船实船应用。CCS-OTA船舶最佳纵倾解决方案目前全球航运业正历经上世纪三十年代经济大萧条以来最严重经济危机的影响，船东及航运业面临高油价、低运价的双重挑战。随着国家油价的不断攀升,燃油成本已经成为船舶运营成本的最大支出项。成本压力和严峻的市场形势让航运公司不得不节省燃油开支。所有这些的解决之道都需要新的技术创新和科学化的管理手段作为支撑。最佳纵倾是IMO推荐的船舶节能减排技术手段之一。船舶在装载量一定的情况下（及排水体积一定），如果改变其纵倾状态，则船舶水下体积几何形状将会改

6、变，船体水线形状和水线长度、浮心位置、船首来流、船尾去流将相应改变,这些变化必然导致船舶兴波阻力、摩擦阻力和粘压阻力的改变。下图反应了不同纵倾状态下船艄对自由面的扰动情况，纵倾优化后自由面兴波明显改善。同时由于船舶航行姿态的改变，不同的纵倾（首尾吃水）也将引起船舶尾部流场的变化，进而影响到船舶螺旋桨的推进效率。近二十年的研究表明，不同类型的船舶在其不同吃水（满载、压载、半压载等）工况下、不同航行速度下均有一个明确的最佳纵倾浮态与其对应。面对不断高企的油价和日益严格的船舶节能减排强制性要求，业界在船舶节能减排技术上不断做出各种尝试。通过降低船舶航速减少油耗、通过船舶线型优化减少航行阻力、通过高效

7、能螺旋桨提高推进效率、通过改进主机燃烧效率提高燃油经济性、通过采用LNG替代传统能源等。相比较以上各种节能减排的技术手段，CCS开发的船舶最佳纵倾OTA解决方案优势非常明显。不影响船舶营运效率，不降低船舶载货能力。最佳纵倾是在船舶既定的航速和转载下优化浮态，达到节能目的，不降低船舶的航行速度和装货量，根据实船营运发现，采用最佳纵倾后，在相同的主机负荷情况下，不仅航行所需功率需求显著降低，而且船舶航速略有提升。该解决方案适用于新造船也适用于己经投入营运的老旧船舶，无需对船舶硬件和设备做任何改动，投资小、实施方便，单船投资回收期36个月，后期经济效益显著。通过船舶模型试验和CFD数值仿真计算，掌握

8、该船水动力性能后，将船舶特征参数集成到OTA寻优软件，在实际操作中仅需输入船舶航速、吃水等简单参数即可实现一键寻优，给出最佳纵倾操作建议，指导船舶实际运营操作。CCS-OTA船舶最佳纵倾解决方案在某型4250TEU集装箱船上得到了应用，通过实船运营海试发现，纵倾浮态调整对船舶主机功率需求影响明显。在保证排水量不变的情况下，调整为较优的艄倾航行状态，主机功率消耗节省10%14%。在不同的主机负荷下，纵倾优化不仅直接降低主机功率，多数情况下还将有效提升航速，起到节能和增效的双重效果。适当进行压载水优化，纵倾调整效果将更明显；本航次出港配载浮态为睚倾1.5m,纵倾调整为尾倾0.7m,船首增加了600

9、Ton压载水，调整至平浮压载1200吨，调整至首倾0.8m,压载1800TOn,相对于常用的解倾排水量增加，却依然得到了上述显著节能效果，若对压载水进行适当优化管理，将获得更多货运装载空问。纵倾调整角度0.182。，对船舶稳性影响极小。纵倾优化需要多部门协同配合,货主、港口、船公司协同配合做好船舶在港预配载，将为纵倾调整带来更很灵活的操作空间。OTA有助于转变传统操作习惯。OTA为船舶纵倾优化提供了科学精确的技术手段，输入航速、吃水等简单参数即可预判最佳纵倾浮态，经过一段时间实际应用后，船员的意识和操作习惯会逐步向最优纵倾调整。以该船2012年全年3970组营运数据为样本，统计吃水、航速、纵倾的概率,基于层次关联分析法（AHP）建立数学模型，最佳纵倾优化后全年有效节能空间为5.7%11.8%,平均综合节能约8%。假定单船年有效营运时间200天，平均日油耗40Ton,燃油单价5000元/Ton,全年单船节省燃油600吨，减少CO2排放900吨，年节省燃油成本约300万人民币。