Использование газомоторного топлива на морском транспорте

Использование газомоторного
топлива на морском транспорте
Москва
04 февраля 2014
Требования Международной Конвенции МАРПОЛ в
отношении предотвращения загрязнения атмосферы
Требования к количеству выбросов окислов
азота NОx, грамм на 1 кВтч
Обороты
двигателя
1-й этап
2-й этап
3-й этап
до 130
об/мин
17,0 гр. на 1
кВтч
14,4 гр. на 1
кВтч
3,4 гр. на 1
кВтч
130 ~ 2000
об/мин
45,0×n(-0,2)
гр. на 1 кВтч
44,0×n(-0,2)
гр. на 1 кВтч
9×n(-0,2) гр.
на 1 кВтч
Свыше 2000
об/мин
9,8 гр. на 1
кВтч
7,7 гр. на
1 кВтч
2,0 гр. на 1
кВтч
Требования по содержанию серы в судовом
топливе, массовое содержание в процентах
Район
действия
ограничений
2010
2012
2015
2020
Мировой океан
4.5 %
3.5 %
3.5 %
0.5 %
1.5 %
1.0 %
1.0 %
0.1 %
0.1 %
0.1 %
0.1 %
0.1 %
Зоны контроля
выбросов
окислов серы/
IMO SECA
Порты стран
Евросоюза
• Действующие районы SECA:
Балтийское и Северное моря
• Планируемые районы SECA:
Побережье США и Канады, Гавайские острова
• Предполагаемые районы SECA:
Средиземное море (2014), Токийский залив (2015)
2
Рост стоимости традиционных видов судового топлива
Соотношение стоимости топлива и выручки от
эксплуатации судна
Доля расходов на топливо в общих
эксплуатационных расходах
Амортизация
Цена судового топлива на январь 2012
Соотношение теплотворной способности (LCV)
мазута и природного газа:
LCV мазута
- 9,700 ккал/кг
LCV природного газа - 11,940 ккал/кг
Соотношение - 1 : 0,56
Теплотворная способность газа на 43% выше
теплотворной способности мазута
Преимущества использования газового топлива
 Снижение влияния цены топлива на общие
эксплуатационные расходы
 Повышение эффективности работы двигателей
 Снижение расхода топлива и сокращение
выбросов в атмосферу
3
Требования к экологической безопасности флота и повышению
энергоэффективности
Резолюция
защите
Комитета
морской
ИМО
среды
по
MEPC
58/23/Add.1, Резолюция MEPC.176(58)
от 10.10.2008:
Дополнения
Конвенции
к
Международной
по
предотвращению
загрязнения моря с судов 1973 года
(Пересмотренное Приложение VI к МК
МАРПОЛ)
2016 – IMO NOx Tier III - ECA
Новые требования Международной Конвенции МАРПОЛ требуют более тщательного
планирования и выбора судового оборудования в целях соблюдения баланса между
выполнением нормативных требований и экономической эффективностью
эксплуатации судна
4
Выбор решений и методов соответствия требованиям
природоохранного законодательства
 Использование низкосернистого топлива
 Применение технологий очистки выхлопных газов:
скрубберы, каталитические реакторы, системы
рециркуляции выхлопных газов
 Использование газомоторного топлива
Инвестиции в строительство и эксплуатацию судна, использующего газомоторное
топливо, либо в технологии очистки выхлопных газов должны компенсироваться
разницей в стоимости разных видов используемого топлива
5
Проблемы внедрения газомоторного топлива на флоте
 Неразвитость бункеровочной инфраструктуры для обеспечения снабжения судов
газомоторным топливом.
- Производители и поставщики газомоторного топлива не готовы инвестировать развитие
необходимой инфраструктуры без устойчивого постоянного спроса на газомоторное топливо
-
В свою очередь, судовладельцы не инвестируют строительство и приобретение судов,
использующих газ в качестве топлива до появления развитой инфраструктуры бункеровки
газомоторным топливом
 Отсутствие нормативно-правовой базы, регистровых правил постройки судов,
работающих на газовом топливе, стандартов на газовое топливо, портовых
регламентов и процедур по бункеровочным операциям.
- Существующие нормативные документы не охватывают весь спектр вопросов и проблем,
связанных со строительством и эксплуатацией судов, работающих на газомоторном топливе
ПРАВИЛА
КЛАССИФИКАЦИИ И
ПОСТРОЙКИ СУДОВ
ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ
СЖИЖЕННЫХ ГАЗОВ
НАЛИВОМ (2012)
PROPULSION
AND AUXILIARY
SYSTEMS FOR
GAS FUELED
SHIPS (2011)
GAS FUELLED
ENGINE
INSTALALIONS
(2011)
IMO Interim
Guidelines for
gas as ship
fuel
(MCS.285(86))
IMO - IGС Code
IMO - IGF Code
IMO rules for
ship using LNG
as fuel
6
Текущее состояние мирового флота, использующего
газомоторное топливо
В настоящее время в Норвегии эксплуатируются 26 судов,
использующих газ в качестве моторного топлива.
В строительстве судов и бункеровочной инфраструктуры
приняло участие правительство Норвегии.
Сжиженный природный газ в качестве топлива
используют маломерные суда – прибрежные паромы, суда
береговой охраны, суда обеспечения буровых платформ.
Суда работают на регулярных линиях, между теми
портами, где обеспечена возможность бункеровки
сжиженным газом.
7
Разработка судовых двигателей, работающих на
газомоторном топливе, для крупнотоннажных судов
Ведущими мировыми производителями судовых
дизельных двигателей (МAN, Wartsila) ведутся
разработки многотопливных малооборотных
двигателей, способных использовать в качестве
топлива мазут, дизельное топливо, сжиженный
природный газ.
Основным вопросом при постройке
крупнотоннажных судов, является выбор типа и
места расположения емкостей для хранения
газомоторного топлива, которое требует в четыре
раза большего объема по сравнению с дизельным
топливом.
Размещение емкостей для газомоторного
топлива в корпусе судна
Размещение емкостей для газомоторного
топлива на открытых палубах
8
Перспективные разработки судовых дизелей, работающих
на газомоторном топливе высокого давления
Многотопливный двигатель с подачей газомоторного топлива высокого давления
Преимущества:
 Впрыск газового топлива под большим давлением
(300 -350 бар) обеспечивает высокую эффективность
как двухтактных, так и четырехтактных дизелей.
 Отсутствуют выбросы несгоревшего метана
 Допускает различный состав топливных смесей
 Переоборудование существующих дизелей для работы
на газомоторном топливе не требует существенных
объемов работ по модернизации
Недостатки:
 Требуется принятие дополнительных мер по снижению
уровня выбросов окислов азота NOx до соответствующего
этапу III уровня.
 Подача газомоторного топлива под давлением до 350 бар
дополнительной компрессии
9
Перспективные разработки судовых дизелей, работающих
на газомоторном топливе низкого давления
Многотопливный двигатель с подачей газомоторного топлива низкого давления
Преимущества:
 Давление подачи газовой смеси 4-5 бар
 Высокая энергоэффективность при высоких нагрузках
 Низкий уровень выбросов окислов азота NOх,
соответствующий нормативам этапа III
 Допускает различный состав топливных смесей
Недостатки:
 Возможен выброс несгоревшего метана в атмосферу,
ограничена возможность контроля процессов сгорания
в цилиндрах
 Переоборудование существующих дизелей для работы
на газе требует существенных объемов работ по модернизации
10
Планы ОАО «Совкомфлот» по использованию
газомоторного топлива на танкерах
В перспективных планах обновления флота ОАО «Совкомфлот» - строительство
танкеров класса Афрамакс, использующих сжиженный природный газ в качестве
топлива.






Грузоподъемность судна – более 100 тыс. т.
Длина корпуса - 250 м
Ширина - 44 м
Мощность силовой установки - 10 000 кВт
Дальность плавания 13 000 км
Скорость судна – 14,6 уз
Суточный расход дизельного или тяжелого топлива составит около 35 тонн. Средний
расход газового топлива для такого двигателя составит около 31,5 тонн в сутки.
11
Использование газомоторного топлива на судах
ОАО «Совкомфлот» в настоящее время
По состоянию на декабрь 2013 года сжиженный природный газ в качестве топлива
применяется на 6 судах-газовозах СПГ:
«Grand Aniva»
«Grand Elena»
«Tangguh Towuti»
«Tangguh Batur»
«SCF Arctic»
«SCF Polar»
29-го января 2014 года в состав флота ОАО «Совкомфлот» включен газовоз для
транспортировки сжиженного природного газа «Великий Новгород».
 Грузовместимость судна – 170 тыс. м3 СПГ
 Длина корпуса – 299,9 м
 Мощность силовой установки - 22 500 кВт
К апрелю 2015 года в состав ОАО «Совкомфлот» войдут еще
три судна газовоза, использующих природный газ в качестве
газомоторного топлива для судовой силовой установки
12
Спасибо за внимание!