Gemilerde Enerji Verimliliği ve Enerji Operasyon Planları Prof.Dr.Mustafa İnsel 5-4-2016
Tanım Gemilerde Enerji Verimliliği Gereksinimi? Mevzuat Dizayn Operasyon Operasyon Bakım-Tutum-Modernizasyon MRV : İzleme, l Raporlama, Doğrulamağ
Gereksinim Gemilerde Enerji Verimliliği ve Enerji Operasyon Planları
Dünyadan Manzaralar
İstanbuldan Manzaralar
İstanbuldan Manzaralar
İzmirden Manzaralar
CO2 Salınımlarının Dağılımı Uluslararası hava ulaşımı Demiryolları Uluslar l arası deniz ulaştırma Kabotaj denizcilik ve balıkçılık l k Toplam: 3.3% Diğer ulaştırma (karayolu) Elektrik ve ısı üretimi i Endüstriyel üretim ve inşaat Diğer enerji endüstrileri Diğer MEPC 59/INF.10
Taşıma Modlarının Karşılaştırması
Yakıt CO2 ilişkisi 3.2 TON 1 TON
Mevzuat Gemilerde Enerji Verimliliği ve Enerji Operasyon Planları
Denizcilik Sektörüne Yansıma Yakıt kalitesi ile SOx emisyonlarının azaltımı Yanma sistemleri ile NOx, emisyonlarının azaltımı Enerji verimliliği tedbirleri ile CO emisyonlarının Enerji verimliliği tedbirleri ile CO 2 emisyonlarının azaltımı
NOx
SOx
Enerji Verimliliği ve Emisyon Kuralları IMO-MARPOL MARPOL Ek VI (MEPC 62, Temmuz 2011) 400 GT dan büyük tüm gemiler için 1 Ocak 2013 (keel laying 1 Temmuz 2013, delivery 1 Temmuz 2015, conver 1 Ocak 2013) ten itibaren geçerli Energy Efficiency Design Index (EEDI), yeni gemiler için zorunlu The Ship Energy Efficiency Management Plan (SEEMP), mevcut gemiler zorunlu Energy Efficiency Operational Indicator (EEOI), mevcut gemiler gönüllü Monitoring, Reporting and Verification -MRV
Enerji Verimliliği ve Emisyon Regülasyonları
Teknik ve Operasyonel Önlemler
EEDI: Enerji Verimliliği ğ Dizayn İndeksi Interim Guidelines for New Ships(MEPC.1/Circ.681)
EEDI nedir? 20
Referans Hattı- Hedef EEDI
Referans Hattı- Hedef EEDI EEDI - EEOI
SEEMP 400 GT dan büyük tüm gemiler için 1 Ocak 2013 ten itibaren ılk havuzlama ıntermedıate veya renewal survey ile geçerli Klas sadece SEEMP nin gemide olduğunu kontrol eder. International Energy Efficiency Certificate (IEEC) sertifikası verir PSC ise geçerli IEEC nin olduğunu kontrol eder.
SEEMP Bölüm A
SEEMP Bölüm B
SEEMP Planlama Uygulama Izleme ve ölçme Değerlendirme ve geliştirme ş
Dizayn Gemilerde Enerji Verimliliği ve Enerji Operasyon Planları
Gemide Enerji Tüketimi Use of propulsion energy on board a cargo ship, head sea, Beaufort 6
Enerji Tüketicileri Yardımcı makinalar Kazan Cargo ısıtma İticiler Elektrik dağıtım panosu Kargo pompaları Kargo donanımı Balast Pompaları Soğutma Şaft motoru Şaft jeneratörü Atık ısı geri kazanım Şaft gücü Ana makinalar Ana makine pompaları Otel hizmetleri
Teknik ve Operasyonel Önlemler
Entegre Önlemler
Gemi Direnci Form direnci Tekne form optimizasyonu CFD 36
Gemi Direnci Form direnci Tekne form optimizasyonu CFD Loaded Ballast Loaded Ballast 37
Gemi Direnci Form direnci Tekne form optimizasyonu CFD Viskoz direnç Pürüzlülük direnci Boya ve yüzey 38
Gemi Direnci Form direnci Tekne form optimizasyonu CFD Viskoz direnç Pürüzlülük direnci Boya ve yüzey Hava yağlama ğ 39
Gemi Direnci Form direnci Tekne form optimizasyonu CFD Viskoz direnç Pürüzlülük direnci Boya ve yüzey Hava yağlama ğ 40
Gemi Direnci Form direnci Tekne form optimizasyonu CFD Viskoz direnç Pürüzlülük direnci Boya ve yüzey Hava yağlama ğ Spray direnci 41
Gemi Direnci Form direnci Tekne form optimizasyonu CFD Viskoz direnç Pürüzlülük direnci Boya ve yüzey Hava yağlama ğ Spray direnci 42
Gemi Direnci Form direnci Tekne form optimizasyonu CFD Viskoz direnç Pürüzlülük direnci Boya ve yüzey Hava yağlama ğ Spray direnci Ek direnç bileşenleri Dalgalarda l direnç artışı Hava direnci 43
Gemi Direnci Form direnci Tekne form optimizasyonu CFD Viskoz direnç Pürüzlülük direnci Boya ve yüzey Hava yağlama ğ Spray direnci Ek direnç bileşenleri Dalgalarda l direnç artışı Hava direnci Takıntı direnci 44
Gemi Sevki Sevk sistemi Yüksek performanslı pervaneler Pervane boyama 45
Gemi Sevki Sevk sistemi Yüksek performanslı pervaneler Pervane boyama Pervane dümen etkileşimi 46
Gemi Sevki Sevk sistemi Yüksek performanslı pervaneler Pervane boyama Pervane dümen etkileşimi Duct-fin ve sınır tabaka finleri 47
Enerji Üretim ve Depolama Sistemleri Yenilenebilir l enerji Güneş enerjisi (Photovoltaic) 48
Enerji Üretim ve Depolama Sistemleri Yenilenebilir l enerji Güneş enerjisi (Photovoltaic) Rüzgar enerjisi 49
Enerji Üretim ve Depolama Sistemleri Yenilenebilir l enerji Güneş enerjisi (Photovoltaic) Rüzgar enerjisi Yakıt pilleri Dinamik Enerji Simülasyonları Control Input Engine Model Propulsion Model Resistance Model Prime Mover Torque n Shaft Dynamics Torque n Propeller Module Thrust V S Ship Dynamics Resistance V S Hull Resistance Disturbances 50
Enerji Üretim ve Depolama Sistemleri Yenilenebilir l enerji Güneş enerjisi (Photovoltaic) Rüzgar enerjisi Yakıt pilleri Dinamik Enerji Simülasyonları Enerji depolama Mekanik Electro-kimyasal Termal 51
Enerji Üretim ve Depolama Sistemleri Yenilenebilir l enerji Güneş enerjisi (Photovoltaic) Rüzgar enerjisi Yakıt pilleri Dinamik Enerji Simülasyonları Enerji depolama Mekanik Electro-kimyasal Termal Alternatif yakıtlar LNG Metanol 52
Operasyon Gemilerde Enerji Verimliliği ve Enerji Operasyon Planları
Değişik operasyon tipleri
İşletim Yaklaşımları Trim-Draft Optimizasyonu 55
İşletim Yaklaşımları Trim-Draft Optimizasyonu 56
İşletim Yaklaşımları Trim-Draft Optimizasyonu Tekne temizleme/havuzlama Speed Days after drydock 57
İşletim Yaklaşımları Trim-Draft Optimizasyonu Tekne temizleme/havuzlama Optimum hız Sefer planlama Hava durumuna göre yol seçimi 58
İşletim Yaklaşımları Trim-Draft Optimizasyonu Tekne temizleme/havuzlama Optimum hız Sefer planlama Hava durumuna göre yol seçimi Tam zamanında varış ve izafi varış Sahil elektriği Makine yük yönetimi DG yönetimi & Shaft Gen. 59
Bakım-Tutum- Modernizasyon Gemilerde Enerji Verimliliği ve Enerji Operasyon Planları
Enerji Denetimi (Energy Audit) Exhaust gas outlet of M/E to T/C No.1 Exhaust gas outlet of M/E to T/C No.2
Şaft güç ölçümü P S : Shaft power P = 2π Qn Q: Shaft torque moment S n: Shaft rate of revolution 2000 1800 1600 1400 S haft Power (kw) 1200 1000 800 600 400 200 0 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Ship speed (knots) 62
Boya etkisi 63
Pervane devir etkisi Orijinal Düşük hız için optimize devir 180.00% 160.00% 00% 140.00% Makine Gucu (kw W) 120.00% 100.00% 80.00% 60.00% Düşük hız 40.00% 20.00% 00% 0.00% 8 10 12 14 16 18 20 Gemi hizi (knot) Orjinal hız
Pervane Değişimi Conventional propeller Advanced propeller 18000 16000 14000 12000 Güç (kw) 10000 8000 6000 4000 2000 0 8 10 12 14 16 18 20 Gemi Hızı (knot) 65
İzleme, Raporlama ve Doğrulama (MRV) Gemilerde Enerji Verimliliği ve Enerji Operasyon Planları
MRV Avrupa Birliği (EU Directive 2009/16/EC ve EU regulation 2015/757) 1 Temmuz 2015 de MRV uygulamaya y konmuşturş 5000 GT dan büyük AB limanlarına uğrayan gemiler yıllık CO2 emisyonlarını AB merkezi veribazına göndermek zorundadır. Kargo, enerji verimliliğivsdeğerleri vs sertifikalanmak durumundadır. 1 Ocak 2018 den itibaren veri toplama başlıyacaktır 31 Ağustos 2017 den önce denizcilik şirketleri yakıttüketimtüketim saptama ve raporlama metod planlarını doğrulayıcı kuruluşlar ile bildirmeleri gerekmektedir. Sefer ve yıllık veri toplanması zorunlu hale gelmektedir. IMO
AB nedenleri Avrupa Birliği küresel ısınmayı 2 C ile sınırlandırmak istenmekte, bunun ise CO2 emisyonlarını 2030 da 1990 değerlerine göre % 40 azaltmak hedeflenmiştir.
Projeksiyon
Amaç Amaç gemilerin çevresel performans ve enerji verimliliği ğ bilgilerinin toplanarak Pazar farklılıklarının kaldırılması
Zamanlama
Uyum metodolojisi (5000 GT üzeri gemiler)
Gereksinim Bir AB limanından AB dışı limana Bir AB dışı limandan AB limanına AB limanları arasında Sefer yapan gemiler (Yılda bir defa bildirim zorunluluğu ğ için yeterli)
Yakıt Raporlama Metotları Bunker delivery notes Bunker tankları sounding ölçümleri Flowmetreler Doğrudan emisyon (CO2) ölçümleri
Diğer Değerler Ayrılan/Varılan liman gün ve saat Kullanılan yakıtın miktarı ve emisyon faktörleri CO2 emisyonu Sefer mesafesi Seferde (denizdeki) süre Taşınan kargo Taşıma iş değeri
Sonuç AB MRV gelecek yıllara gemilerin AB limanlarına girişi ş konusunda bariyerler yaratma potansiyeline sahiptir. Ticari verilerin merkezi toplanması ve yayınlanması riski vardır IMO MRV henüz tamamlanmasına rağmen benzer potansiyel yaratmaktadır.
Teşekkürler Mustafa Insel : mustafainsel@gmail.com 77