Laivo variklio kuro sąnaudos yra vienas svarbiausių veiksnių, lemiančių laivybos ekonomiškumą ir jos poveikį aplinkai. Tikslus kuro sąnaudų įvertinimas ir optimizavimas leidžia ne tik sumažinti eksploatacines išlaidas, bet ir prisidėti prie tvaresnės jūrinės veiklos.
Bendrieji Kuro Sąnaudų Principai
Laivo variklis atlieka esminį darbą - stumia laivą. Kuro sąnaudos stipriai priklauso nuo variklio apsukų (RPM) ir laivo greičio. Pavyzdžiui, laive su varikliu Volvo Penta AQ 140, esant 4100 aps./min. (RPM), laivas jau yra gliso režime. Greitis prie šių sąnaudų gali skirtis 2,5 karto, lyginant su kitais režimais. Pigiausia plaukti esant lygiam vandens paviršiui ir norint nuplaukti, pavyzdžiui, 50 km, dažnai yra išėjus į glisą. Tačiau plaukiant mažu greičiu (išstumiančiuoju režimu) ilgą laiką, ekonomiškumas taip pat turi būti įvertintas. Kuro sąnaudos per valandą skiriasi panašiai priklausomai nuo plaukimo režimo.
Kuro Rūšys ir Aplinkosaugos Reguliavimas
Konteineriniai laivai atlieka svarbų vaidmenį pasaulinėje prekyboje, nes jais per vandenynus gabenami didžiuliai prekių kiekiai. Šių laivų sunaudojamo kuro sąnaudos ir kuro rūšis yra svarbus veiksnys, turintis įtakos transporto kainai ir jo poveikiui aplinkai. Konteinervežių degalų sąnaudos labai skiriasi ir priklauso nuo keleto veiksnių, pavyzdžiui, laivo dydžio, reiso greičio, oro sąlygų ir maršruto. Didžiausi konteineriniai laivai, galintys gabenti daugiau kaip 20 000 TEU (dvidešimties pėdų ekvivalento vienetų), visiškai pakrauti sunaudoja apie 250 tonų degalų per dieną.
Sunkusis Mazutas (HFO) ir jo Alternatyvos
Istoriškai konteineriniai laivai buvo varomi sunkiuoju mazutu (HFO - Heavy Fuel Oil) - pigiu, bet labai taršiu kuru. Sunkusis mazutas, dar vadinamas likutiniu mazutu, yra pagrindinė energetikos pramonės sudedamoji dalis. Ši nafta gaunama distiliuojant žalią naftą ir lieka kaip vienas iš paskutinių produktų po to, kai iš jos atskiriamos lengvesnės frakcijos, pavyzdžiui, benzinas ir dyzelinas. Sunkiajam mazutui būdinga didelė klampa ir didelis sieros kiekis. Jo cheminę sudėtį sudaro sudėtingas angliavandenilių mišinys, suteikiantis didelę energetinę vertę. Alyvos klampumas yra pagrindinis parametras, turintis įtakos jos pumpavimui ir išpurškimui.
Sunkusis mazutas daugiausia naudojamas elektrinėse ir laivų varikliuose, kur jis yra stabilus ir ilgalaikis energijos šaltinis. Pramoniniuose katiluose jis naudojamas garams, kurie varo turbinas ir gamina elektros energiją, gaminti. Tačiau naudojant mazutą susiduriama su aplinkosaugos problemomis. Dėl didelio sieros kiekio į aplinką išmetamas sieros dioksidas, dėl kurio gali susidaryti rūgštūs lietūs ir daryti neigiamą poveikį aplinkai. Vis griežtėja sieros kiekio degaluose taisyklės, ypač tokiose taršai jautriose teritorijose kaip Arktis. Tarptautinė jūrų organizacija (TJO) patvirtino priemones, kuriomis siekiama apriboti laivybos sektoriuje išmetamą sieros kiekį, todėl pramonė priversta prisitaikyti prie naujų standartų nuo 2020 m.
Nors mazutas tebėra dominuojantis kuras daugelyje pramonės sričių, vis daugiau dėmesio skiriant tvarumui ir aplinkos apsaugai, atliekami moksliniai tyrimai ir kuriamos alternatyvos. Didėjant spaudimui mažinti išmetamųjų teršalų kiekį ir saugoti aplinką, daugelis laivybos bendrovių pradėjo ieškoti alternatyvių degalų. Viena perspektyviausių - suskystintos gamtinės dujos (SGD), kurios, palyginti su tradiciniais degalais, išmeta mažiau anglies dioksido, azoto oksidų ir kietųjų dalelių. Kitos perspektyvios galimybės yra biodegalai ir metanolis, kuriuos galima gaminti iš atsinaujinančių šaltinių ir kurie gali gerokai sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą. Be degalų keitimo, laivybos pramonė taip pat daug dėmesio skiria laivų energijos vartojimo efektyvumo didinimui. Šiuolaikiniai konteineriniai laivai projektuojami daug dėmesio skiriant aerodinamikai ir hidrodinamikai, todėl mažėja vandens ir oro pasipriešinimas, o kartu ir degalų sąnaudos. Skaitmeninės technologijos ir automatizavimas taip pat padeda efektyviau valdyti degalus.
Kuro Sąnaudų Analizė Ro-Pax kelte „Kaunas Seaways“
Analizuojant kuro sąnaudas konkrečios užduoties kontekste, darbe aprašomas Ro-Pax tipo laivas - keltas „Kaunas Seaways“, pastatytas 1989 m. Vokietijoje „Vismon“ gamykloje. Prirašymo uostas - Klaipėda. 1991 metais „Kaunas“ yra įrašytas į Gineso rekordų knygą kaip vienas didžiausių „DFDS SEAWAYS“ keltų, galintis gabenti traukinių vagonus. 1994 m. įvyko laivo rekonstrukcija, kurios metu buvo padidintas antstatas. Keltas aptarnauja liniją Sassnitz-Klaipėda. Keltas plaukioja Baltijos jūros regione (A1; A2) ir turi ledo klasę (1B), todėl taip pat gali aptarnauti Klaipėda-Sassnitz-Ust Luga linijas. Jis gabena krovinius ir gali pervežti 262 keleivius. Eksploatacinis laivo greitis yra 16.5 mazgo, ilgis 190.9 m ir 28 m pločio, turi 4 pagrindinius SKL MOTOREN tipo, tronkinius, keturtakčius, vidutinės eigos (Cm = 8m/s), vidutinių apsisukimų (350) variklius.
Operacinis Planavimas ir Kuro Sąnaudos
Keltas „Kaunas Seaways“ pagrinde naudojasi paprastosios linijinės laivybos schema - tai plaukiojimas tarp dviejų konkrečių uostų pagal oficialų laivų išplaukimo iš uostų grafiką. Norint išlaikyti tikslų laivų plaukiojimo grafiką, dažnai pasirašomos dvišalės sutartys tarp abiejų uostų administracijų. Šiose sutartyse svarbiausia numatyti laivo įplaukimo ir krovos darbų sąlygas bei procedūras uostuose. Keltas „Kaunas Seaways“ turi dyzelinius variklius. Esant vidutiniam greičiui, mazuto sąnaudos per dieną svyruoja nuo 38 iki 42 tonų, priklausomai nuo laivo greičio ir oro sąlygų. Dirbant minimaliomis apsukomis, kai laivas stovi uoste, jis sunaudoja 2 tonas mazuto per dieną. Tai yra minimalus laivo reisui reikalingas kuro kiekis.
Analizuojant kuro sąnaudas, įskaičiuojamas sunaudotas kuras laivui plaukiant ir jam stovint uoste. Į užduotį neįtraukiamos galimos nenumatytos aplinkybės reiso metu (hidrometeorologinės sąlygos, avarijos, nukrypimai nuo maršruto, vėlavimas pagal grafiką, ilgesnis stovėjimas reide ir uostuose), nes realiai sunaudojamas kuro kiekis tokiomis aplinkybėmis gali būti didesnis nei pagal pasirinktą užduotį (40 t per reisą). Tad ir oro sąlygos užduoties reiso metu laikomos palankiomis ir kelionei bei laivo greičiui įtakos neturinčiomis. Dyzelinis kuras yra naudojamas pagalbiniams garo katilams ir generatoriams paleisti. Kiti dyzelinio kuro panaudojimai susiję su remonto darbais, todėl nagrinėjant užduotis dyzelino kuro sąnaudų neįskaičiuojame.
Greičio Optimizavimas ir Ekonominiai Aspektai
Paprastojoje linijinėje laivyboje svarbus elementas yra linijinių laivų plaukimo grafikas, o grafikui svarbus laikas. Vienas iš laiko optimizavimo būdų gali būti įplaukimo į uostus laikas. Šis laikas labai svarbus, kadangi jis daro įtaką procedūrų klausimams, tai yra krovinių dokumentų sutvarkymui bei keleivių patogumui. Visuomet kyla nepatogumų, kai laivas atplaukia į uostą arba išplaukia iš uosto naktį, kai neveikia įprastos įstaigos, apribota visuomeninio transporto veikla ir panašiai. Planuojant linijinių laivų įplaukimą į uostus grafikus, tenka atsižvelgti į patogų laiką keleiviams ir krovinių vežėjams. Geriausia, kada laivas atplaukia į uostą ryte, o išplaukia vakare, tuomet atplaukę keleiviai ir krovinių vežėjai turi galimybę iš karto tvarkytis būtinus darbus, kadangi veikia visos įstaigos. Linijinių laivų išplaukimas iš uosto vakare, po oficialių darbo valandų, yra patogus tuo, kad krovinių vežėjai, atvykę į uostus, gali tvarkyti formalumus, o keleiviai spręsti savo klausimus ir po darbo dienos atvykti į linijinį laivą. Šioje schemoje svarbiausia laikas, todėl paprastojoje laivyboje svarbu laikytis laivų plaukimo tvarkaraščio, todėl iš anksto turi būti sudaryti itin tikslūs visų laiko sąnaudų schema.
Laivo Greičio Planavimas
Planuojant laivų plaukimo greitį laivybos linijoje, būtina įvertinti:
- plaukti tarp uostų tik nakties metu, žinoma, jeigu leidžia plaukimo nuotolis;
- nuplaukti per parą ar pusantros paros, kad išplaukus vakare atplaukti ryte;
- esant konkrečiam plaukimo nuotoliui, pasirinkti tarpinį variantą, bet kad jis tenkintų bent kai kuriuos elementus.
Kai kuriais atvejais yra naudinga plaukti mažu greičiu, ypač kai vežami turistai, kurių nemaža dalis plaukia laivu pramogai. Taigi, parenkant linijinio laivo greitį, atsižvelgiant į laivo atplaukimo į uostą laiką, būtina įvertinti: optimalų laivo atplaukimo į uostą laiką ir kitus galimus veiksnius konkrečiomis sąlygomis. Optimalus laivo greitis laivo įplaukimo į uostą laiko atžvilgiu gali daryti didelę įtaką laivybos linijos veiklos sąlygoms, todėl šis elementas turi būti visapusiškai ištirtas ir įvertintas.
Greičio Poveikis Pajamoms ir Išlaidoms
Analizuojant laivo greičio poveikį laivo ekonomiškumo atžvilgiu, būtina įsivertinti pajamas ir išlaidas, kurios susidaro laivo reiso metu:
- Pajamos: Pajamos už gabenamą bagažą, paštą, krovinių ir keleivių gabenimą paprastai tiesiogiai priklauso nuo laivo greičio. Kuo greičiau nuvežami kroviniai, keleiviai ir bagažas, tuo yra naudingiau.
- Kuro sąnaudos: Kuro sąnaudų atžvilgiu yra nenaudinga plaukti maksimaliu greičiu, bet kartu ir nenaudinga plaukti per lėtai. Plaukimas lėtai arba greitai yra tiesiogiai išreiškiamas esant laive vienam pagrindiniam varikliui, o esant keliems pagrindiniams varikliams, taip kaip keltui „Kaunas Seaways“ su keturiais varikliais, galimos įvairios kombinacijos. Bet visais atvejais greitis, mažesnis kaip 50-60 % nuo viso greičio, kuro sunaudojimo atžvilgiu ir bendrų eksploatacijos sąnaudų atžvilgiu yra nenaudingas.
- Įgulos išlaidos: Įgulai išlaikyti praktiškai nepriklauso nuo laivo greičio, todėl jas galima priimti pastovias laivo greičio atžvilgiu.
- Laivo restorano išlaidos: Didėja, didėjant laivo plaukimo laikui, tačiau visais atvejais kiekviena įtaka turi būti įvertinama atskirai.
- Papildomos išlaidos, susijusios su krovinio tvirtinimu ir priežiūra: Reiso metu priklauso nuo laivo greičio, kadangi daugeliu atvejų didėjant laivo greičiui, didėja inercinės jėgos, veikiančios krovinius laive, todėl didėja išlaidos kroviniui tvirtinti ir prižiūrėti.
- Papildomos išlaidos, susijusios su keleivių aptarnavimu: Reiso metu yra atvirkščiai proporcingos laivo greičiui - kuo didesnis laivo greitis, tuo sąlyginai mažiau laiko keleiviai būna laive, o kartu mažiau sunaudoja vandens bei kitų medžiagų, todėl mažėja ir papildomos išlaidos jų aptarnavimui, bet šios išlaidos kompensuojamos papildomomis restorano pajamomis.
- Kitos papildomos išlaidos: Tokios kaip papildoma laivo apžiūra, mechanizmų profilaktika bei remontas, praktiškai yra nesusijusios su laivo greičiu reiso metu.
Būtina įvertinti visus galimus laivo greičio poveikius laivybos linijos laivų ekonomiškumui, norint maksimaliai patenkinti būtinus laivybos linijos poreikius ir, gavus bendrą poveikį, priimti galutinį sprendimą, visų pirma atsižvelgiant į laivybos linijos prioritetus.
Uosto Operacijų Įtaka Kuro Sąnaudoms
Kaip jau minėta, linijinei laivybai labai svarbu plaukti pagal paskelbtą grafiką, todėl turi būti aiškiai reglamentuoti linijinių laivų santykiai su uostu, uosto administracija ir terminalais, kuriuose yra aptarnaujami laivai. Laivų įplaukimo į uostus ir išplaukimo iš jų optimizavimas yra susijęs su keliais pagrindiniais veiksniais:
- uostų administracijų apribojimais, susijusiais su vietinėmis plaukiojimo taisyklėmis;
- terminalų apkrovimu ir galimais laivų „kamščiais“;
- laivo įplaukimo ir išplaukimo įforminimo procedūromis;
- krovinių ir keleivių įforminimo procedūromis.
Uostų administracijų apribojimai, susiję su vietinėmis plaukiojimo taisyklėmis, svarbūs linijiniams laivams tuo atveju, jeigu terminalai yra išsidėstę uosto gilumoje, o laivų greitis uoste yra ženkliai apribotas. Tuo atveju visi laivai, taip pat ir linijiniai, privalo vykdyti uosto laivybos taisyklių reikalavimus ir jų plaukimo greitis negali būti didesnis, negu to reikalauja uosto laivybos taisyklės. Laivo įplaukimo į uostą ir išplaukimo iš jo eiliškumas yra labai svarbūs tuose uostuose, kuriuose yra vienpusis judėjimas, ypač jeigu įplaukos kanalai yra ilgi. Linijinių laivų įplaukimo į uostą ir išplaukimo iš jo optimizavimas yra susijęs su iš anksto tiksliai suderintu visų linijinių laivų plaukimo grafiku. Linijiniai laivai turi būti įleidžiami į uostą tuoj pat, nelaukdami išoriniame reide, o baigę krovos operacijas - tuoj pat išleidžiami iš uosto. Daugelis uostų nėra perkrauti, todėl visuomet yra galimybė suderinti linijinių laivų įplaukimo į uostus ir išplaukimo iš jų grafikus. Bet uostai nėra beribiai, todėl labai svarbu nustatyti maksimaliai galimą vidutinį įplaukiančių laivų skaičių, kurį gali priimti uostas, nesudarant „kamščių“.
Terminalų apkrovimo tolygumas linijinių laivų atžvilgiu yra labai svarbus, nes jeigu laivai bus priversti laukti dėl terminalų perkrovimų, linijinių laivų operatoriai visuomet ieškos alternatyvų. Stovėti reide reiškia didesnes kuro sąnaudas. Laivų įplaukimo ir išplaukimo laikui taip pat svarbus procedūrų įforminimo laikas, o procedūrų įforminimas priklauso nuo šalyje galiojančių įstatymų bazės bei konkretaus uosto tradicijų. Linijinių laivų įforminimo procedūras stengiamasi daryti paprastesnes, kadangi dažniausiai linijinių krovinių dokumentai yra tvarkomi kroviniui esant terminale, todėl laivo laiką galima gana tiksliai planuoti. Daugelyje uostų laivų įforminimo procedūros atliekamos kartu su laivo krovos darbais arba procedūros yra maksimaliai supaprastintos, todėl sugaištama minimaliai laiko. Planuojant linijinių laivų atplaukimo į uostus ir išplaukimo iš jų procedūrų įforminimo laiką, jei procedūros ypač supaprastintos, būtina remtis konkretaus uosto laivybos taisyklėmis arba kitais galiojančiais dokumentais, bet kartu reikia planuoti minimalų papildomą laiką, kad iškilus nenumatytiems atvejams nereikėtų ieškoti būdų nenukrypti nuo laivo plaukimo grafiko specialiai didinant laivo greitį, nes tai didina laivo kuro sąnaudas. Jeigu laivas plaukia suderintu jam patogiu laiku (ryte), jis neplaukia visu greičiu, tai papildomas laikas laivo įforminimo procedūroms specialiai neplanuojamas. Krovinių ir keleivių įforminimas turi būti įvertinamas tuo atveju, jeigu tai atliekama keleiviams ir kroviniui esant laive. Tuo atveju būtina planuoti papildomą laiką remiantis deklaracijų pildymo laiku, pasienio tarnybų ir muitinės vieno keleivio tikrinimo laikui. Taigi laivo įplaukimo į uostą ir išplaukimo iš jo optimizavimas atliekamas tiksliai suderinus uosto ir linijinio laivo technines, organizacines ir juridines galimybes.
Kuro Kainos ir Pirkimo Strategija
Kuro kaina yra labai svarbi, kadangi daugiausia nuo jos priklauso, ar reisas klientams bus patrauklus, nes kuro sąnaudos įsiskaičiuoja į bendrą kainą. Kuro kainos kinta pagal pasaulines naftos kainas, todėl yra sunku numatyti išlaidas. AB „DFDS Group“ nusprendžia, kuriame uoste keltą užpildyti kuru. Įmonė apsiskaičiuoja, kas naudingiau, nes nuo to priklauso ir kuro kaina, ir kiek to kuro sunaudojama per reisą. Jei tankai bus pilnai pripildyti mazuto, kelto kuro sąnaudos taip pat didėja dėl didesnio svorio. Todėl apsiskaičiavus kuro sąnaudas, žinomas optimaliausias kiekis, kurį reikia užpildyti į tankus, kad keltas pasiektų tikslą pagal numatytą grafiką. Naftos kompanijos pateikia įvairias kuro rūšių kainas, kurias turi kiekviename uoste esantys agentai. Išlaidos kurui susidaro laivui plaukiant ir jos mažai skiriasi pagal tai, ar laivas plaukia pakrautas kroviniais, ar balastu. Keltas sunaudoja kurą ne tik varomajai jėgai sukurti, bet taip pat ir elektros energijai, reikalingai laivo įrengimų darbui, gaminti. Elektros generatoriams kuras naudojamas, kai laivas stovi uoste. Sąnaudos kurui priklauso nuo kuro suvartojimo lygio, o tai priklauso nuo variklių tipų ir kelto plaukimo greičio.
tags: #kaip #paskaiciuto #laivo #pagabinio #variklio #kuro