一种基于碳强度的船舶实时能效评估方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于碳强度的船舶实时能效评估方法及系统，该方法包括数据采集处理步骤、船舶状态判定步骤、实时能效指标计算获取步骤和实时能效评估分级步骤，以船舶年度碳强度合规为前提，制定船舶实时能效评估指标，通过采集船舶实时能耗相关数据，以获取的船舶平均油耗作为实时能效评估指标，对船舶的实时能效进行评估和分级，可以实时评估船舶的能效合规情况。合规情况。合规情况。

【技术实现步骤摘要】
一种基于碳强度的船舶实时能效评估方法及系统


[0001]本专利技术涉及船舶
，具体涉及一种基于碳强度的船舶实时能效评估方法及系统。

技术介绍

[0002]船舶作为水路交通运输的重要工具，如何对船舶营运中的能效情况进行评价是船东十分关心的一个问题，这就涉及到如何设定合理的能效评价标准。国际海事组织推出基于营运碳强度CII的相关法规，旨在对船舶的能效情况进行评价，达不到碳强度法规要求的船舶将面临惩罚措施。但是营运碳强度CII是一个年度能效评价指标，除了与船舶的本身性能相关外，与船舶的营运模式和状况也直接相关，如直接应用在船舶实时能效评价中，会出现某些载况和航速下指标一直很好，某些情况下则一直很差，失去评估的意义，不能合理反映当前的船舶能效状况对全年碳强度指标的影响，故不能直接应用于营运中船舶能效的实时评估。
[0003]目前存在的船舶实时能效指标评价方案往往是对船舶的相对能效进行评价，制定的评价标准往往参考船舶的历史数据、姊妹船的数据、其他同级别船的数据，通过相对比较，人为划定范围，对船舶的实时能效状况进行评价，但是均无对船舶实时能效指标绝对值是否达到某一绝对值，使得最终年度指标能够满足法规要求的评价，无法为营运中船舶提供基于能效合规前提下的能效评价参考。

技术实现思路

[0004]为解决技术对船舶的相对能效进行评价无法为营运中船舶提供基于能效合规前提下的能效评价参考等问题，本专利技术提供一种基于碳强度的船舶实时能效评估方法，以船舶年度碳强度合规为前提，制定船舶实时能效评估指标，通过采集船舶实时能耗相关数据，以获取的船舶平均油耗作为实时能效评估指标，对船舶的实时能效进行评估和分级，可以实时评估船舶的能效合规情况。本专利技术还涉及一种基于碳强度的船舶实时能效评估系统。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种基于碳强度的船舶实时能效评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0007]数据采集处理步骤，利用船舶吃水压力传感器、全船燃油流量计和船舶定位部件进行数据采集处理，获取船舶平均吃水、船舶平均油耗和船舶平均对地航速；
[0008]船舶状态判定步骤，根据船舶平均对地航速和船舶平均吃水判定船舶航行状态和载况，当船舶平均对地航速大于预设的航速阈值时，船舶为航行状态，否则为停泊或机动状态；当船舶平均吃水大于满载吃水阈值时船舶载况为满载，当船舶平均吃水小于压载吃水阈值时船舶载况为压载，当船舶平均吃水介于压载吃水阈值和满载吃水阈值之间时为其它载况；
[0009]实时能效指标计算获取步骤，以获取的船舶平均油耗作为实时能效评估指标，基于船舶年度碳强度等级分界线、船舶平均对地航速以及船舶载况计算得到对应载况下的船
舶平均油耗评估分级各分界线；
[0010]实时能效评估分级步骤，将船舶平均油耗与对应载况下的船舶平均油耗评估分级各分界线进行比对，对船舶平均油耗进行分级，以评估船舶的实时能效情况。
[0011]优选地，所述实时能效指标计算获取步骤中，还获取实时能效评估关联参数，所述实时能效评估关联参数包括船舶载重、船舶使用燃油种类的碳系数、船舶全年压载与满载航行时间比值、船舶年度预计停泊天数、船舶不同航速下压载与满载的油耗比值；所述船舶全年压载与满载航行时间比值和船舶年度预计停泊天数均通过船舶历年统计数据或者同吨位船统计数据得到，所述船舶不同航速下压载与满载的油耗比值采用试航数据或者采用历史数据拟合分析得到；
[0012]基于船舶年度碳强度等级分界线、船舶平均对地航速、实时能效评估关联参数以及船舶载况计算得到对应载况下的船舶平均油耗评估分级各分界线。
[0013]优选地，所述数据采集处理步骤中，对采集的数据先进行预处理，剔除缺失数据，然后对数据进行平均化处理，获取小时平均化数据，船舶吃水压力传感器获得的吃水数据和船舶定位部件获得的船舶对地航速数据均直接小时统计平均，得到船舶平均吃水和船舶平均对地航速，全船燃油流量计获得的全船燃油流量计数据则通过首尾断点值相减获得船舶平均油耗。
[0014]优选地，所述船舶状态判定步骤中，航速阈值为5节，满载吃水阈值为船舶设计吃水设定值的90％，压载吃水阈值为船舶压载吃水设定值的110％。
[0015]优选地，所述实时能效指标计算获取步骤计算得到对应载况下的船舶平均油耗评估分级的各分界线，包括A级分界线、B级分界线、C级分界线和D级分界线；
[0016]所述实时能效评估分级步骤中，船舶平均油耗小于对应载况下的A级分界线时船舶实时能效为A级，船舶平均油耗大于等于对应载况下的A级分界线并小于B级分界线时船舶实时能效为B级，船舶平均油耗大于等于对应载况下的B级分界线并小于C级分界线时船舶实时能效为C级，船舶平均油耗大于等于对应载况下的C级分界线并小于D级分界线时船舶实时能效为D级，船舶平均油耗大于等于对应载况下的D级分界线时船舶实时能效为E级。
[0017]一种基于碳强度的船舶实时能效评估系统，其特征在于，包括依次连接的数据采集处理模块、船舶状态判定模块、实时能效指标计算获取模块和实时能效评估分级模块，
[0018]数据采集处理模块，利用船舶吃水压力传感器、全船燃油流量计和船舶定位部件进行数据采集处理，获取船舶平均吃水、船舶平均油耗和船舶平均对地航速；
[0019]船舶状态判定模块，根据船舶平均对地航速和船舶平均吃水判定船舶航行状态和载况，当船舶平均对地航速大于预设的航速阈值时，船舶为航行状态，否则为停泊或机动状态；当船舶平均吃水大于满载吃水阈值时，船舶载况为满载，当船舶平均吃水小于压载吃水阈值时船舶载况为压载，当船舶平均吃水介于压载吃水阈值和满载吃水阈值之间时为其它载况；
[0020]实时能效指标计算获取模块，以获取的船舶平均油耗作为实时能效评估指标，基于船舶年度碳强度等级分界线、船舶平均对地航速以及船舶载况计算得到对应载况下的船舶平均油耗评估分级各分界线；
[0021]实时能效评估分级模块，将船舶平均油耗与对应载况下的船舶平均油耗评估分级各分界线进行比对，对船舶平均油耗进行分级，以评估船舶的实时能效情况。
[0022]优选地，所述实时能效指标计算获取模块中，还获取实时能效评估关联参数，所述实时能效评估关联参数包括船舶载重、船舶使用燃油种类的碳系数、船舶全年压载与满载航行时间比值、船舶年度预计停泊天数、船舶不同航速下压载与满载的油耗比值；所述船舶全年压载与满载航行时间比值和船舶年度预计停泊天数均通过船舶历年统计数据或者同吨位船统计数据得到，所述船舶不同航速下压载与满载油耗比值采用试航数据或者采用历史数据拟合分析得到；基于船舶年度碳强度等级分界线、船舶平均对地航速、实时能效评估关联参数以及船舶载况计算得到对应载况下的船舶平均油耗评估分级各分界线。
[0023]优选地，所述数据采集处理模块对采集的数据先进行预处理，剔除缺失数据，然后对数据进行平均化处理，获取小时平均化数据，船舶吃水压力传感器获得的吃水数据和船舶定位部件获得的船舶对地航速数据均直接小时统计平均，得到船舶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于碳强度的船舶实时能效评估方法，其特征在于，包括以下步骤：数据采集处理步骤，利用船舶吃水压力传感器、全船燃油流量计和船舶定位部件进行数据采集处理，获取船舶平均吃水、船舶平均油耗和船舶平均对地航速；船舶状态判定步骤，根据船舶平均对地航速和船舶平均吃水判定船舶航行状态和载况，当船舶平均对地航速大于预设的航速阈值时，船舶为航行状态，否则为停泊或机动状态；当船舶平均吃水大于满载吃水阈值时船舶载况为满载，当船舶平均吃水小于压载吃水阈值时船舶载况为压载，当船舶平均吃水介于压载吃水阈值和满载吃水阈值之间时为其它载况；实时能效指标计算获取步骤，以获取的船舶平均油耗作为实时能效评估指标，基于船舶年度碳强度等级分界线、船舶平均对地航速以及船舶载况计算得到对应载况下的船舶平均油耗评估分级各分界线；实时能效评估分级步骤，将船舶平均油耗与对应载况下的船舶平均油耗评估分级各分界线进行比对，对船舶平均油耗进行分级，以评估船舶的实时能效情况。2.根据权利要求1所述的基于碳强度的船舶实时能效评估方法，其特征在于，所述实时能效指标计算获取步骤中，还获取实时能效评估关联参数，所述实时能效评估关联参数包括船舶载重、船舶使用燃油种类的碳系数、船舶全年压载与满载航行时间比值、船舶年度预计停泊天数、船舶不同航速下压载与满载的油耗比值；所述船舶全年压载与满载航行时间比值和船舶年度预计停泊天数均通过船舶历年统计数据或者同吨位船统计数据得到，所述船舶不同航速下压载与满载的油耗比值采用试航数据或者采用历史数据拟合分析得到；基于船舶年度碳强度等级分界线、船舶平均对地航速、实时能效评估关联参数以及船舶载况计算得到对应载况下的船舶平均油耗评估分级各分界线。3.根据权利要求1或2所述的基于碳强度的船舶实时能效评估方法，其特征在于，所述数据采集处理步骤中，对采集的数据先进行预处理，剔除缺失数据，然后对数据进行平均化处理，获取小时平均化数据，船舶吃水压力传感器获得的吃水数据和船舶定位部件获得的船舶对地航速数据均直接小时统计平均，得到船舶平均吃水和船舶平均对地航速，全船燃油流量计获得的全船燃油流量计数据则通过首尾断点值相减获得船舶平均油耗。4.根据权利要求1或2所述的基于碳强度的船舶实时能效评估方法，其特征在于，所述船舶状态判定步骤中，航速阈值为5节，满载吃水阈值为船舶设计吃水设定值的90％，压载吃水阈值为船舶压载吃水设定值的110％。5.根据权利要求1或2所述的基于碳强度的船舶实时能效评估方法，其特征在于，所述实时能效指标计算获取步骤计算得到对应载况下的船舶平均油耗评估分级的各分界线，包括A级分界线、B级分界线、C级分界线和D级分界线；所述实时能效评估分级步骤中，船舶平均油耗小于对应载况下的A级分界线时船舶实时能效为A级，船舶平均油耗大于等于对应载况下的A级分界线并小于B级分界线时船舶实时能效为B级，船舶平均油耗大于等于对应载况下的B级分界线并小于C级分界线时船舶实时能效为C级，船舶平均油耗大于等于对应载况下的C级分界线并小于D级分界线时船舶实时能效为D级...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄珍平，
申请(专利权)人：上海船舶运输科学研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：