FRIENDSHIP SYSTEMS公司致力于通過幫助客戶改進(jìn)其產(chǎn)品來減少能源消耗和排放，尤其是船舶以及渦輪機(jī)械和發(fā)動機(jī)部件。因此，我們對于每年通過使用CAESES進(jìn)行仿真驅(qū)動設(shè)計可以減少多少二氧化碳排放量的問題進(jìn)行了研究，看看我們發(fā)現(xiàn)了什么。

自上而下的途徑

90%的運輸是在海上進(jìn)行的。為此，目前有5萬多艘商船在運營(根據(jù)statista的數(shù)據(jù)，2017年，這支船隊由大約1.7萬艘普通貨船、1.1萬艘散貨船、7000多艘油輪、超過5000艘集裝箱船，以及近4500艘客滾船組成)。其他大型船舶，如搜救船、挖泥船、打撈船、海上供應(yīng)船、風(fēng)電場安裝和輔助船、漁船、拖輪、引航船、工作船、軍艦和游艇等，也總計約5萬多艘。因此，如今全球范圍內(nèi)大約有10萬艘船在運營中。 

海運產(chǎn)生的二氧化碳排放量占全球二氧化碳排放量的3%至4%，每年人為制造的二氧化碳總量達(dá)320億噸。其中約有10億噸二氧化碳可歸因于船舶，根據(jù)不同的來源，這個數(shù)字會略有不同。許多世界上最大的造船廠,尤其是現(xiàn)代、三星、大宇作為最大的三個船廠,都已經(jīng)利用CAESES進(jìn)行船舶仿真驅(qū)動設(shè)計，許多著名的試驗水池、咨詢公司和船舶設(shè)計公司也都是如此。

我們的許多用戶報告稱，他們設(shè)計的船型在阻力和推進(jìn)性能方面提升了約5％，有時候這個比例會更高，而有時候從一個已經(jīng)較好的設(shè)計起點出發(fā)，這個比例會低至約3％。

2007年CAESES首次發(fā)布，F(xiàn)RIENDSHIP SYSTEMS公司開始推動船型仿真驅(qū)動設(shè)計以來，已有超過4萬艘新船投入使用，替換了部分舊船。這些新船中有切實數(shù)量的船舶直接使用CAESES或者間接通過FRIENDSHIP SYSTEMS公司研究和推廣的設(shè)計方法進(jìn)行優(yōu)化，以降低能耗。到目前為止，我們估計大約有1萬艘船需要的燃料比過去少4%左右，這個數(shù)量在以每年1000艘增長，2019年這個數(shù)量將會達(dá)到整個船隊的10%。

當(dāng)然，船舶并不會總在海上航行，也就不會持續(xù)地從設(shè)計階段的節(jié)能效益中充分獲益。因此，我們假設(shè)每年平均在海上航行220天，航行時可能節(jié)省燃料的利用率為75%。

綜上所述，我們估計2019年的二氧化碳減排量為2835288噸?？紤]到許多假設(shè)和粗略的數(shù)字，我們認(rèn)為應(yīng)該在分析中引入一個足夠保守的安全系數(shù)2。四舍五入后，我們得到了每年140萬噸二氧化碳減排量，也就是說，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過100萬。

這與其他來源的排放量對比如何？德國一個標(biāo)準(zhǔn)的半獨立式家庭住宅每年要燃燒大約1.5噸的石油來供暖，排放大約3.9噸的二氧化碳。這意味著，上述二氧化碳減排量相當(dāng)于35萬套私人住宅的排放量，相當(dāng)于為慕尼黑等德國大城市的居民提供舒適的住所數(shù)量。

自下而上的途徑

讓我們看一下具有代表性的船舶，以自下而上的方法    估算二氧化碳的排放量。容量為4100個標(biāo)準(zhǔn)箱的集裝箱船的發(fā)動機(jī)功率為37000 kW，通常每年在海上航行約6000小時。燃料消耗約為0.166千克/千瓦時。假設(shè)利用率為75％，能耗改善率為4％，每年可節(jié)省約1100噸燃料，這些節(jié)省的燃料相當(dāng)于一艘單體船每年排放約3000噸二氧化碳。 

第二個例子，讓我們分析一臺運轉(zhuǎn)速度較慢的阿芙拉型油輪，發(fā)動機(jī)功率為13500 kW。與集裝箱船類似的假設(shè)，每年節(jié)省的燃料約為400噸，二氧化碳排放量略高于1000噸。因此，通過自上而下方法對1萬艘船所預(yù)估的140萬噸二氧化碳排放量似乎確實非常保守。 

除了生態(tài)影響之外，自然還有經(jīng)濟(jì)因素。提高能源效率很容易降低航運的運營成本。IF380的國際燃油價格為每噸430歐元(2019年2月)。因此，集裝箱船和阿芙拉型油輪的年度成本分別減少了47.3萬歐元和17.2萬歐元。從大多數(shù)船舶運營20年來看，這將會累積到一個相當(dāng)大的數(shù)字。

總結(jié)

我們認(rèn)為，由上而下或由下而上的方法得到的數(shù)字，哪一個更準(zhǔn)確或更可靠，也許并不那么重要。重要的信息是，每噸未排放的二氧化碳有助于減少人類的環(huán)境足跡，我們非常高興能為使我們的世界更加綠色的工作貢獻(xiàn)一份力量。

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