Как транспортный сектор может сэкономить на затратах на энергию

Морская судоходство является основой международной торговли и неотъемлемой частью глобальных цепочек поставок. Сектор также является основным потребителем энергетики: международное судоходство отвечает за около 5% мирового годового использования нефти и почти 700 миллионов тонн (МТ) годового углекислого газа (CO₂) выбросы. С 2008 года, поскольку как глобальная торговая стоимость, так и международная транспортная деятельность расширилась почти на 50%, потребление энергии в судоходстве увеличилось на 5%, при этом потребление нефти в секторе в 2023 году достигло 4,2 миллиона баррелей в день (MB/D).

В течение этого периода компании нашли способы более эффективного потребления топлива, поскольку топливо составляет до половины затрат на транспортировку товаров на корабле. Фактически, энергетическая интенсивность доставки – измеренная как топливо, потребляемое для перевозки тонны товаров на данном расстоянии – с 2008 года снизилась примерно на 30%. Тем не менее, остается достаточная возможностей для дальнейших улучшений – во многих случаях путем внедрения технологий, которые уже имеются в коммерческих условиях.

Два основных фактора лежат в основе эффективности повышения эффективности в последние десятилетия. Во-первых, существует принятие так называемого медленного паряка, которое отвечало за два трети улучшений с 2008 года, поскольку сокращение скорости корабля вдвое может снизить расход топлива до восьми раз. В среднем скорость доставки упала на 10% с 2008 года, что привело к экономии нефти более 1 МБ/сут. Во -вторых, размеры кораблей выросли более чем на 50% в среднем. Это сохранило еще 300 Кбит/день из -за уменьшенной площади поверхности корпуса и сопротивления волны на тонну груза. Эти две тенденции, разработанные как реакция на высокие цены на топливо, динамику рынка и условия регулирования, такие как требования к энергоэффективности для судов нового строительства и новые международные правила содержания серы в топливе.

Существует потенциал для дальнейшего снижения скорости и увеличить размеры кораблей в будущем, но есть ограничения. Размеры кораблей зависят от торговых моделей и должны соответствовать ограничениям размера в каналах и портах. И хотя возможны дальнейшее снижение скорости корабля, они должны быть сбалансированы с потенциальным снижением доходов и доставки. Сокращение времени ожидания в портах может помочь компенсировать эти эффекты, если в сочетании с системой, предпочитающей то, что они не затрачивают время, по сравнению с типичным подходом «парус, а затем подождите».

Другим способом дальнейшего сокращения расхода топлива сосудов было бы расширить использование более эффективных технологий. Однако этот вариант до сих пор остался в значительной степени неиспользованным. Анализ фактической мощности двигателя проектирования на новых кораблях (по сравнению с эталоном, соответствующим их размеру и скорости конструкции), обнаруживает, что их эффективность улучшилась только примерно на 4% в среднем за последние 15 лет. Аналогичным образом, Global Maritime Services Company DNV обнаружила, что многие из доступных технологий энергоэффективности были реализованы менее чем на 5% всех судов на воде сегодня.

Множество технологий и мер по энергоэффективности сейчас коммерчески доступны. Некоторые, такие как извлечение отходов, были впервые представлены десять лет назад. Другие, такие как оптимизация корпуса и воздушная смазка, являются более поздними инновациями, но уже были развернуты на сотнях судов. Тем временем, такие технологии, как воздушные паруса, находятся на полномасштабной демонстрационной стадии.

Некоторые из этих технологий, такие как улучшенный дизайн корпуса и винта, и те, которые оптимизируют операции, уже имеют экономический смысл для судовладельцев. Мы оцениваем, что в типичном контейнерном корабле эти технологии могут быть связаны таким образом, что позволяет экономить энергию до 15%, что будет снижать затраты на 2-5 миллионов долларов США в год (снижение общей стоимости владения кораблями до 10%). Капитальные затраты на этот уровень сбережений имеют период окупаемости менее пяти лет при текущих ценах на нефть.

Еще одно сокращение потребления энергии на 10% возможно с помощью дополнительных технологий, таких как смазка воздуха, помощь ветром и извлечение отходов. Требования к инвестициям для этих технологий выше, что означает, что период окупаемости может превышать пять лет. Тем не менее, относительно жизни корабля, экономия энергии восполняет расходы.

Эти технологии энергоэффективности не ограничиваются новыми сборками, которые составляют менее 5% мирового флота в год. Многие также доступны в качестве модернизации, что может обеспечить более широкие повышения эффективности в этом секторе.

Есть несколько причин, по которым принятие этих технологий энергоэффективности в международных судоходных судах на сегодняшний день было ограничено. Как и в секторе зданий, основным барьером является классическая проблема главного агента, которая относится к расходящимся приоритетам между владельцем и оператором актива. Комиссия судовладельцев комиссирует о новых кораблях и определяет обновления на корабле. Они должны выбирать, следует ли устанавливать технологии эффективности, что в некоторых случаях может увеличить затраты на несколько миллионов долларов. Тем не менее, хармеры, а не владельцы, обычно несут энергетические затраты суда, что означает, что владельцы не получают выгоды от полученной экономии затрат на топливо. Эти разделенные стимулы могут увеличить общие затраты на доставку, поскольку в конечном итоге не принимаются технологии эффективности. Хотя были предложены инновационные конфигурации контрактов, которые позволяют инвестору получить выгоду от экономии топлива, этот метод еще не принят на практике.

Еще одним препятствием для развертывания новых технологий энергоэффективности является неопределенность в отношении точной экономии энергии для конкретного корабля. Чтобы преодолеть это, необходимы технические достижения для измерения производительности в обслуживании каждой установленной технологии, в дополнение к специальным морским испытаниям и созданию независимых третьих сторон для проверки.

Международные органы играют важную роль в регуляции доставки. На сегодняшний день Международная морская организация (IMO) и Европейский союз лидируют по проектированию политики для улучшения интенсивности энергии и выбросов сектора (IMO встречается на этой неделе, а затем обсудить краткосрочные и среднесрочные меры, связанные с его стратегией 2023 года, направленной на сокращение выбросов сектора судоходства). Распространенные регулирующие инструменты, которые они отстаивали, делятся на три основные категории, которые дополняют друг друга.

Стандарты на Интенсивность выбросов топлива Стремитесь содействовать и отменять риск раннего принятия альтернативных видов топлива. Европейский союз принял морское регулирование Fueleu, и IMO в настоящее время обсуждает стандарт топлива для парниковых газов (GFS) в рамках своих среднесрочных мер. Этот вид стандарта не нацелен на повышение эффективности напрямую, но он может косвенно стимулировать внедрение технологий эффективности на кораблях, работающих на альтернативных топливах, которые дороже, чем их ископаемые эквиваленты.

Схемы ценообразования При выбросах парниковых газов используйте рыночные механизмы, чтобы создать благоприятный бизнес -обоснование для первых, в то же время предоставляя другим заинтересованным сторонам больше времени для адаптации их практики. Европейский союз включил сектор судоходства в свою схему торговли выбросами (ETS), и IMO в настоящее время обсуждает экономический элемент среднесрочных мер. Косвенное влияние на энергоэффективность судов, работающих на ископаемом топливе, возможно, если цена достаточно высока, но эффект может быть подорван вышеупомянутой динамикой рынка (включая разделенные стимулы и неопределенность в отношении точных повышений эффективности).

Стандарты на Интенсивность выбросов кораблей Цель стабилизировать или уменьшить выбросы от доставки, даже по мере того, как спрос на его увеличивается из -за экономического роста. IMO в настоящее время регулирует интенсивность излучения конструкции и интенсивность эксплуатационных выбросов судов (благодаря индексу дизайна энергоэффективности, энергоэффективности для существующих индексов судов и индекса интенсивности углерода). Как и предполагалось, эти стандарты в основном соответствовали улучшению проектирования и эксплуатационной энергоэффективности кораблей. Тем не менее, повышенная доступность альтернативных видов топлива открывает новые возможности. В то время как основная проблема может привести к более широкому использованию альтернативного топлива вместо инвестиций в технологии эффективности, эта проблема может быть смягчена с пересмотром краткосрочных мер IMO, которые в настоящее время продолжаются.

Если стабилизация или сокращение выбросов от доставки является основной целью политики, то переход на альтернативное топливо с низким уровнем выбросов может иметь большое значение. Тем не менее, сосредоточение внимания только на устойчивом топливе может привести к нехватке поставок, особенно с учетом потенциальной конкуренции с другими секторами, такими как авиация. Альтернативные виды топлива также дороже, чем сегодняшнее ископаемое топливо, которое может привести к повышению стоимости доставки по всем направлениям.

Повышение энергоэффективности сектора судоходства сейчас возможно

Технологии энергоэффективности могут помочь смягчить эти проблемы. Они уже доступны как для новых, так и для существующих кораблей, и они снижают использование топлива, тем самым снижая экспозицию сектора судоходства (и глобальных цепочек поставок) на летучие цены на топливо. Их поглощение также может ограничить увеличение затрат на доставку, поскольку ускорение альтернативного топлива ускоряется.

Улучшение энергоэффективности судоходного сектора имеет много преимуществ. Но чтобы полностью разблокировать их, более четкие целевые политики необходимы для поддержки развертывания ключевых технологий. В настоящее время существует важная возможность для разработки мер, которые помогают преодолеть рыночные барьеры и способствовать более энергоэффективной и экономически эффективной судоходной отрасли.