De grootste kennisbank van het HBO

Inspiratie op jouw vakgebied

Vrij toegankelijk

Terug naar zoekresultatenDeel deze publicatie

Eindrapport brandstofbesparing

Rechten: Alle rechten voorbehouden

Eindrapport brandstofbesparing

Rechten: Alle rechten voorbehouden

Samenvatting

De brandstofkeuze
Elke motor die draaiende gehouden wil worden moet voorzien worden van brandstof. Aan boord is dit niet anders. Er zit echter wel verschil tussen de soorten brandstof die in een motor gespoten kan worden in dit rapport worden dan ook de drie meest voorkomende brandstoffen behandeld. Dit zijn gasolie, IFO 180 en IFO 380. De vraag die dan opkomt, vormt dan ook meteen de hoofdvraag van dit rapport:

"Welke van de drie brandstoffen en hun systeem is het goedkoopste in de aanschaf en gebruik?"

Om deze vraag te beantwoorden wordt daarom ook begonnen met een uitleg waar olie vandaan komt en waar de verschillen tussen de brandstoffen vandaan komen. Een belangrijk punt dat hieruit volgt is de viscositeit van de verschillen de brandstoffen. Deze eigenschap zorgt er voor dat de operationele temperaturen van elk systeem verschillen. Gasolie kan bijvoorbeeld bij kamertemperatuur ingespoten worden terwijl IFO 180 een temperatuur van 110ºC nodig heeft voordat het de juiste viscositeit heeft. Bij IFO 380 ligt deze temperatuur nog een stapje hoger. Deze brandstof moet zelfs tot 150º verhit worden voordat ze door de verstuivergaatjes geperst kan worden. De temperatuur heeft natuurlijk invloed op een ander systeem in de machinekamer. De verwarmingssystemen. Deze zal bij IFO 380 veel robuuster uitgevoerd moeten worden. Dit zal leiden tot een grotere ketel (deze ketel heeft natuurlijk ook een verbruik en dit doet op zijn beurt ook weer mee in de berekening) om deze reden worden de verschillende verwarmingssystemen behandeld. Uit deze systemen volgt de eerste berekening die nodig is. Deze berekening betreft het benodigde ketelvermogen om de bunkers warm te houden. Hiervoor is uiteraard een schip nodig. Om deze reden wordt gedurende het hele rapport vanuit gegaan dat het om één type schip gaat. Dit is een schip uit de C-serie van de rederij Abis-Shipping. Om dat dit al een operationeel schip met een goed werkend brandstofsysteem (IFO 380). Om dat dit niet per definitie het goedkoopste is wordt ervan uitgegaan dat dit systeem er nog niet inzit en het lege casco nog op de werf ligt. De grove indeling bestaat dan wel al. Op deze manier kan de het gevraagde vermogen berekend worden aan de hand van de in de bunkertanks heersende temperaturen. doordat deze temperaturen verschillen per brandstof komen hier ook meerdere vermogens uit die afhankelijk zijn van de soort brandstof.

Met deze informatie kan er een overzicht gemaakt worden van de totale aanschaf kosten. Hiervoor wordt uitgegaan van het standaardsysteem zoals dit in de theorie behandeld wordt. Samen met een prijslijst die is samengesteld voor dit rapport kan dan een overzicht gemaakt worden van de totale aanschaf door simpel weg het benodigde aantal onderdelen op te tellen en te vermenigvuldigen met de prijs van het betreffende onderdeel. Deze prijzen kunnen opgeteld worden en leiden tot een aanschafprijs. Hierin in IFO 380 veruit de duurste, gevolgd door IFO 180.

Een systeem dat echter niet draait is het aanschaffen niet waard. Daarom wordt er verder gegaan met de rekening van de benodigde brandstof gedurende 220 dagen vollast draaien (200 dagen op zee en 20 dagen tijdens manoeuvreren) de brandstof die verbruikt wordt is evenredig met het geleverde vermogen van de motor. Als deze stroom brandstof bekend voor één seconde dan kan ze ook uitgerekend worden voor een heel jaar. Vervolgens worden deze waarden vermenigvuldigd met de actuele bunkerprijzen. Dit levert de brandstof kosten op voor een heel jaar, de afgelegde weg die de drie verschillende schepen dan afgelegd hebben is dan precies even veel terwijl de prijzen flinke verschillen tonen. Nu is gasolie de duurste optie op de twee residuale oliën zijn beide een flink stuk goedkoper

Naast de brandstofkosten zijn er ook nog meerder kosten die van belang zijn. Hieronder vallen onder meer de kosten van onderhoud, welke bij het Zware oliesysteem natuurlijk een stuk hoger zijn. Andere kosten zijn de afvoer van sludge, de kosten die gemaakt worden door extra scholing en de kosten die nodig zijn om de brandstof te analyseren. Al deze kosten leiden tot één bedrag dat jaarlijks besteed moet worden om het systeem draaiende te houden.

Wanneer deze twee waarden samen met elkaar in een grafiek gezet worden dan kunnen de kosten van de systemen uitgezet worden naar het aantal jaren dat ze gebruikt gaan worden. Uit deze grafiek blijkt dat IFO 380 de goedkoopste variant blijkt te zijn. Het verschil met IFO 180 is echter marginaal het gaat daarbij om 33.000 verdeeld over 20 jaar. In de race om de goedkoopste brandstof doet gasolie geheel niet mee.

Dit geldt echter als ervanuit gegaan wordt dat een schip altijd op vol vermogen vaart. In werkelijkheid is dit zeker niet het geval. Om deze reden is er een deel van de tijd omgezet in gereduceerd vermogen. Tijdens deze periode wordt er gevaren met verminderd vermogen. Dit heeft tot gevolg dat er minder brandstof verbruikt wordt. Hierdoor dalen de operationele kosten aanzienlijk. Wanneer ook deze waarden in een tabel gezet worden blijkt dat IFO 180 ineens de goedkoopste variant blijkt te zijn. Wederom met een marginaal verschil. Als de extra kosten van IFO 380 ten opzichte van IFO 180 bij elkaar opgeteld worden en gedeeld door het prijsverschil tussen de twee brandstoffen. Dan zou er 1639 ton IFO 380 verstookt moet worden voordat IFO 380 goedkoper wordt dan IFO 180.




De economische vaart
In het tweede deel van het rapport wordt een andere soort brandstof besparing behandeld. Dit stuk behandelt het strategisch varen met een aangepaste vaart-ook wel economische varen genoemd.

"Bij welke vaart levert het schip het meeste op en is dit per definitie ook het punt waar de kosten zo laag mogelijk zijn?"

Om deze vraag goed te kunnen beantwoorden is dit stuk is grotendeels op te delen in drie grote delen. Het eerste deel behandelt de economische vaart aan de hand van de rompvorm.

De berekeningen met deze theorie worden gedaan met een schip uit de B serie de Abis Belfast

In het begin jaren van de 19e zijn er hierin twee pioniers geweest die hun praktijk ervaring aan hun theoretische denkwijze gekoppeld hebben. De eerste van de twee was dhr. William Froude. Hij zag als eerste dat een schip een bepaalde voortstuwingskracht nodig had die gelijk was aan de totale weerstand van het schip. De keuze van de te installeren installatie is dan ook grotendeels afhankelijk van de scheepsweerstand. Deze totale weerstand bestaat uit 3 onderdelen. Dit zijn namelijk luchtweerstand, drukweerstand en golfweerstand. Hierin is drukweerstand de weerstand van het water en dan alleen het oppervlakte wat continue met water bedekt is. De luchtweerstand is de weerstand die veroorzaakt wordt de lucht waar het schip doorheen vaart. Wederom gaat het hier om de oppervlakte wat continue wordt blootgesteld aan de lucht. De laatste weerstand is de golfweerstand, dit behandelt het scheidingsgebied tussen de twee lagen en gaat dan ook over de oppervlakte rond de diepgang.

Dhr. Froude heeft uitgevonden dat dit samenhangt met het zogenaamde froudegetal. Dit getal heeft een samenhang met de vaart en de lengte tussen de loodlijnen. Deze getallen kunnen in de zogenaamde Froude kromme gezet worden. In deze kromme is het verband te zien tussen de gebruikte macht en de scheepssnelheid. Door nu systematisch de dalen in deze grafiek te kiezen kan er het golfweerstand flink verlaagd worden. Immers golven opwekken kost energie, energie die beter in snelheid omgezet had kunnen worden. Hieruit komen meerdere waarden voor een laag golfweerstand. Een brandstofbesparing en dus economische vaart.

Voor het tweede deel van de economische vaart wordt gekeken naar de het verbruik van de motoren. Hiervoor wordt een simpele formule gebruikt. Deze formule wordt vervolgens omgebouwd zodat er een economische vaart mee uitgerekend kan worden. Deze wordt uitgedrukt in het verbruikte aantal grammen brandstof per meter. Deze waarde is uiteindelijk het laagste bij een vaart tussen de 4 en de 5 knopen. Doordat de 4 typen schepen qua vermogen en snelheid dezelfde verhoudingen hebben liggen deze waarden niet al te ver van elkaar verwijderd.

Het derde en tevens laatste deel van de economische vaart beschrijft het totaal plaatje. Hierin wordt niet alleen gekeken naar de uitgaande geldstromen, maar ook naar de inkomende. Een schip dat snel vaart levert meer vracht af dan een schip dat langzamer vaart. Dit wordt echter weer teniet gedaan door het hoge verbruik van het schip. In het laatste hoofdstuk wordt dan ook een formule opgesteld waarmee voor elke reis afzonderlijk de economische vaart bepaald kan worden in de gebruikte situatie komt er een vaart van 12,3 knopen uit.

Na deze hoofdstukken blijkt dat er niet zomaar één economische vaart gegeven kan worden. Dit is namelijk afhankelijk van een hoop factoren. Zoals de brandstof prijs, de afstand van een reis en de vrachtprijs. Doordat deze factoren continue in beweging zijn is het niet mogelijk om een exacte vaart te geven. Echter uit het totale verhaal blijkt dat tijdens een ballast reis een vaart van rond de 5 knopen gehanteerd kan worden en tijdens een beladen toestand een vaart rond de 12,5 knoop het meest rendabele is

Toon meer
OrganisatieHZ University of Applied Sciences
OpleidingMaritiem Officier
AfdelingDe Ruyter Academie
PartnersAbis Shipping Company, Harlingen
Jaar2012
TypeBachelorscriptie
TaalNederlands

Op de HBO Kennisbank vind je publicaties van 26 hogescholen

De grootste kennisbank van het HBO

Inspiratie op jouw vakgebied

Vrij toegankelijk