του Κωνσταντίνου Φακιολά, CEO Newbuildings & Sgip Projects, FinOcean Ltd.
Η περίοδος 2023-2026 θα είναι συγκλονιστική για την παγκόσμια εμπορική ναυτιλία: Ένας στόλος άνω των 50.000 πλοίων θα κληθεί να συμμορφωθεί με διαφόρους αλλεπάλληλους κανονισμούς πολλών ρυθμιστικών αρχών, απαιτώντας τη σταδιακή μείωση των εκπομπών ρύπων CO₂ (IMO EEXI, CII, EU-ETS, FuelEU, κ.λπ.).
Από το έτος 2023, ο παγκόσμιος στόλος θα χρειαστεί να επιβραδύνει την ταχύτητά του ή και να προβεί σε άμεσα διαθέσιμες τεχνικές αναβάθμισης, όπως την τοποθέτηση ενεργειακών συσκευών γάστρας (π.χ. Mewis duct, bulb rudder), επιστρώσεων (coatings) χαμηλού συντελεστή τριβής, τούτα όμως δεν αρκούν για τη μακροπρόθεσμη βιωσιμότητα.
Η αιολική πρόωση φέρνει μια δωρεάν μορφή ενέργειας, μηδενικού ανθρακικού αποτυπώματος, χωρίς την κοστοβόρα κατανάλωση αναλωσίμων (καυσίμου), επεκτείνοντας την ανταγωνιστικότητα του παγκόσμιου στόλου πέραν του 2025.
Τα σύγχρονα μηχανικά ιστία (mechanical sails) έχουν το πλεονέκτημα να αναπτύσσουν μεγάλες δυνάμεις ώσης ανά τετραγωνικό μέτρο εγκατάστασης, συνεπώς είναι κατάλληλα για να υποβοηθήσουν μεγάλα εμπορικά πλοία που επιχειρούν σε μεγάλες αποστάσεις και απαιτούν χιλιάδες κιλοβάτ (kW) μηχανικής ισχύος πρόωσης.
Για παράδειγμα, ένα μόνο ιστίο τύπου ρότορα (Rotor Sail) διαστάσεων 35 x 5 (ύψος x διάμετρος) με μόλις 175 τ.μ. επιφάνειας μπορεί ενδεικτικά να αντικαταστήσει μέρος της ισχύος κύριας μηχανής, με μέση ετήσια απόδοση 150 kW σε ταξίδια χαμηλής έντασης ανέμων (2-4 μποφόρ) μέχρι και 650 kW για ταξίδια υψηλότερης έντασης 6-9 μποφόρ.
Μια σημαντική ανησυχία που εκφράζεται από τη ναυτιλιακή κοινότητα είναι η –κατά τα άλλα ορθή– επίγνωση ότι οι θαλάσσιοι άνεμοι είναι συνεχώς μεταβαλλόμενοι σε κατεύθυνση και ένταση σε κάθε σημείο των ωκεανών, ενώ ταυτόχρονα τα εμπορικά δρομολόγια των πλοίων είναι κι αυτά μεταβαλλόμενα, ανάλογα με τις συνθήκες της ναυλαγοράς, όπου η ευελιξία της ταχύτητας είναι απαραίτητη.
Όμως, με κατάλληλες ρυθμίσεις στη διαχείριση ισχύος, ταχύτητας και ναυσιπλοΐας και με την εξάσκηση της επιχειρησιακής γνώσης τού πώς οι τεχνολογίες αιολικής πρόωσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν καλύτερα, οι αβεβαιότητες των καιρικών συνθηκών και των διαθέσιμων ανέμων μπορούν να αναγνωριστούν έγκαιρα, να μετρηθούν και να χρησιμοποιηθούν προς όφελος του ταξιδιού, τόσο στο στάδιο σχεδιασμού του όσο και κατά το στάδιο χάραξης της πορείας.
Μια τέτοια επιχειρησιακή αξιοποίηση μεγαλώνει εκθετικά τα οφέλη σε εξοικονόμηση καυσίμου και μείωσης εκπομπών ρύπων και τέτοια ενισχυμένα οφέλη έχουν καταγραφεί από τους χρήστες συστημάτων αιολικής πρόωσης δεκατριών πλοίων σε δράση από το 2013, όπου σημειώνονται μέσες ετήσιες αποδόσεις έως και 20% μείωσης ισχύος πρόωσης, ενώ σε πολύ καλές συνθήκες ανέμων η απόδοση φτάνει το 70%, η οποία μεν διαρκεί για λίγες ώρες, είναι δε πάντα διαθέσιμη επί τη εμφανίσει ισχυρού ανέμου.
Αυτό που λείπει ακόμη είναι η αθρόα διάθεση επιχειρησιακών αναφορών και δεδομένων από τους ανωτέρω χρήστες, η επάρκεια πλοίων αναφοράς (reference ships) διαφόρων τύπων και η έλλειψη ισχυρών κινήτρων για γρήγορη απόσβεση της επένδυσης.
Παρ’ όλα αυτά, τα ισχυρά κίνητρα μόλις έρχονται λόγω των αλλεπάλληλων κανονισμών και απαιτήσεων των ρυθμιστικών αρχών για την περίοδο 2023-2026 και μετέπειτα.
Στο παρόν άρθρο προτείνεται μια Κλιμακωτή Επενδυτική Στρατηγική (Stepped Investment Strategy) για την εφαρμογή της αιολικής πρόωσης, η οποία μπορεί να υλοποιηθεί σε κάθε τύπο εμπορικού πλοίου:
- Έτος 2023: Τοποθέτηση πιλοτικού συστήματος (1-2 μονάδες), εξασφαλίζοντας την τεχνική βελτίωση του ενεργειακού δείκτη EEXI και βελτιώνοντας τον περιορισμό στροφών EPL της κύριας μηχανής, συντηρώντας μια καλή ταχύτητα πλεύσης. Σύμφωνα με τους κανονισμούς MEPC 77/Circ. 896, μία μονάδα ιστίου τύπου ρότορα μπορεί να δώσει 6-12% μείωση του EEXI.
- Έτος 2024: Χρόνος εξοικείωσης με τη χρήση των συστημάτων σε κάθε έμφορτο και άφορτο ταξίδι, σε διάφορες καιρικές συνθήκες, καταγραφή τού πώς επηρεάζεται η ενεργειακή απόδοση του ταξιδιού, σταδιακή αφομοίωση με τις επιχειρησιακές πρακτικές.
- Έτος 2025: Με το σύστημα σε χρήση πάνω από έναν χρόνο, η πρακτική εμπειρία της χρήσης του συνδυάζεται με ποιοτική αναβάθμιση και ενσωμάτωση στο αυτόματο σύστημα διαχείρισης πρόωσης του πλοίου (Integrated Power management), ενώ βελτιώσεις στον αυτοματισμό μπορούν να αυξήσουν την αποδοτικότητα. Τοποθέτηση επιπρόσθετων μονάδων είναι εφικτή με μικρότερο κόστος.
- Έτος 2026: Εφαρμογή πρακτικών βελτιστοποίησης ταξιδιού (voyage optimization) και χάραξης πορείας σε καιρό (weather routing), διαχείριση χρόνου άφιξης (ΕΤΑ) με έξυπνα συστήματα πλοήγησης, εκμεταλλευόμενα 100% τις συνθήκες ανέμου σε κάθε στάδιο του ταξιδιού, ελαχιστοποιώντας το ανθρακικό αποτύπωμα.
Όταν η επένδυση σε ένα σύστημα αιολικής πρόωσης συνδυαστεί με την ανωτέρω στρατηγική εφαρμογής, η απόσβεση της επένδυσης δεν θα είναι γραμμική αλλά εκθετική.
Τα πρώτα δύο χρόνια θα υπάρχει μικρή απόσβεση, όμως στα επόμενα δύο η συσσώρευση γνώσης, η ψηφιακή αναβάθμιση, η βελτιστοποίηση της συνολικής εγκατάστασης πρόωσης (μηχανή-ιστία) και οι προσαρμοσμένες επιχειρησιακές τακτικές θα πολλαπλασιάσουν τα οικονομικά οφέλη.
Το καινούργιο που φέρνει η αιολική πρόωση στον χώρο της Εμπορικής Ναυτιλίας δεν είναι τόσο μία ακόμα τεχνολογική καινοτομία, όσο η εφαρμογή μιας διαφορετικής επιχειρησιακής δράσης των πλοίων διαμέσου των ωκεάνιων ανέμων, ούτως ώστε να επιτευχθεί ο στόχος της βιωσιμότητας με την απόλυτη συμμόρφωση στους κανονισμούς, διατηρώντας μια ανταγωνιστική κερδοφορία με ελάχιστο επενδυτικό ρίσκο.
Το παραπάνω άρθρο δημοσιεύθηκε στο τεύχος Ιουνίου 2022 των Ναυτικών Χρονικών.
Αποκτήστε το τεύχος Ιουνίου των Ναυτικών Χρονικών πατώντας εδώ.
