BADANIE OPTYMALNEJ WIELKOŚCI STATKU DO PRZEWOZU GAZU ZIEMNEGO DLA RÓśNYCH TECHNOLOGII TRANSPORTU



Podobne dokumenty
Terminal LNG w Świnoujściu - szansa dla regionu Polskie LNG IX konferencja Energetyka przygraniczna Polski i Niemiec doświadczenia i perspektywy

ZMIANY NR 1/2013 do PUBLIKACJI NR 32/P WYMAGANIA DOTYCZĄCE ROZMIESZCZENIA I MOCOWANIA ŁADUNKÓW NA STATKACH MORSKICH GDAŃSK

Terminal LNG. Minister Włodzimierz Karpiński z wizytą na terminalu LNG r.

BUNKROWANIE LNG W STRATEGII ROZWOJU TERMINALU LNG W ŚWINOUJŚCIU

SELECTED ISSUES OF EXPLOATATION SAFETY OF THE LNG TERMINAL IN ŚWINOUJŚCIE AS LOGISTICS HUB FOR LNG DISTRIBUTION

II Międzynarodowa Konferencja POWER RING Bezpieczeństwo Europejskiego Rynku Energetycznego. Terminal LNG

Technologie LNG w przemyśle stoczniowym oraz doświadczenia polskich firm w tym zakresie

WYKORZYSTANIE ANALIZY REGRESJI DLA WSTĘPNEGO WYZNACZENIA GŁÓWNYCH CHARAKTERYSTYK POJAZDOWCA

PRZEPISY PUBLIKACJA NR 19/P ANALIZA STREFOWEJ WYTRZYMAŁOŚCI KADŁUBA ZBIORNIKOWCA

ZBIORNIKOWCÓW LNG PRZY ZASILANIU NATURALNIE ODPAROWANYM GAZEM ŁADUNKOWYM

Korzyści i zagroŝenia wynikające z dostarczania gazu ziemnego w postaci skroplonej

LNG MODEL OF A LOGISTIC CHAIN OF LNG DISTRIBUTION

7 czerwca

MODUŁ 3. WYMAGANIA EGZAMINACYJNE Z PRZYKŁADAMI ZADAŃ

WŁAŚCIWOŚCI TRANSPORTOWO-TECHNOLOGICZNE JAKO WYRÓŻNIKI JAKOŚCI STAŁYCH ŁADUNKÓW MASOWYCH

KLASYFIKACJI I BUDOWY STATKÓW MORSKICH

TRANSPORT LNG DROGĄ MORSKĄ JAKO JEDEN Z ELEMENTÓW ŁAŃCUCHA DOSTAW GAZU

II. RYSUNKI 1. Plan orientacyjny 2. Plan sytuacyjny organizacja ruchu 1:500

WYZNACZANIE WARTOŚCI PODSTAWOWYCH PARAMETRÓW TECHNICZNYCH NOWOCZESNYCH KOMBAJNÓW ZBOŻOWYCH PRZY UŻYCIU SSN

POTENCJAŁ I STRATEGIA ROZWOJU TERMINALU LNG W ŚWINOUJŚCIU

NVG w Świecie i w Polsce

OCENA NIEZAWODNOŚCI EKSPLOATACYJNEJ AUTOBUSÓW KOMUNIKACJI MIEJSKIEJ

PROJEKTOWANIE KONCEPCYJNE STATKU ŚRÓDLĄDOWEGO PRZEZNACZONEGO DO ŻEGLUGI NA DROGACH WODNYCH UNII EUROPEJSKIEJ

Czy technologia Duala Fuel przyśpieszy rozwój rynku NGV w Europie?

KONCEPCJA WDROŻENIA LNG W POLSCE

LNG. Nowoczesne źródło energii. Liquid Natural Gas - Ekologiczne paliwo na dziś i jutro. Systemy. grzewcze

Kohabitacja. Rola gazu w rozwoju gospodarkiniskoemisyjnej

DOBÓR ŚRODKÓW TRANSPORTOWYCH DLA GOSPODARSTWA PRZY POMOCY PROGRAMU AGREGAT - 2

KONCEPCJA FUNKCJONOWANIA SYSTEMU TRANSPORTU MAŁYMI SAMOLOTAMI W POLSCE

Redukcja emisji spalin na Bałtyku poprzez wprowadzenie gazu skroplonego LNG jako alternatywnego paliwa okrętowego

Stanisław Gucma Budowa terminalu LNG w Świnoujściu : ocena dotychczasowych działań. Ekonomiczne Problemy Usług nr 49,

WYŻSZA SZKOŁA LOGISTYKI

PN-B-03004:1988. Kominy murowane i żelbetowe. Obliczenia statyczne i projektowanie

Główne problemy. Wysokie koszty importu ropy: 1 mld dziennie w 2011 Deficyt w bilansie handlowym: ~ 2.5 % of PKB 7% wydatków gospodarstw domowych

KONCEPCJA LOKALIZACJI GAZOPORTU W ŚWINOUJŚCIU DLA CELÓW DYWERSYFIKACJI DOSTAW GAZU

Wpływ rozbudowy krajowej infrastruktury gazowej na bezpieczeństwo energetyczne Polski Marcin Łoś Rafał Biały Piotr Janusz Adam Szurlej

KLASYFIKACJI I BUDOWY STATKÓW MORSKICH

WSPÓŁCZYNNIK GOTOWOŚCI SYSTEMU LOKOMOTYW SPALINOWYCH SERII SM48

UNIKANIE NIEBEZPIECZNYCH SYTUACJI W ZŁYCH WARUNKACH POGODOWYCH W RUCHU STATKU NA FALI NADĄŻAJĄCEJ

WYŻSZA SZKOŁA LOGISTYKI

DOŚWIADCZENIA W PRODUKCJI I EKSPLOATACJI AUTOBUSÓW JELCZ NA CNG. AGH Kraków, 8-9 maja 2009 r.

OCENA TECHNOLOGII PRZEWOZU W TRANSPORCIE ROLNICZYM

WYŻSZA SZKOŁA LOGISTYKI

WYŻSZA SZKOŁA LOGISTYKI

Projekt GO LNG. rezultaty i efekty dla Polski

Opis przedmiotu: Środki transportu wodnego oraz infrastruktura i suprastruktura portów

MECHANIZACJA PRAC ŁADUNKOWYCH A NAKŁADY W TRANSPORCIE ROLNICZYM CZ. II - ANALIZA STATYSTYCZNA

Wymagania gazu ziemnego stosowanego jako paliwo. do pojazdów

Kwalifikacja K3 B.27. Organizacja robót związanych z budową i eksploatacją sieci komunalnych oraz instalacji sanitarnych

Obsługa wózków jezdniowych

Rys. 29. Schemat obliczeniowy płyty biegowej i spoczników

Transport i logistyka. Ćwiczenia 4 - Transport morski - zajęcia zdalne

KOMBAJNY ZBOŻOWE W ROLNICTWIE POLSKIM W LATACH

ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI RZESZOWSKIEJ 290, Mechanika 86 RUTMech, t. XXXI, z. 86 (2/14), kwiecień-czerwiec 2014, s

Spełnienie wymagań EURO4 i EURO5 przez autobusy na ON i CNG analiza porównawcza, na przykładzie wybranej floty pojazdów

SPIS TREŚCI TOM II Oznakowanie sztuk przesyłki opakowań... 40

WARUNKI PRZYZNANIA ŚWIADECTWA PO RAZ PRIERWSZY. ukończenie kursu w ośrodku. szkoleniowym. szkoleniowym

Polskie Normy opracowane przez Komitet Techniczny nr 277 ds. Gazownictwa

Przepisy ogólne i przepisy dotyczące materiałów i przedmiotów niebezpiecznych... 1

Analiza wpływu wytworzenia zapasu obowiązkowego na koszt świadczenia usług magazynowych

KLASYFIKACJI I BUDOWY STATKÓW MORSKICH

ŚRODKI I URZĄDZENIA TRANSPORTU CHARAKTERYSTYKA, KLASYFIKACJA, PODSTAWOWE PARAMETRY TECHNICZNE, OGÓLNY UKŁAD KONSTRUKCYJNY OBIEKTÓW PŁYWAJĄCYCH

Studia stacjonarne I stopnia. 29 stycznia

Łańcuch dostaw skroplonego gazu ziemnego aspekty ekologiczne

ANALIZA PORÓWNAWCZA ZUŻYCIA I KOSZTÓW ENERGII DLA BUDYNKU JEDNORODZINNEGO W SŁUBICACH I FRANKFURCIE NAD ODRĄ

DEGA. Diesel and Gas Mixture. LPG Powietrze. Spaliny ON + LPG. tylko ON!! ON+LPG. Termopara spalin ON + LPG. Wykres mocy [KW]

Mo liwoœci rozwoju podziemnych magazynów gazu w Polsce

ZAŁOśENIA WEJŚCIOWE DO PROGRAMU OPTYMALIZUJĄCEGO DOBÓR LICZBY ŚRODKÓW TRANSPORTOWYCH DLA GOSPODARSTW ROLNICZYCH

Kredyt inwestycyjny z Europejskiego Banku Inwestycyjnego na budowę Terminalu LNG w Świnoujściu. Warszawa, 14 grudnia 2011 system, który łączy

Wyciąg z przepisów PRS i określenia podstawowych parametrów kadłuba. (Materiał pomocniczy Sem. V)

Rozwój nowoczesnych technologii w żegludze śródlądowejw aspekcie europejskich standardów ochrony środowiska. Wojciech Ignalewski

Polityka państwa wobec paliwa CNG do pojazdów w Polsce na tle rozwiązań w innych krajach

Transport Morski w gospodarce Globalnej i Unii Europejskiej wykład 04. dr Adam Salomon

Profile zimnogięte. Typu Z i C

Kierunki rozwoju dystrybucyjnej sieci gazowej PSG

POWSZECHNE KRAJOWE ZASADY WYCENY (PKZW)

Nowoczesne technologie w intermodalnych przewozach gazu skompresowanego do Polski

Rola gazu ziemnego w polityce energetycznej państwa

Wykorzystanie LNG do zasilania pojazdów mechanicznych. Rafał Gralak

ANALIZA ROZKŁADU POLA MAGNETYCZNEGO W KADŁUBIE OKRĘTU Z CEWKAMI UKŁADU DEMAGNETYZACYJNEGO

SPIS TREŚCI TOM I. Umowa europejska dotycząca międzynarodowego przewozu drogowego towarów niebezpiecznych... Protokół podpisania.

MOśLIWOŚCI I WARUNKI TRANSPORTU CO 2 W POLSCE

Czy elektromobilność zatrzyma rozwój autogazu?

Badanie możliwości transportowania mieszaniny gazu ziemnego z wodorem gazociągami z tworzyw sztucznych.

Akademia Morska w Szczecinie

FINANSOWANIE TERMINALU LNG i INWESTYCJE TOWARZYSZĄCE

J. Szantyr Wykład nr 26 Przepływy w przewodach zamkniętych II

Dobór parametrów dla frezowania

ROLA TRANSPORTU MORSKIEGO GAZU SKROPLONEGO W SYSTEMIE BEZPIECZEŃSTWA ENERGETYCZNEGO POLSKI

Objaśnienia do formularza GAZ-3 na rok 2010

Nowe przepisy o wymiarach i wadze pojazdów dla ciężarówek i autobusów 1

ANALIZA KOSZTÓW UKŁADU KOGENERACYJNEGO Z SILNIKIEM SPALINOWYM DIESLA

ZESZYTY NAUKOWE NR 11(83) AKADEMII MORSKIEJ W SZCZECINIE. Wstępne analizy parametrów projektowych statków rzeka morze z uwzględnieniem rejonu pływania

12,5m DLA SZCZECINA. Inicjatywy na rzecz rozwoju portów w Szczecinie i Świnoujściu SZCZECIN. Paweł Adamarek Członek Zarządu

Podstawowe informacje o projekcie. Cel budowy gazociągu i Tłoczni gazu

Możliwości przeładunku skroplonego gazu naturalnego LNG z gazowca zakotwiczonego na redzie

Akademia Morska w Szczecinie STUDIA NIESTACJONARNE WEBSITE LEARNING. Przedmiot: RATOWNICTWO MORSKIE. Ćwiczenia

Stan odkształcenia i jego parametry (1)

PDH Polska S.A. PROJEKT POLIMERY POLICE ZAŁĄCZNIK 2 ZAKRES RZECZOWY UMOWY

Transkrypt:

3-2012 PROBLEMY EKSPLOATACJI 155 Monika BORTNOWSKA Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie BADANIE OPTYMALNEJ WIELKOŚCI STATKU DO PRZEWOZU GAZU ZIEMNEGO DLA RÓśNYCH TECHNOLOGII TRANSPORTU Słowa kluczowe Gazowce LNG, gaz skroplony, gazowce CNG, gaz spręŝony, objętość ładunkowa, koszty eksploatacyjne. Streszczenie Wzrost zapotrzebowania na gaz ziemny w skali światowej, jego ograniczone zasoby jak równieŝ ograniczone moŝliwości pobierania z miejsc występowania siecią rurociągów będą powodowały wzrost cen, dlatego naleŝy poszukiwać alternatywnych rozwiązań technologii transportu gazu ziemnego pod względem ekonomicznym, ekologicznym i bezpieczeństwa. W artykule przedstawiono analizę projektową wraz z uproszczoną koncepcją statków do przewozu gazu w róŝnych jego postaciach, jako gaz skroplony (statkami LNG), gaz spręŝony (statkami CNG) i gaz w postaci hydratów (statkami NGH). Scharakteryzowano i porównano główne parametry statków ze szczególnym uwzględnieniem przestrzeni ładunkowej. Oszacowano ilość rejsów w ciągu roku, liczbę floty na daną trasę Ŝeglugową oraz przybliŝone koszty eksploatacyjne. W analizie przewidziano transport gazu z Norwegii do Polski. Wprowadzenie Utrzymujący się duŝy popyt gazu ziemnego na całym świecie głównie biorąc pod uwagę jego ekologiczne właściwości i szeroki poziom jego zastosowań,

156 PROBLEMY EKSPLOATACJI 3-2012 wywołały boom w rozwoju nie tylko nowych inwestycji rurociągów przesyłowych, ale i coraz to większych statków do przewozu skroplonego gazu ziemnego (LNG). Jednocześnie utrzymujące się wysokie ceny gazu z perspektywą dalszych jego wzrostów oraz ekonomiczne ograniczenia transportu gazu w postaci skroplonej lub za pomocą podmorskich rurociągów, przyczyniły się do poszukiwania i rozwoju nowych technologii, m.in. technologii CNG gaz spręŝony pod duŝym ciśnieniem, jak równieŝ technologii NGH gaz w postaci hydratu. Szczególnie transport gazu spręŝonego staje się realnie przyszłościową technologią przewozu gazu, biorąc pod uwagę trasy do 3000 Mm. Technologia NGH jest na razie na etapie projektów i moŝliwość jej wdroŝenia jest dalece przyszłościowa, dlatego pominięto ją w analizie projektowej. Najistotniejsze cechy i właściwości fizykochemiczne kaŝdej z trzech technik transportu gazu przedstawiono na rys. 1. Rys. 1. Rodzaje transportu gazu drogą morską z cechami przewoŝonego ładunku [1, 4]

3-2012 PROBLEMY EKSPLOATACJI 157 1. Analiza parametrów projektowych gazowców typu LNG i CNG 1.1. Typ i wielkość gazowców Wielkość gazowców typu LNG i CNG jak i całej floty wynika przede wszystkim z: kierunku importu, czyli odległości pomiędzy złoŝami gazu a odbiorcą ostatecznym załoŝono import gazu na linii Ŝeglugowej Norwegia (Melkoya) Polska (Świnoujście), 1620 Mm (ok. 3000 km), ilości importowanego gazu ziemnego załoŝono import na poziomie 5 mld m 3 rocznie, co odpowiada 8,33 mln m 3 gazu w postaci skroplonej i 16,7 20 mln m 3 (w zaleŝności od stopnia spręŝenia) w postaci spręŝonej, infrastruktury lądowej, tzn.: terminalu odbiorczego i sieci przesyłowej, ograniczeń drogi wodnej, na którą będzie eksploatowany statek dotyczą głównie przejścia statku przez Cieśniny Duńskie. 1.2. Wybór typu zbiornika ładunkowego 1.2.1. Gazowce LNG Na potrzeby opracowania koncepcji gazowca LNG przewidziano system zbiorników membranowych, których technologia budowy jest znana i stosowana od ponad 40 lat na sprawdzonych standardach wysoka niezawodność jak i wysoki stopień rozpowszechnienia. Wewnętrzna ściana zbiornika jest cienką membraną wykonaną z niskowęglowej stali nierdzewnej lub stopu (inwar) z wysoką zawartością niklu spoczywającą na mocnej izolacji, która z kolei oparta jest na konstrukcji statku. Rys. 2. Przekrój poprzeczny projektowanego gazowca LNG

158 PROBLEMY EKSPLOATACJI 3-2012 Zgodnie z Międzynarodowym kodeksem budowy i wyposaŝenia statków przewoŝących skroplone gazy luzem (Kodeks IGC) i analizą rozwiązań podziału przestrzennego statków zbudowanych przyjęto rys. 2 [2]: wysokość dna podwójnego h = 3,2 m, szerokość podwójnej burty w = 2,5 m, grubość warstwy izolacyjnej zbiornika membranowego t = 0,3 m, koferdamy w trzech odstępach wręgowych 3d = 2,7 m oddzielające przestrzeń ładunkową pomiędzy zbiornikami, grodzią zderzeniową i tylną grodzią siłowni. 1.2.2. Gazowce CNG Z istniejących koncepcji przewozu gazu spręŝonego, między innymi stalowe, pionowe/poziome butle cylindryczne, stalowe zwoje grubościennych rurek o małej średnicy nawiniętych na tzw. karuzelę czy teŝ zbiorniki ciśnieniowe z tworzyw sztucznych wzmocnione włóknami szklanymi (FRP), na potrzeby oszacowania koncepcji projektowej gazowca CNG przewidziano zbiornik ładunkowy w postaci pionowych, stalowych butli cylindrycznych. Parametry techniczne i fizykochemiczne dla zbiornika ładunkowego i transportu gazu: wysokość H zb = 32,0 m, średnica zewnętrzna D z = 1,04 m, grubość ścianki zbiornika t = 0,027 m, materiał zbiornik ze stali X-80 (ρ S = 7,801 t/m 3 ), Ciśnienie wewnętrzne gazu: p = 20 MPa, Promień walczaka r = 500 mm, Granica plastyczności R e = 555 Mpa, NapręŜenia dopuszczalne k r = 370 MPa. Wybór parametrów technicznych zbiornika ładunkowego poprzedzony był wcześniejszą analizą. Na projektowanym gazowcu CNG znajduje się: 8 modułów zbiorników 6 4 = 24 butle (2304 butli), w zbiorniku nr 1 196 butli (moduły 4 5 oraz 4 4). Przekrój poprzeczny przestrzeni ładunkowej na statku CNG przedstawiono na rys. 3 wraz z widokiem na jedne z modułów butli ładunkowych. Dla ww. załoŝeń przeprowadzono obliczenia objętości i cięŝaru zbiornika pustego oraz cięŝaru zbiornika wraz ze spręŝonym gazem. Wyniki analiz przedstawiono w tabeli 1.

3-2012 PROBLEMY EKSPLOATACJI 159 Rys. 3. Przekrój poprzeczny gazowca CNG z widokiem na jeden z modułów Tabela 1. Parametry techniczne zbiornika ładunkowego i gazu na statku CNG Lp. Parametr Symbol/Wzór Wartość 2 [ ] H ρs 2 1 CięŜar stalowego zbiornika P = D ( D 2t) zb π 4 21,45 [t] 4 3 2 2 Objętość stalowego zbiornika V zb = π r + πr H 27,76 [m 3 ] 3 3 CięŜar spręŝonego gazu w butli Pgazu = V zb ρspr.gazu 6,40 [t] 4 5 6 CięŜar gazu we wszystkich zbiornikach ładunkowych CięŜar wszystkich zbiorników ładunkowych Objętość wszystkich zbiorników ładunkowych P wg P wzb V Ł = P n 6350 [t] gazu zb zb zb = P n 53 625 [t] = V n 69 500 [m 3 ] zb z 2. Koncepcja projektowa 2.1. Zestawienie optymalnych wielkości statków gazowców Maksymalna objętość ładunkowa dla dwóch rodzajów statków będzie w przypadku załoŝonej trasy Ŝeglugowej zdeterminowana ograniczeniami drogi wodnej prowadzącej przez Cieśniny Duńskie. Ograniczenia wymiarowe statków gazowców dotyczą szerokości, zanurzenia, wysokości przelotowej i maksymalnej długości. Według danych literaturowych [2] B max = 43 m, T max = 15 m, H max = 57 m, L max = 285 m.

160 PROBLEMY EKSPLOATACJI 3-2012 W wyniku analizy projektowej opartej o zaleŝności regresyjne opracowane na podstawie danych ze statków zbudowanych i istniejących projektów statków, wyznaczono podstawowe wielkości techniczno-eksploatacyjne statków LNG i CNG Oszacowano przede wszystkim ich maksymalną objętość ładunkową na załoŝoną linię Ŝeglugową. Dla gazowca LNG maksymalna objętość zbiorników ładunkowych nie powinna przekroczyć V Ł = 150 000 m 3, dla statku CNG: V Ł = 69500 m 3. W tabeli 1 przedstawiono podstawowe parametry projektowe dwóch typów gazowców. Tabela 2. Wymiary główne i parametry projektowe gazowców LNG, CNG Lp. Parametr Typy gazowców LNG CNG jednostka 1 Objętość zbiorników ładunkowych statku V Ł 150 000 69 500 m 3 2 CięŜar ładunku 64 300 16 000 t 3 CięŜar właściwy gazu skroplonego/spręŝonego 0,43 0,23 t/m 3 4 Długość całkowita L c 285 *) 264,0 m 5 Długość między pionami L pp 273,5 250,0 m 6 Szerokość B 43,0 *) 43,0 *) m 7 Wysokość boczna H 26,7 23,8 m 8 Wysokość szańca zbiornika ładunkowego H truk /Wysokość butli 34,0 32,0 m 9 Moduł objętościowy LBH 314 005 255 850 m 3 10 Zanurzenie projektowe T 11,85 9,85 m 11 Współczynnik pełnotliwości podwodzia C B 0,745 0,77 12 Wyporność D 106 894 84 000 t 13 Nośność DWT 75 500 19 500 t 14 Masa statku pustego MSP 31 400 64 500 t DWT 15 Wskaźnik wykorzystania wyporności: η = 0,706 0,232 D 16 F n = ν L w g 0,2 0,185 17 Moc napędu 28 000 19 500 kw *) ograniczenia wymiarowe dróg wodnych 2.2. Rozplanowanie głównych przedziałów na statku Na rysunkach 4 i 5 przedstawiono koncepcję projektową bocznej sylwetki analizowanych typów statków ze zwymiarowanymi głównymi przedziałami.

3-2012 PROBLEMY EKSPLOATACJI 161

162 PROBLEMY EKSPLOATACJI 3-2012 3. Analiza kosztów eksploatacji 3.1. Obliczenie okresu eksploatacyjnego Okres eksploatacji dla statków (tabela 2) i załoŝonej linii Ŝeglugowej z Maloyaki do Świnoujścia obliczono według następujących zaleŝności: czas eksploatacji statku z ładunkiem: V lad prędkość z ładunkiem [w], L T długość trasy [km]; czas eksploatacji statku pod balastem: LT T Ł = (1) V 24 lad LT T B = (2) V 24 V bal prędkość z ładunkiem [w], V bal = V lad + 0,5. ZałoŜenia: czas oczekiwania w porcie T ocz = 0,5 [doby], czas załadunku i rozładunku T ZAŁ = 1 [doba], T ROZ = 2 [doby]. Całkowity czas podróŝy okręŝnej: C Ł B ocz bal T = T + T + T + T + T [doby] (3) Ilość podróŝy w ciągu roku przy załoŝeniu czasu eksploatacyjnego T E = 320 dób ZAŁ Wyniki obliczeń przedstawiono w tabeli 4. 3.2. Obliczenie kosztów związanych z eksploatacją C ROZ TE N R = (4) T Do szacowania kosztów eksploatacyjnych, związanych z podróŝą wzięto pod uwagę najistotniejsze składowe, tj: koszty paliwa cięŝkiego oraz koszty utrzymania załogi. Koszty paliwa K pal uzaleŝniono głównie od masy jego zapasów M pal, które z kolei zaleŝą od mocy silnika głównego PB i jednostkowego zuŝycia paliwa ρ pal oraz jednostkowego kosztu paliwa JK pal. Koszty utrzymania załogi K zał uzaleŝniono od liczby załogi, stawki godzinowej oraz czasu trwania rejsu. Dane wejściowe do obliczeń ww. kosztów eksploatacyjnych przedstawiono w tabeli 3.

3-2012 PROBLEMY EKSPLOATACJI 163 Tabela 3. Dane wejściowe do obliczeń kosztów eksploatacyjnych Lp. Parametr Statek LNG Statek CNG 1 Moc silnika głównego PB [kw] 28 000 19 500 2 Jednostkowe zuŝycie paliwa ρ pal [g/kwh] 210 180 3 Masa zapasu paliwa M pal z zapasem 10% [t] 1150 990 4 Liczba załogi/oficerów [osoby] 25/10 20/8 5 Jednostkowe koszty paliwa cięŝkiego JK pal [$/t] [5] 150 6 Stawka godzinowa dla załogi/oficerów [$/h] 15/40 Wyniki obliczeń w formie porównania kosztów eksploatacyjnych i ilości podróŝy dla dwóch typów statków przedstawiono w tabeli 4. Tabela 4. Porównanie kosztów eksploatacyjnych i ilości podróŝy statku LNG i CNG Lp. Parametry Statek LNG Statek CNG 1 Objętość zbiorników ładunkowych [m 3 ] 150 000 69 500 2 Ilość zbiorników ładunkowych (zbiorniki membranowe/butle stalowe) [sztuki] 4 2500 3 Stopień skroplenia/spręŝenia [ ] 600 : 1 250 : 1 4 Ilość uzyskanego gazu naturalnego [mln m 3 ] 90,0 17,38 5 Prędkość statku v [węzły] 19,5 18,0 6 Czas podróŝy okręŝnej t p [doby] 7,4 8,35 7 Liczba podróŝy statku w ciągu roku n R 32 38 8 Liczba całej floty niezbędna do zapewnienia ciągłości dostaw n fl 2 8 9 Koszty paliwa [$] 172 500 117 000 10 Koszty załogi [$] 137 640 124 250 11 Koszty eksploatacyjne jednej podróŝy statku [$] 310 140 241 250 12 Roczne koszty eksploatacyjne statku [mln$/rok] 9,9 9,2 13 Roczne koszty eksploatacyjne całej floty [mln$/rok] 20,0 70,0 14 Koszt budowy statku [mln$] 180

164 PROBLEMY EKSPLOATACJI 3-2012 W przypadku statku LNG pominięto koszty związane ze skropleniem (ok. 24,5 42 $/ 1000 m 3 gazu i regazyfikacją LNG (ok. 10 17,5 $/1000 m 3 gazu) wg [6]. Są to znaczące koszty całego łańcucha dostaw wynoszą zgodnie z danymi [3] blisko 50% całości inwestycji. Dlatego teŝ zaletą wykorzystania technologii CNG jest przede wszystkim uniknięcie kosztów związanych z budową instalacji do skraplania gazu ziemnego, jego magazynowania i regazyfikacji. Technologia ta rozwija się i posiada coraz więcej zalet ekonomicznych, dzięki czemu warto byłoby wziąć ją pod uwagę w planowanym transporcie gazu ziemnego do Polski. Roczne koszty eksploatacyjne całej floty nie uwzględniają porównania kosztów budowy ze względu na brak rzetelnych danych w przypadku statku CNG. Koszt gazowca LNG został oceniony na poziomie 180 mln$. Wnioski W artykule w wyniku analizy projektowej oszacowano optymalną a zarazem maksymalną wielkość statków do przewozu gazu w postaci skroplonej i spręŝonej dla linii Ŝeglugowej Polska Norwegia. Wymiary dwóch typów statków zdeterminowane są ograniczeniami drogi wodnej, a w przypadku CNG dodatkowo duŝym cięŝarem butli ładunkowych w stosunku do ilości przewoŝonego gazu. Droga wodna jak i parametry przyszłego polskiego gazoportu nie pozwalają na przyjęcie największych gazowców typu Q-max. Zdolność przewozowa statku CNG jest w stosunku do technologii LNG ponad 2-krotnie mniejsza. Czas i liczbę podróŝy w ciągu roku uzyskano na podobnym poziomie. Liczba całej floty ze względu na zdolność ładunkową jest w przypadku CNG 3-krotnie większa, czego konsekwencją są wyŝsze koszty eksploatacyjne. Analiza kosztów nie wykazała oczekiwanej, zdecydowanej przewagi technologii CNG nad LNG dla badanej trasy. Bez uwzględnienia całego łańcucha dostaw (w dwóch przypadkach) technologia CNG okazała się droŝszą. JednakŜe naleŝy podkreślić, iŝ wyniki obliczeń kosztów eksploatacyjnych dla statku CNG przedstawiają wg danych literaturowych [3] blisko 90% wszystkich kosztów łańcucha dostaw gazu, a w przypadku statku LNG jest to zaledwie 45%. Bibliografia 1. Bortnowska M.: Development of new technologies for shipping natural gas by sea, Polish Maritime Reserch 3(61) 2009 Vol 16; pp. 70 78. 2. Bortnowska M.: Technological and operational concept of an LNG carrier, Scientific Journals, Maritime University of Szczecin 2010, 21(93) pp. 28 33.

3-2012 PROBLEMY EKSPLOATACJI 165 3. Deshpande A. Michael J. Economides: CNG: An Alternative Transport for Natural Gas Instead of LNG, University of Houston, 2006. 4. Embankment A.: Interim guidelines for the construction and equipment of ships carrying natural gas hydrate pellets (NGHP) in bulk, LONDON SE1 7SR, MSC.1/Circ.1363 30 June 2010, IMO. 5. MAN B&W Diesel A/S, LNG Carrier Propulsion by ME-GI Engines and/or Reliquefaction, Copenhagen, Denmark 2007. 6. Trzop S.: Hossa na nowe technologie w transporcie i magazynowaniu gazu ziemnego, Nowoczesne Gazownictwo 3 (X) 2005. Recenzent: Jerzy KUBICKI Analysis of optimum size of ships for natural gas transportation with the use of various transport technologies Key words LNG ship, liquefied gas, CNG carrier, compressed gas, capacity cargo, operating costs. Summary The increase in demand for natural gas in the world and the limited capacity of pipelines will cause an increase in prices; therefore, alternative natural gas transportation technologies must take into account economic, environmental and safety concerns. The article presents an analysis of the design concepts for the transport of gas in its various forms, particularly, liquefied natural gas (LNG ships), compressed natural gas (CNG ships) and in the form of gas hydrates (NGH ships). The main parameters of vessels with particular reference to cargo capacity are characterised and compared. An estimated number of voyages during the year, the number of the fleet on the route and approximate operating costs are considered. The analysis concerns the transport of natural gas from Norway to Poland.

166 PROBLEMY EKSPLOATACJI 3-2012