XU HƯỚNG CHỌN ĐỘNG CƠ CHÍNH CHO TÀU CONTAINER TRÊN 8.000 TEU TRENDS IN ENGINE SELECTION FOR OVER 8000 TEU CONTAINER VESSELS

XUăH NGăCH Nă NGăC ăCHệNHăCHOăTẨUăCONTAINERăTRểNă8.000ăTEU TRENDS IN ENGINE SELECTION FOR OVER 8000 TEU CONTAINER VESSELS NGUY NăANHăVI T*,ăBỐIăTH ăH NG KСoa Mốв tрu bТ n, Tr ng Т С c Hрng С Т VТ t Nam *EmaТl lТên С : anСvТetkdt@gmaТl.com Tóm t t Tрu cС contaТner lр m t ba nСóm tрu l n nС t (bao g m tрu cС contaТner, tрu cС Срng r Т, tрu cС d u) c a đ Т tрu tС ng m Т, b Т v в vТ c quan tсm đ c bТ t đ n nСóm tàu nрв, lр c n tСТ t vр có ý ngС a N Т dung bрТ bốo gТ Т tСТ u vр trờnС bрв бu С ng cС n đ ng c cСínС cСo tрu contaТner có s c cС 8.000 TEU, bao g m: cốc в u t cСТ pС Т đ n бu С ng l a cС n đ ng c cСínС vр cС n cơng su t đ ng c D a vТ c pСсn tícС d lТ u tốc gТ tС ng kê c a g n 800 tрu contaТner có s c cС 8.000 TEU (t ngu n qu n lý c a c quan đ ng kТ m tрu có uв tín tС gТ Т), đ c đóng gТaТ đo n 2008-2018, bрТ bốo đу đ a бu С ng cС в u cСo l a cС n đ ng c cСínС Cốc d lТ u đ c cơng b bрТ bốo có tС s d ng lрm ngu n tСam cСТ u công tốc tСТ t k vр đóng tрu contaТner T khóa: Tрu contaТner, 8000 TEU, đ ng c cСínС Abstract Container ships are one of the three largest vessel groups (including container ships, bulk carriers and tankers) of commercial fleets, so special attention to this group of ships is necessary and available meaning The paper introduces and presents the trend of choosing the main engine for container ships with a capacity of over 8,000 TEUs, including: factors affecting to the main engine selection trend and engine power selection Based on the data analysis by the author of nearly 800 container ships with a capacity of over 8,000 TEUs (from the management source of reputable ship registration agencies in the world), built in the period 2008-2018, the paper gave a major trend for choosing the main engine The data published in the article can be used as a reference source in the design and construction of container ships Keywords: Container Vessels, propulsion trends 1.ă tăv năđ Xu h ng t ng s c ch c К tрu contКiner c l n Я n đКng ti p di n, nh m đáp ng nhu c u ngрв cрng giК t ng Я Я n t i hрng hóК gi К chсu l c th gi i N m 1997, tрu contКiner s c ch h n 8.000 TEU đ c đóng m i Ti p theo, n m 2013, tрu contКiner s c ch lên đ n h n 18.000 TEU đ c đ К Ярo ho t đ ng ánh d u cho n m 2017, lр s ki n tрu contКiner Я i s c ch 21.000 TEU l n đ u tiên đ c đ К Ярo khКi thác BКn đ u, công su t đ ng c đ c l К ch n theo xu h ng t ng lên Nh ng đ n n m 2010, d ng nh xu h ng nрв d ng l i t c đ khКi thác tрu gi m xu ng so Я i t c đ t i đК có th (sloа steКming) Có th th в quК Яí d , tрu contКiner Я i s c ch 8.500 TEU đ u tiên đ c l p đ t đ ng c có cơng su t kho ng 62.000 kW (đ ng c WƯrtsilƯ 12RT-flex96C ho c MAN B&W 12K98MC-C), nh ng Я i đ ng c có cơng su t 80.000 kW (WƯrtsilƯ 14RTflex96C) l i đ c l p đ t tрu contКiner có s c ch 14.000 TEU Ярo n m 2006 n nКв, Я i tрu contКiner m i nh t có s c ch 18.000 TEU đư Яр đКng đ c đ t hрng, công su t l p đ t c К đ ng c t ng đ i th p, Ярo kho ng 55.000 kW đ n 60.000 kW (đ ng c WƯrtsilƯ 11X92, MAN B&W 9S90ME-C10.2 ho c 10S90ME-C10.2) T ng t , m t s tрu 14.000 TEU đóng m i đư đ c đ t hрng, có cơng su t đ ng c d i 40.000 kW (đ ng c WƯrtsilƯ 8X92 ho c 9X82) Th m chí, m t s tрu contКiner có s c ch 20.000 TEU (tr ng t i 200.000 DWT) đ c Лрn giКo Ярo n m 2018, c ng ch l p đ t đ ng c có cơng su t kho ng 60.000 kW (đ ng c WƯrtsilƯ 11X92) S d nhu c u cơng su t đ ng c th p h n đ n hрng đóng tрu contКiner hi n nКв, có th gi i thích, lр khuвnh h ng gi m l ng tiêu th nhiên li u ng th i, nhр máв đóng tрu đư c i thi n đáng k thi t k thсn tрu Яр hi u su t c К h th ng đ в, d n đ n có th gi m t i 10% cơng su t đ в m t t c đ , k t h p Я i Яi c s d ng đ ng c có hi u su t s d ng nhiên li u t t h n Ngoрi rК, ch tрu đư ch đ ng gi m đáng k t c đ thi t k c К tрu, cho phép đ t đ c nh ng thКв đ i l n Яi c gi m вêu c u Я công su t c К đ ng c 32 T p chí Khoa h c Công ngh Hàng h i S 59 - 8/2019 2.ăN iădung 2.1.ăCácăy uăt ăchiăph iăđ năxuăh ngă l aăch năđ ngăc ăchính 2.1.1 Ch s thi t k n ng l ng hi u qu - EEDI Giá tr thКm chi u c К EEDI tùв thu c Ярo ngрв kỦ k t h p đ ng, Яр đ c đ nh ngh К Quв đ nh 21 c К Ph l c MКrpol VI (c ng đ c mô t ngh quв t IMO MEPC 203 (62)) M t Л n h ng d n đ đánh giá giá tr EEDI c К tрu đ c đ К rК ngh quв t MEPC 245 (66) đ m Л o tính c i ti n liên t c, s đ i m i ngрnh Я n t i Лi n Яр đóng tрu, ng ng m c tiêu đ c gi m Hình ảu h ng t c đ thi t k c a tàu theo t ng giКi đo n Ng ng ch s EEDI cho tрu contКiner đ c xсв d ng t ngрв 01/01/2013 đ n ngрв 31/12/2014, tính theo cơng th c: 174,22.DWT 0,201 g / DWT / NM  (1) T ngрв 01/01/2015, ng ng EEDI đ c gi m 10%, t ngрв 01/01/2020 đ c gi m 20% Яр t ngрв 01/01/2025 đ c gi m 30% đ t đ c m t ng ng EEDI th p, Лi n pháp sКu đсв có th đ c xem xét áp d ng Яi c l К ch n đ ng c chính: 1) Gi m cơng su t l p đ t c К đ ng c (ho c Л ng cách t ng hi u su t thсn tрu Яр l c đ в, ho c Л ng cách gi m t c đ thi t k tрu t i đК) 2) Ch n đ ng c có m c tiêu th nhiên li u th p h n 3) S d ng công ngh ti t ki m n ng l ng Л sung, ch ng h n nh thu h i nhi t th i 4) S d ng nhiên li u gКs thКв Яì HFO, Яì có khí th i CO h n, m t n ng l ng 2.1.2 T c đ tàu T c đ tрu thi t k lр в u t then ch t Яi c xác đ nh công su t c n thi t c К đ ng c T c đ tрu t i u Л nh h ng l n Л i Л i c nh kinh t Яр tr ng thái c К th tr ng Я n t i container Theo đó, tr ng h p nhu c u Я n chuв n c К th tr ng th p so Я i kh n ng Я n chuв n c К tрu contКiner hi n có, Яi c gi m t c đ tрu có th đ c coi lр m t gi i pháp đ gi m chi phí Я n hрnh Яр đ m Л o tрu có đ c tr ng t i t t nh t Ng c l i, n u nhu c u th tr ng t ng lên, có th d n đ n xu h ng thi t k t c đ tрu cКo h n Phсn tích Я xu h ng l К ch n t c đ tрu thi t k d К d li u th ng kê c К tác gi , đ c mơ t Hình Hình lр phсn tích Я m i quКn h gi К t c đ tрu thi t k V (kn) Я i s c ch c К tрu TEU ho c tr ng t i DWT (tons), d К d li u th ng kê c К tác gi K t qu phсn tích c ng đ c th hi n Л ng xu h ng Лi u di n công th c (2) Яр (3) kn  24,79 kn V  0,959  TEU.10 4  24,65 (2) V  0,963  DWT 10 5 (3) 2.1.3 Các quy đ nh liên quan đ n nhiên li u Các m c l u hu nh khác nhКu ch có tác đ ng nh đ n s l К ch n đ ng c , Яì đ ng c diesel hКi k c К MAN B&W Яр WƯrtsilƯ (WinGD) đ c thi t k ngрв nКв có th đ t cháв Л t k lo i nhiên li u diesel nрo mр không c n Л t c u ki n h n ch nрo Tuв nhiên, ng ng h n ch l u hu nh có th nh h ng đ n Яi c l К ch n s d ng nhiên li u có hрm l ng l u hu nh th p, ho c Я n ti p t c Я i nhiên li u HFO có hрm l ng l u hu nh cКo Яр áp d ng thi t Л l c khí th i đ lo i Л khí th i l u hu nh (SO X) t dịng khí th i M t l К ch n khác, lр Яi c s d ng LNG lрm nhiên li u chính, gi m l ng khí th i l u hu nh xu ng m c th p nh t Яр gi m l ng khí th i CO t 25% đ n 30% Các Л c đ t phá công ngh đ ng c duКl-fuel áp su t th p, đư đ c th c hi n Л i MAN B&W Яр WƯrtsilƯ, lр gi i pháp cho s l К ch n nрв T p chí Khoa h c Cơng ngh Hàng h i S 59 - 8/2019 33 Hình Quan h ạ-TEU V-DẢT c a tàu container s c ch 8.000 TEU 2.1.4 Gi i h n phát th i NOX Gi i h n phát th i NO X áp d ng toрn c u đ c IMO th c hi n Ярo n m 2000 (Tier I), Яр ti p theo lр gi m thêm Ярo n m 2011 (Tier II) Các quв đ nh Я Tier III th hi n m t Л c ti n l n h n, m c dù gi i h n phát th i th p h n ch có giá tr khu Я c ECA đ c ch đ nh đáp ng gi i h n phát th i NO X Tier III th p, đ ng c diesel đòi h i ph i đ c áp d ng công ngh gi m NOX i Я i đ ng c th p t c c К WƯrtsilƯ ho c MAN B&W, công ngh SCR đ c cung c p Я i hКi gi i pháp: 1) SCR áp su t cКo (HP SCR), đ c l p đ t gi К h p gom khí th i Яр tuК-Лin t ng áp, có th tích nh nh t, nh ng ph i đ c đ t Лu ng máв 2) SCR áp su t th p (LP SCR), cho phép l p h p SCR sКu tuК-bin t ng áp, Лên ngoрi Лu ng máв ho c h p khói Vi c ch n gi i pháp phù h p c n d К thi t k c К tрu Яр вêu c u c К ch tàu 2.2.ăCơngăsu tăl păđ tăc aăđ ngăc ă 2.2.1 TСeo бu С ng lý tСuв t Có th th в, m t s thКв đ i tuв r t nh c К t c đ tрu, nh ng l i d n đ n nh ng thКв đ i đáng k đ i Я i cơng su t Hình T ng quan t c đ công su t đ ng c đ ng c đ в S t ng quКn nрв đ c Лi u di n Л ng công th c sКu: (4) P  A.V n l n c К h ng s A tùв thu c ch в u Ярo thi t k ph n chìm d i n c c К thсn tрu u ki n mơi tr ng, dịng n c mр tрu khКi thác H s n ph thu c Ярo thi t k thсn tрu Яр chong chóng Theo d li u th ng kê, đ i Я i tрu contКiner c l n (đ c thi t k theo xu h ng gi m t c đ , t n m 2015 tr l i đсв), có t c đ thi t k l n nh t 23 kn Яр t c đ ph c Я kho ng 21 kn, t ng ng n có giá tr lр 3,4 V i giá tr nói trên, m i quКn h gi К t c đ tрu Яр công su t đ ng c có th đ c Лi u di n Л ng % công su t đ ng c đ в nh đ th Hình 2.2.2 TСeo бu С ng tС c t d a d lТ u tС ng kê K t qu kh o sát g n 800 tрu contКiner có s c ch 8.000 TEU (do tác gi th c hi n), đ c thi t k Яр đóng m i kho ng th i giКn t n m 2008 đ n 2018, đư th hi n xu h ng l К ch n công su t l p đ t c К đ ng c Xu h ng nрв đ c Лi u th quК ch s Я công su t c К đ ng c , lр ch s đ c s d ng ngКв t giКi đo n hình thрnh d án Яр ph ng án thi t k tрu 1) Công su t l p đ t Xu h ng công su t l p đ t P (kW) c К đ ng c theo s c ch TEU ho c tr ng t i DWT (tons) c К tрu, đ c Лi u di n quК đ th Hình K t qu phсn tích Яр x lỦ d li u, xu h ng có th Лi u di n quК m i quКn h đ c xác đ nh Л i công th c (5) Яр (6) 34 T p chí Khoa h c Công ngh Hàng h i S 59 - 8/2019 P  0,665 TEU  50732 P  0,096  DWT  45900 kW kW (5) (6) 2) CС s công su t t ng đ Т Ch s công su t t ng đ i tính theo s c ch (p T) ho c tr ng t i tрu (pD) c К h th ng đ ng c đ в tрu contКiner, lр t s gi К t ng công su t l p đ t c К đ ng c P (kW) Я i s c ch TEU ho c tr ng t i DWT (tons) c К tрu Công th c (7) lр đ nh ngh К pT pD Hình Лi u di n xu h ng c К ch s công su t t ng đ i, công th c thКm chi u cho (8) Яр (9) P (7) kW / TEU ; pD  P kW / ton  pT  TEU DWT pT  0,3068  TEU.10 3  8,91 kW / TEU  (8) pD  0,236  DWT 10  0,77 (9) 5 kW / ton Hình Quan h P-TEU P-DẢT c a tàu container s c ch 8.000 TEU Hình Quan h pT-TEU pD-DẢT c a tàu container s c ch 8.000 TEU 3) CС s công su t СТ u qu Ch s cơng su t hi u qu tính theo s c ch (pTS) ho c tr ng t i tрu (pDS) c К h th ng đ ng c đ в tрu contКiner, lр t s gi К t ng công su t l p đ t P (kW) c К đ ng c Я i tích s c К s c ch (TEU) ho c tr ng t i (DWT) Яр t c đ tрu thi t k V (kn) Công th c (10) lр đ nh ngh К pTS pDS Hình lр Лi u di n xu h ng c К ch s công su t hi u qu , công th c thКm chi u cho (11) Яр (12) P (10) kW / TEU.kn; pDS  P kW / ton.kn pTS  TEU.V DWT V kW / TEU.kn  0,0315 kW / ton.kn pTS  0,121 TEU.10 4  0,366 (11) pDS  0,0915  DWT 10 (12) T p chí Khoa h c Cơng ngh Hàng h i 6 S 59 - 8/2019 35 Hình Quan h pTS-TEU pDS-DẢT c a tàu container s c ch 8.000 TEU 3.ăK tălu n Các в u t nh ch s thi t k n ng l ng hi u qu (EEDI), ng ng phát th i (SO x, CO2, NOx) Яр t c đ tрu lр в u t chính, có nh h ng r t l n đ n Яi c l К ch n đ ng c c К tрu contКiner có s c ch 8.000 TEU Trong đó, ch s EEDI Яр t c đ tрu nh h ng tr c ti p đ n ch n công su t l p đ t cho đ ng c , ng ng phát th i nh h ng tr c ti p đ n ki u lo i đ ng c Яр nhiên li u s d ng T c đ thi t k c К tрu contКiner lр в u t khó l ng, Л i ch u nhi u chi ph i c К th tr ng Я n t i, Л i c nh Яр m c đ t ng tr ng kinh t toрn c u S thКв đ i t c đ tрu, d n đ n nh ng thКв đ i r t l n Я công su t l p đ t c К đ ng c i u nрв, gсв khó kh n không nh đ n ch n đ ng c thi t k Яр đóng tрu contКiner B i Я в, đư xu t hi n xu h ng thi t l p linh ho t m c công su t khКi thác c К đ ng c phù h p Я i t c đ ph c Я c К tрu Các phсn tích d li u Яр xu h ng đ c nêu Лрi Лáo, ngoрi s d ng lрm ngu n thКm chi u, cịn cho phép d đốn linh ho t công su t đ ng c phù h p Я i s c ch Яр t c đ ph c Я c К tрu TẨIăLI UăTHAMăKH O [1] Apostolos Papanikolaou, Ship Design (Methodologies of Preliminary Design), Springer Science+Business Media, Dordrecht, 2014 [2] MAN Diesel & Turbo, Propulsion Trends in Container Vessels, MAN Diesel & Turbo, 55100040-02ppr Printed in Denmark, 2013 [3] MAN Diesel & Turbo, Propulsion of 8,000-10,000 TEU Container Vessel, MAN Diesel & Turbo, 5510-0109-01ppr Printed in Denmark, 2012 [4] Website: ClassNK; DNV-GL; BUREAU VERITAS; ABS RECORD; CCS Register; KR Register Ngрв nh n Лрi: Ngрв nh n Л n s К: Ngрв duв t đ ng: 36 08/4/2019 27/4/2019 01/5/2019 T p chí Khoa h c Công ngh Hàng h i S 59 - 8/2019