CAESES环保贡献：减少二氧化碳排放量的实践

FRIENDSHIP SYSTEMS公司致力于通过帮助客户改进其产品来减少能源消耗和排放，尤其是船舶以及涡轮机械和发动机部件。因此，我们对于每年通过使用CAESES进行仿真驱动设计可以减少多少二氧化碳排放量的问题进行了研究，看看我们发现了什么。

自上而下的途径

90%的运输是在海上进行的。为此，目前有5万多艘商船在运营(根据statista的数据，2017年，这支船队由大约1.7万艘普通货船、1.1万艘散货船、7000多艘油轮、超过5000艘集装箱船，以及近4500艘客滚船组成)。其他大型船舶，如搜救船、挖泥船、打捞船、海上供应船、风电场安装和辅助船、渔船、拖轮、引航船、工作船、军舰和游艇等，也总计约5万多艘。因此，如今全球范围内大约有10万艘船在运营中。

海运产生的二氧化碳排放量占全球二氧化碳排放量的3%至4%，每年人为制造的二氧化碳总量达320亿吨。其中约有10亿吨二氧化碳可归因于船舶，根据不同的来源，这个数字会略有不同。许多世界上更大的造船厂,尤其是现代、三星、大宇作为更大的三个船厂,都已经利用CAESES进行船舶仿真驱动设计，许多著名的试验水池、咨询公司和船舶设计公司也都是如此。

我们的许多用户报告称，他们设计的船型在阻力和推进性能方面提升了约5％，有时候这个比例会更高，而有时候从一个已经较好的设计起点出发，这个比例会低至约3％。

2007年CAESES首次发布，自21世纪初FRIENDSHIP SYSTEMS公司开始推动船型仿真驱动设计以来，已有超过4万艘新船投入使用，替换了部分旧船。这些新船中有切实数量的船舶直接使用CAESES或者间接通过FRIENDSHIP SYSTEMS公司研究和推广的设计方法进行优化，以降低能耗。

到目前为止，我们估计大约有1万艘船需要的燃料比过去少4%左右，这个数量在以每年1000艘增长，2019年这个数量将会达到整个船队的10%。

当然，船舶并不会总在海上航行，也就不会持续地从设计阶段的节能效益中充分获益。因此，我们假设每年平均在海上航行220天，航行时可能节省燃料的利用率为75%。

综上所述，我们估计2019年的二氧化碳减排量为2835288吨。考虑到许多假设和粗略的数字，我们认为应该在分析中引入一个足够保守的安全系数2。四舍五入后，我们得到了每年140万吨二氧化碳减排量，也就是说，远远超过100万。

这与其他来源的排放量对比如何？德国一个标准的半独立式家庭住宅每年要燃烧大约1.5吨的石油来供暖，排放大约3.9吨的二氧化碳。这意味着，上述二氧化碳减排量相当于35万套私人住宅的排放量，相当于为慕尼黑等德国大城市的居民提供舒适的住所数量。

自下而上的途径

让我们看一下具有代表性的船舶，以自下而上的方法    估算二氧化碳的排放量。容量为4100个标准箱的集装箱船的发动机功率为37000 kW，通常每年在海上航行约6000小时。燃料消耗约为0.166千克/千瓦时。假设利用率为75％，能耗改善率为4％，每年可节省约1100吨燃料，这些节省的燃料相当于一艘单体船每年排放约3000吨二氧化碳。

第二个例子，让我们分析一台运转速度较慢的阿芙拉型油轮，发动机功率为13500 kW。与集装箱船类似的假设，每年节省的燃料约为400吨，二氧化碳排放量略高于1000吨。因此，通过自上而下方法对1万艘船所预估的140万吨二氧化碳排放量似乎确实非常保守。

除了生态影响之外，自然还有经济因素。提高能源效率很容易降低航运的运营成本。IF380的国际燃油价格为每吨430欧元(2019年2月)。因此，集装箱船和阿芙拉型油轮的年度成本分别减少了47.3万欧元和17.2万欧元。从大多数船舶运营20年来看，这将会累积到一个相当大的数字。

总结

我们认为，由上而下或由下而上的方法得到的数字，哪一个更准确或更可靠，也许并不那么重要。重要的信息是，每吨未排放的二氧化碳有助于减少人类的环境足迹，我们非常高兴能为使我们的世界更加绿色的工作贡献一份力量。

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