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Tag: Weather routing

NAPAの独自船舶データ解析技術を用いて風力推進船の開発強化

現代の船舶海運の世界で「帆の時代」を復活させるというアイデアは、幅広いメディアで関心を呼び、業界外の多くの人々のにとって関心度の高いトピックです。しかし業界関係者にとっては、このロマンチックなアイデアは、利幅が狭く規制も厳しいといった数多くの厳しい現実に立ち向かう必要があるのです。 そのような中で、NAPAが持つ船舶のモデリング技術や、気象データをかつようした航路最適化および本船の性能解析といった専門知識が、洋上風力技術開発において貴重なものとなっています。 例えば、C-Job Naval Architects社と提携し、風力推進船がもたらす二酸化炭素削減効果の検証を行いました。結果として、深海航路では最大20%、北海やバルト海では約5%の燃料削減見込みがあることが判明しました。本共同研究は、ローターセイルをコンセプトから現実のものにするために重要な役割を果たしました。 パートナーシップ 風力発電技術が成熟し、設置台数が増える中(IWSAによると、現在風力発電を導入した大型船舶は19隻)、私たちは業界が風力発電を最大限に活用できるよう、引き続き支援を行っています。ローターセイルのパイオニアであるNorsepower社とともに、データを活用したデジタルソリューションが、風力推進の利点を高め、燃料消費を最小限に抑え、コストを削減し効率を高め、全体としてCII規制への準拠できるかどうかを検証することができました。 先日、当社のNAPA Voyage Optimizationソフトウェアが、今後ノーズパワー社のローターセイル・ソリューションにオプションとして販売されることがが正式に決定しました。その理由とは、航海最適化と風力推進の組み合わせることで、相乗効果を生み出し本姓性能を向上させる大きな可能性をもたらすからです。 NAPAのソフトウェアは、航海中の気象条件や各船の設計プロファイル、運航要件を考慮し、省エネ効果を最大化するために最適な航海計画を決定します。重要なのは、提案される航路が、異なる条件下での性能を評価・予測する船舶固有のデジタルモデルを用いて、それぞれの船舶の設計や特性に合わせて調整されることです。つまり、Norsepower社のローターセイルは、最適な航路を提供するための船舶性能モデルにおいて特に考慮されているのです。 その結果、NAPAの調査により、NAPA Voyage Optimizationを使用してローターセイルを設置した場合、使用しなかった場合と比較して燃料効率を1/3程度に改善できることが実証されています。従来の航路最適化のアルゴリズムではなるべく風を避けることになりますが、今回は風力推進船に特化するべく、航海中の風の影響をなるべく活用するようなアルゴリズムを組んで最適化を行ういます。波の高さ、方向、頻度など様々な環境要因を考慮し、船舶の総抵抗を計算することで、船舶が安全に風と天候を利用した航海を行えるようにするNAPA独自のインテリジェント・ルーティング技術が用いられています。 期待される効果 複数の省エネ技術を組み合わせることが一体どういった可能性を秘めているかは、多くの場合まだ明らかにされていません。相乗効果をもたらしうる省エネ技術の種類が最近急激に増えていることについて、多くの海運関係者に十分に浸透していない可能性があるからです。 これは驚くことではありません。MARINが主導するWiSP 2のようなプロジェクトが示すように、これらのソリューションを単独または組み合わせてビジネスケースとして成立させるには、業界はまだ多くのことを学ばなければなりません。実際、デルフト工科大学の研究によると、風力アシスト技術の普及を阻む大きな障壁は、風力推進機の性能を予測するための透明で独立した検証済みの情報と手法がまだまだ不足していることです。 私たちは、より多くのデータがあればより明確になると考えており、そのためのツールを提供することで、船主がより良い決断を下せるようにします。また、日々の意思決定を行う船の乗組員やオペレーターも、理論上の最適化目標が実際に完全に実現されるように、適切なデータを必要としています。 最近、NAPAとNorsepower社は、クリーンテクノロジー採用に関する従来の考え方に挑戦するパネルディスカッションに参加しました。パネリストは、業界に脱炭素化をもたらす様々な要因に注目しました。現在の燃料価格、課税としての炭素コストの予想、新しい低炭素燃料の出現による燃料コストの増加、保留中のEEXIおよびCII規制、荷主、銀行、その他のステークホルダーからのESGドライバーなどです。 脱炭素社会への移行を成功させたい企業にとって、信頼できるデータに基づいた意思決定は不可欠です。船上でどのような技術や燃料を使用するかにかかわらず、新しい技術から最高の結果を得るためには、どうしてもデータが不可欠となります。代替燃料や様々なクリーンテクノロジーが導入され、船舶の多様性がさらに高まるにつれ、各船舶の個性は今後さらに顕著になることでしょう。正確なデータがあれば、さまざまな解決策とそれが燃料消費量に与える影響をより正確に把握することができます。 コラボレーション 風力発電による海運への関心の高まりと同時に、2050年の排出量50%削減目標からネットゼロ目標への移行への期待も高まっています。このため、ソリューションの意思決定の指針となるデータの重要性がさらに高まっています。 一つのソリューションの投資回収時間は最適な指標ではないかもしれません。それよりも、他のソリューションと組み合わせた場合の潜在的な乗数効果によって、規制遵守やESG目標の達成にどのように役立つか、より明確に把握することができるようになるのです。結局のところ、ペイバックが達成されれば、船主は、最適化され、市場性の高い資産から利益を得るために、船の寿命の何年も先まで待つことができます。 海運の持続可能性を高めるには、造船所から船級協会、船主、運航会社、用船社、荷主など、幅広い協力関係が必要です。NAPAは、すべての関係者をトータルサポートするべくサービスを提供します。NAPAは、主要な船舶設計時の決定から、安全性と持続可能性を確保するための運航方法、改修の決定まで、船舶のライフサイクルを通じた船主の意思決定のトータルサポートを行います。本船が構想から現実のものになるまでの間、NAPAの3Dモデルやビッグデータを用いた本船性能技術を活用し、安全かつサステイナブルな建造・運航を実現することで船主、船員、そして本船をサポートします。 私たちは、風力発電などの環境に配慮した新技術の検証や最適化を行うサポーターとして、未来の低炭素船団を実現するために不可欠な役割を果たすお手伝いをします。エネルギー転換が及ぼす様々な課題を考慮し、商業利用が検証された様々なソリューションを組み合わせることで、船主は排出規制目標を達成するだけでなく、それを超えるための次のステップを踏み出すことができるのです。現在利用可能なソリューションを使用する船舶は、より早く脱炭素化することができ、ネットゼロの未来を目標から現実のものにすることができます。   本件に関するお問い合わせ先:

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Norsepower社とNAPA、航海最適化により風力推進効果を最大化するために提携

クリーンテクノロジーと海事ソフトウェアの分野におけるリーディングカンパニーである両社が航海最適化ツールを用いて、風力アシスト船の航海計画を支援し、燃料節約と排出ガス削減を促進するという新しい協定を締結しました。 フィンランド、ヘルシンキ – 2022年4月4日 – 風力推進システムの世界的なリーディングプロバイダーであるNorsepower Oy Ltd.(以下、Norsepower社)は海事ソフトウェア、サービス、データ分析のエキスパートであるNAPAと同社の風力を活用した推進補助システム(以下、ローターセイル※1)とNAPA Voyage Optimization※2を組み合わせて発売することで正式契約を締結しました。 これにより、今後Norsepower社が販売するローターセイルには、オプションとしてNAPA Voyage Optimizationソフトウェアを選択することが可能になりました。本システムは新造船だけでなく既存船にも導入可能で、燃料節減と排出ガス削減に貢献します。また、航路最適化とローターセイルの組み合わせは、2つの技術のどちらか一方だけと比較して、運航性能向上の大きな可能性をもたらします。このソフトウェアは、航海中の海気象条件や個船の実海域性能、運航要件を考慮し、省エネ効果を最大化するための最適な航海計画を決定します。   Norsepower社のローターセイルは、マグナス効果※3を利用して風力を利用し、推力を発生させる回転円筒「フレッツナーローター」を現代風にアレンジしたもので、燃料消費と排出ガスを平均10~25%削減することができます。このソリューションは、これまでに6隻に搭載され、道路、海上、鉄道の物流専門会社であるCLdN社より追加発注も決定しています。   NAPA Voyage Optimizationにより、船長や船舶管理者は天候の状況に応じて、燃料消費量と排出ガスを最小限に抑える航路を選択することができます。重要なのは、提案される航路が、異なる条件下での性能を評価・予測する船舶固有のデジタルモデルを用いて、各船の設計や特性に合わせて設定されることです。これにより、Norsepower社のローターセイルが船舶の性能モデルに考慮され、最適な航路が提供されることになります。   Norsepower社のCEOであるTuomas Riski氏は、このパートナーシップについて次のように述べています。「当社のローターセイルは、すでに燃料消費量と排出ガスを最大25%削減することができますが、NAPA Voyage Optimizationと併用することで、その効果を最大化します。エネルギー転換の課題の大きさを考えると、既に商業的に証明されたソリューションを組み合わせることで、船主は環境規制目標をクリアするだけでなく、それを上回る次のステップに踏み出すことができます。また、現在このようなソリューションを既に活用している船は、より早く脱炭素化することができると考えています。また、燃費実績の格付け精度(CII)スコアを向上させ、ポセイドン原則※4(Poseidon Principles)や海上貨物憲章※5(Sea Cargo Charter)などの指令の要件に影響される船舶金融ポートフォリオをサポートすることができます。NAPA社とのパートナーシップにより、当社のローターセイルから最適な結果を得るためのターンキーソリューションで、お客様への提案を強化できることを誇りに思います。”」   また、NAPA Shipping SolutionsのExecutive Vice PresidentであるPekka Pakkanenは、次のように述べています。「高度な天候ルーティングはすべての船舶に不可欠ですが、特に風力アシスト船には重要です。風力推進ソリューションが多くの外航船舶で現実のものとなりつつある今、当社は、個々の船舶の設計データを考慮し、あらゆる気象条件下で様々なクリーンテックソリューションを完全にモデル化できる航海最適化ソフトウェアによって、これを次のレベルへと推し進めようとしています。これは、当社の数十年にわたる船舶工学と性能モニタリングの専門知識によって可能となったものです。この強力な技術の組み合わせにより、世界中のより多くの企業がサステナビリティの目標を達成できるよう、Norsepower社と協力できることを嬉しく思っています。   ※1 ローターセイル: 風力を活用した推進補助装置 ※2 NAPA Voyage Optimization: NAPA社提供の航海最適化ソルーション ※3 マグナス効果:回転しながら進む物体にその進行方向に対して垂直の力が働く現象 ※4 ポセイドン原則(Poseidon Principles): 2019年6月に気候変動に関する取り組みを船舶融資の意思決定に組み込むためことを原則として発足 ※5 海上貨物憲章(Sea Cargo Charter): 2020年10月に荷主や海運会社が海上貨物輸送に起因するCO2排出量を算出・評価・公表する共通の枠組みを規定することを原則として発足   […]

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短距離の航海において、運航の安全性向上および燃料消費量を達成する方法

NAPAでは、過去の航海データに対して航路最適化計算を行い、実航海の検証を行いました。以前投稿した「黒潮に乗って太平洋を航海する」と「MR型タンカーの航海最適化検証において、 平均15.9%の燃料消費量削減を確認」での結果と同様、改善の余地がかなりあることが分かり、平均15.9%の排出削減が達成可能であることが示されました。   しかし、定期航路や決まったタイムテーブルを持つ船舶や、航路制限区域を短距離航行する船舶にとってはどうでしょうか?フェリーやRoRo船、定期船などには、ルーティングを改善する余地があるのでしょうか?   日本語で詳細をご希望の方は、下記よりお気軽にお問合せ下さい。

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海流に沿った最適化された航海で燃費節約!

by Ossi Mettälä, Customer Success Manager, NAPA Shipping Solutions 私たちのチームは最近、世界の商船の過去航海データを用いて最適化(retro-optimization)を実施しています。これらのretro-optimization解析に加えて、実際の事例から、より良いルーティングのためのご提案を行います。実際に効率の向上と、実際の航海の最適化を達成されたお客様がその成功事例について語ってくださるのはとても嬉しいことです。 2社のお客様からは、一般的に使われているブラジル北岸に近い短距離ルートではなく、強い海流に逆らわずに航行できる少し長めの北向きルートに変更することで、燃料を節約できたという事例が紹介されました。   日本語で詳細をご希望の方は、下記よりお気軽にお問合せ下さい。

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黒潮に乗って太平洋を航海する

by Kimmo Laaksonen, Director, Product Development, NAPA Shipping Solutions 比較的安定している海流を利用したり、出来る限り強い海流に逆らわないように航海する方法をご存知ですか? 太平洋を横断するタンカーの1年間の航海を対象に、東から西に流れる赤道海流と、東に向かう黒潮(日本海流)という2つの大きな海流に対して、船がどのように航海しているかを調査しました。この分析では、アジアからパナマ運河までの東回りの航海のみを対象とし、合計29航海を対象としています。 世界中の商船の過去の航海データを調査し、それぞれの航路を解析し最適化検証を行いました。 全世界の商船に適用可能なNAPA Performance Modelsを利用し、航海時の海気象条件における燃料消費量を正確に算出することができます。次に、実航海とNAPAETA条件を同じにし、船がNAPA Voyage Optimizationを利用した場合に、どのように航海されたかを遡って最適化することが可能です。過去データを使った航路最適化の方法は、大西洋を横断する MR タンカー船の事例として以前こちらの記事で紹介しました。 航路に有利な海流が実は無駄になっていたケースも では、29 隻のタンカー船による太平洋横断の航海は、海流と比較してどうだったでしょうか?ほとんどの航路は、太平洋の 2 つの主要な海流の”中間の航路”をとっていました。それらの航路は赤道では西向きの海流に逆らわずに東向きの黒潮の南側を航海していました。   それとは対照的に、下図中の青いラインはNAPA Voyage Optimizationを利用した航路を示しています。下の画像は”わずかに”北側の航路を通るだけで、1 回の航海で平均 18% の燃料節約という大きな違いがあることがわかりました。燃料費の節約に加えて、最適化された航路は荒天 (BF 5 以上) では 2% (16 時間) 少ない航海となりました。 東行きと西行きで最適な太平洋航路は大きく異なる 黒潮は東に向かって流れているため、本検証では東行きの航海のみを対象としました。太平洋を東に向かって横断する場合と西に向かって横断する場合とでは、最適航路がどのように異なるのかを比較することは、大変興味深いものでした。 天候はその時々で大きく異なるため、最適航路は天候に大きく左右されますが、今回はより安定した海流の影響のみを考慮し、シンガポールとパナマ運河を結ぶ最適なルートを、海流の影響だけを考慮して東行きと西行きで比較してみました。 西行きで太平洋を横断する場合、西向きの赤道海流を利用するために、全く異なる航路を取る必要があります。下の画像で分かるように、西行きの最適ルートは下の図のように、南に150〜200nm迂回しても、海流による推進力によって燃費効率が向上することが分かりました。 NAPA Voyage Optimizationを利用した同航海でも東回りと西回りでは全く異なる印象を受けます。このブログ記事は、2021年4月19日に LinkedInに掲載されたものです。   NAPAの航路最適化をもう少し詳しく知りたいですか? 私たちは、より安全で燃費効率の良い航路最適化事例を紹介したガイドブック「より良い航路選択のための5つのヒント」を作成しました。   NAPA Voyage Optimizationの製品デモをご希望の方は、下記問い合わせ先よりご連絡下さい。

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ECAを回避することが必ずしも利益につながらない理由

by Claus Stigler, Product Owner of NAPA Voyage Optimization, NAPA Shipping Solutions  Why dodging ECAs doesn’t always pay off – NAPA(以下、和訳) 排出規制地域(ECA)は、MARPOL規則で規定されているように、船舶に対して厳しい排出規制を設けている海域です。バルト海、北海、イギリス海峡、北米ECA、米国カリブ海、ハワイ諸島、中国など、世界中の多くの沿岸海域にECAがあります。 このMARPOL規則によりECA内を運航する際に、排気ガス洗浄装置であるスクラバーを設置するか、低硫黄燃料タイプに変更する必要があります。低硫黄燃料タイプはECAの外部で許可されている重硫黄燃料タイプに比べて高価であるため、船舶は2種類の燃料を搭載し、ECAに出入りするときに燃料を交互に使用する傾向があります。 船がECA内の距離を最短にする傾向にあることをデータで明らかに ECAに関して船舶が通常どのように運航しているのかを知るために、私たちは過去1年間の中央ヨーロッパとアメリカ東海岸を結ぶ大西洋横断のタンカー船の航海情報を調査しました。(NAPA Development Coach) Kimmo Laaksonenは、以前にブログで運航の最適化によってMRタンカーがどれだけ燃料を節約できるかという観点から言及しました。 その結果、大西洋を横断する航海では、平均15.9%の燃料費節約の可能性があることがわかりました。私たちがどのようにデータを使用しているのか、ご興味のある方は、このような最適化の調査を実施する背景についての詳細を、以前のブログ記事よりご覧いただけます。 今回、私はこれらの船舶のECAに関する運航パターンを見てみました。このBaltic Exchange ルートでは、航路の両端にECAがあります。これらの47隻のタンカーの運航を見ると、排出規制区域への出入り口が明確に繰り返され、船舶はECAで運航をする距離を最小化する傾向がわかりました。 © Kepler, © Mapbox, © OpenStreetMap 運航ルートはECA内の距離を最小化する傾向を示していますが、最も費用対効果の高いルートはさまざまです。 これは、ECA内を運航する距離を最小化することが船舶間で一般的であることを示唆しています。この最適化ロジックは、より高価な燃料タイプの使用を最小限に抑えることでコストを節約することを目的としています。しかし、同時に総運航距離が長くなる可能性がある場合、この方法はコスト削減のモデルとなるのでしょうか? ECA距離を最短にしても、必ずしも節約効果があるとは限らない 出航時と同じ出発時刻、到着時刻、天気予報を用いて、これらの航海を適化したところ、天候に左右される航路の方が、ECAへの出入りの際の変動幅が大きいことがわかりました。この最適化では、ECAの内外で異なる燃料の種類と、それらの燃料のコストの違いを考慮します。そして、最も費用対効果の高いルートを算出します。今回の研究では、ECA内では30%高い燃料の価格差を使用しました。 運航した船とウェザールーティングの代案を比較した結果、燃料の種類による価格差は、純粋にECA内での運航距離を短くする要因にはならないことがわかりました。それどころか、ウェザールーティングを行った場合、ECA内での運航距離がより長くなり、それでも平均15.9%の燃料費を節約することができました。さらに、最適化された航路では、BF5以上の荒天時の時間が平均9.8%短縮され、運航の安全性が向上します。 繰り返しにはなりますが、燃料の価格はそれぞれ異なり、さらに天候も異なります。 したがって、ECA距離を最小化することに必ずしもこだわらず、現在の燃料価格と現在の天気予報に基づいて、各航海を個別に決定する方がよいでしょう。   This blog post was originally published on LinkedIn on April 12, 2021. […]

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