Як порти забезпечують декарбонізацію морського транспорту: формули CO2, інженерні рішення та стандарти

Морський транспорт відповідає за ~3% глобальних викидів CO2. Згідно зі стратегією IMO (International Maritime Organization), мета полягає у досягненні Net Zero до 2050 року. Порти в цій екосистемі перетворюються з простих транспортних вузлів на енергетичні хаби.

Розширені методики розрахунку викидів

Окрім базового розрахунку викидів палива, для оцінки ефективності порту та судна використовується показник EEOI (Energy Efficiency Operational Indicator):

де:

• FC_j — споживання палива типу j;

• C_{Fj} — коефіцієнт перерахунку палива в CO2;

• m_{cargo} — маса перевезеного вантажу (т) або кількість контейнерів (TEU);

• D — відстань у морських милях.

Ключові інженерні рішення для «Зеленого порту»

Для реалізації декарбонізації порт повинен модернізувати інфраструктуру за наступними напрямками:

А. Електрифікація та OPS (Cold Ironing)

Використання берегового живлення потребує встановлення потужних трансформаторних підстанцій та частотних перетворювачів (оскільки судна можуть мати сітку 50 Гц або 60 Гц).

• Стандарт: IEC/IEEE 80005.

• Ефект: Зменшення викидів NO_x та твердих часток на 95%.

Б. Воднева та аміачна інфраструктура

Порти стають місцями бункерування альтернативними видами палива. Це потребує:

• Кріогенних систем зберігання (для скрапленого водню).

• Систем уловлювання та зберігання вуглецю (CCS).

В. Інтелектуальне управління енергією (Smart Grid)

Впровадження систем енергоменеджменту згідно з ISO 50001, що є профільною компетенцією фахівців ЦПДвЕ. Це включає:

• Використання ВДЕ (сонячні та вітрові станції на території порту).

• Системи рекуперації енергії портових кранів (STS, RTG).

Цифрова трансформація: Just-in-Time (JIT)

Оптимізація часу підходу судна до причалу дозволяє уникнути очікування на рейді.

• Результат: Зниження витрат палива на переході на 15–23%.

• Інструмент: Цифрові двійники (Digital Twins) портових терміналів.

Міжнародні рамки та регулювання

• IMO 2023 Strategy: Нові вимоги до індексу енергоефективності існуючих суден (EEXI) та індикатора інтенсивності вуглецю (CII).

• EU ETS (Emission Trading System): З 2024 року судноплавство включено до європейської системи торгівлі квотами на викиди.

• Green Corridors: Створення маршрутів між екологічними портами (наприклад, Роттердам — Сінгапур).

Освіта та наука: Миколаївський вектор

Підготовка кадрів для впровадження цих рішень в Україні здійснюється в НУК імені адмірала Макарова.

Програма «Інженерія енергетичних систем» (спеціалізація «Теплоенергетика») готує магістрів, здатних проектувати:

• Сучасні когенераційні установки.

• Системи утилізації тепла на суднах та в портах.

• Екологічно безпечні паливні системи.

Декарбонізація — це не лише екологічна вимога, а й економічна необхідність. Завдяки експертизі організацій як ЦЕНТР ПРИКЛАДНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ В ЕНЕРГЕТИЦІ, українські порти, зокрема Миколаївського регіону, мають потенціал стати лідерами «зеленого» переходу після відновлення стабільної навігації. ОПП "Енергетичний менеджмент"