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機関部の省エネルギー化 ① - 一般社団法人海洋水産システム協会
J ournal of Fishing Boat and System Engineering Association of J apan 実用的 省 ー方策［連載・第 ン ー 水産工学研究所機械化研究室 第 室長 章 ９３６ 機関部 省エ 漁船機関 動向 漁船 図 基 機関 推進用 ー 機関 量ｃ［kg４h］ 軽油 機関 補機 次式 示 A重油 ー 省 下記 燃料消費 あ 主機 発電用 あ 計測 漁船 主機 場合 測 流量計 燃料消費 省 ー 表 ６ ７ ᅗ 㸯 費率 kg４kWh 推進効率 ｈ kW be 機関 船速 m４か ｄ 添字M 主機 あ 関 ８ 燃料消 設置 効果 正確 主機 式 機関 消費 方針 減速運転 V 実施 建造計画時 過大 竣工後 い 次式 加味 計画建造時 船体 推進効率 向上 得 電気負荷 始 化 呼 い 補機 換装 現実的 困難 可能 限 燃料消費率機 船速設定 い 船速 減速 削減 漁具抵抗 削減 図 図 漁船 け 推進器 組 合わ ン ン ７５６5年 図 FOT 主機 図 い 高推進効率化η 運転時間ｆM ｆＳ 燃料消費量 評価 採用 計画建造時 船体 上記 い 計測 見え 船体・漁具抵抗 R ー対策 計 補機 表 省エ 燃料消費量 採用 推進抵抗 N Ｓ 立 あ 燃料消費率機関 be 就航後 方針 補機 あ 計画建造時 機関出力 ー対策 燃料消費量 ９ う 燃料消費量 消費 必要 ｂ 勝男 式 漁船 燃料 長谷川 ー 燃料消費 あ 漁船 回］ 独立行政法人水産総合研究 η 省エネ特集 漁船 「省エネ特集」 補機 G エ ー消費 漁 船 に お け る エ ネ ル ギ ー 消 費 シ ス海洋水産 テ ム ― π ― HP版 （117） 月 J ournal of Fishing Boat and System Engineering Association of J apan う 電力負荷 ｂG 軽減 建造計画時 電力負荷 機容量 限 大化 船内電力 削減 短縮 往復 操業 探魚 補機 需要予測 対 発電 竣工後 可能 防 運転時間 T 「省エネ特集」 往復航 操業時 操業区分 省 減速運航 ー ６6５ 運転時間 停泊時 機関 主機 型 ー ー 回 式底 漁船 適水 含 区分 前述 漁船 ６π 示 操業 65 燃料消費量 漁船 往復航 燃料消費割合 省 ー対策 燃料油 機 関 高い ｃ 方針 往復航 主機 48.6% 機 関 主機 .1% 主機 24.7% 主機 88.0% A重油 100% 補機 12.0% 図 ２ 補機 1.1% 主機 35.0% 補機 0% 停泊 主機 65.7% 主機 0.7% 補機 7.2% 式底曳 漁船 往復航 ン 操業 補機 0% ン 操業 停泊 主機 53.0% 主機 0% 補機 0% 近海ま ろ延縄漁船 月 表 主機 1.5% 補機 5.3% 補機 1.7% ボ 機 関 主機 38.8% 往復航 補機 % ７５６5年 次式 停泊 回し底曳 漁船 A重油 100% ン 出力・時間あ 燃料流量［kg４h］ｂ 操業 補機 4.7% 樽 図 機関 あ 燃料消費率 あ あ 補機 11.1% 燃料油 評価 A重油 100% ン 裏付 ン型近海 補機 燃料油 二 燃料流量 ン 主機 88. % 海洋水産 い 軽減 評価方法 燃料消費量 燃料消費率be 実態 底 延縄漁船 運航別 主機 ᅗ 㸰 内訳 大 燃料消費量 漁船 少 燃料消費量 ン型樽 船体・漁具抵抗 費用対効果 燃料流量 図 往復航時 図 適水 各種漁船 関連 補機 12.0% ン 各種漁船における燃料油の消費内訳 ― ６５ ― HP版 （118） 各 種 漁 船 に お け る 燃 料 油 の 消 費 内 訳 5 機関出力［kW］ J ournal of Fishing Boat and System Engineering Association of J apan 「省エネ特集」 燃料流量 次 燃料流量ｃ 表 単位 漁船 ［kg４h］ い ［L］ 場合 ［L４h］ 燃料搭載時 用い 商取引 場 ン 用 重量換算単位 法 ン 余談 ６γ５５５ ｅhoおが ｆon： 一種 米 ン あ ７γ５５５ 注意 燃料容積 直接計測 計測 ［L４h］ 表示 対 型漁船 主機 機関 定格出力 流量 燃料 ～ 送 所 石油類 密度・質 い 製密度浮 う 比重計 ６5℃ 密度 換算 ン 油 製密度浮 温度計 用い 密度 温度 数値 換算表 間 用い 方法 換算密度 図 料 用い ６5℃ 得 空気分離器 燃料 ン 燃料消費量 燃料 管 ン 主機 設 燃 配管 燃料流量計 流量計 上記 場合 図 燃料戻 あ 場合 ン 燃料系統 差 空気抜 有 い ン ン 空気分離器 燃料系統 方式 燃料消費量 燃料消費量 得 余 設置 設置 う 燃 送 ー 同様 ン ン う 流量計 小 ン 戻 燃料供給 大形漁船 いう ン 示 燃料 燃料 い う 市販 換算表 経 込 示 石油類 ン 倍 ６5℃ 同計測 図 場合 通常 得 い 設置場所 直接燃料 以下 具体的 燃料流量計 毎時 油 あ 燃料 量・容量換算表 密度 燃料容積 ｃ［L］ 剰 換算方法 市販 温度 L 密度換算 い 計測密度［kg４m ］ ｔ ー 変化 ン が 油温ｔ 料 場合 燃料温度 温度 質量流 質量 一般的 高価 時間 6 ８ 次 用い 換算 得 得 用い m［kg］ 要 非常 換算 ［kg］ 乗算 ［ｅｆ］ π５Ｃ３６Ｄ９Ｃ９ ６５L通過 あ 換算容積 次式 得 ６γ５６6３５９6π５ＤＤ 重量換算単位 用い 換算容積 得 乗算 ン ン 燃料流量［kg４h］ 容積流量計 ン ン あ 油温 英 ー ン 容積 換算密度 簡易的 燃料 容積換算係数 計測 ６5℃ 通過 あ 一種 ７γ７９５ 数値 ー ［Lｆ］ Long ｆon： ン 重量換算単位 量計 一種 流量計 換算表 係数 外航船 合 ［Mｆ］ Meがお､c ｆon： い 油温 換算密度 数値 機関 小型漁船 空気抜 示 設置 漁船における燃料系統の概要 ― ６６ ― HP版 （119） 海洋水産 ン ン ７５６5年 月 J ournal of Fishing Boat and System Engineering Association of J apan 燃料流量計 目的 設置 計測誤差 あ 小 燃料消費率 あ 今 機関出力 機関出力 軸 取 付 軸回転数 軸出力 機関出力 計測装置 い 干悪化 乗算 率 算出 一 推定方法 一般的 ＶIｅδＲ 次 機関 数値 一例 負荷率 向上 加 定格出力時 若 燃料消費 表 方法 装備 燃料消費率 機関 い 漁船 機関 傾向 燃料消費率 ン 計測 わ 機関出力 ー ー 一般的 軸出 軸 表示方法 図 示 力計 い 「省エネ特集」 表 方 あ 負荷率６５５％値 明記 最 用い ６５５％ 方法 一般的 表現方法 あ 燃料消費率 機関 負荷率 代表値 最小値 一 ー 縦軸 主機 機 機関出力 ー 5５ Ｃ5 成 給機 同様 入力 縦軸 ン回転数 過給機 必要 端 出力 あ 減速機 ン 進協会 ン ５３5 場合 あ 機関 ン 減速機効率 え Ｃ5％ 軸出力 ５３６5 D７ 乗 定 回転数 ５３５5 ７5％ Ｃ5％ ５３８ 重 燃料消費率 be [g/kWh] 300 200 kWh あ 100 0 75 負荷率 Lf [%] 図 海洋水産 ン ン ７５６5年 月 機関の燃料消費率の一例 ― ６７ ― HP版 （120） ５３７ 回転数 ５３６5 係数 重 100 係数 数値 定格回転数 400 50 あ 出力７5％ 積算 500 25 重 燃料消費率 ５３８ 0 数値 5５％ い ６５５％時 ６５５％ 燃料消費率 出力７5％ 定速機関 ５３πＤ 良い ＶIｅ B 機器等導入推進事業 省 用い Ｄ５５Ｄδ９ 試験 注意 係数 一般社団法人漁業経営安定化推 各負荷 構成 場合 重 回転数Ｄ５％出力5５％ 省 ー 漁船主 一体 端 あ 換算 除算 算出方法 ン回転 機関 定 積算 回転数6８％出力７5％ ー 国際標準 機関 減速機出力 乗 機器導入指針 軸出力端 場合 E８ π６％負荷率Ｃ5％ Ｃ5 算出 機関出力 機 燃料消費率 回 転 数６５５％ 負 荷 率６５５％ 作成 求 入力 5５ 代表 可変速機関 ６５５％時 過 最小値 示 Ｄ５５Ｄδ９ 試験 Ｃ5％ 横軸 各負荷時 数値 出力 ー 各負荷 算出 機関出力 燃料消費率 図 作 回転数 積 ー ６５５％ 数 求 関係 値 調速 各負荷時 積 ン う一 回転数 数値 出力 ー 横軸 ン ６５５％ 負荷率 陸上公式試運転結果 ５３７5 係数 ＶIｅ B 5５％ 代表値 あ 5５％ J ournal of Fishing Boat and System Engineering Association of J apan 以上 う 計測場所 燃料消費率 燃料消費率 方法 必要 方 い 用い 算出方法 あ い 燃料消費率 最 少 図 例 燃料消費率７５５g４kWh いう 次 同 種 高出力機 機関 機関 搭載 機関 代わ 燃料消費 ６５g４kWh改善 いう理由 機関 選択 ９５５kW 定格出力Ｃ８5kW 機関 比 機関 定格出 燃料消費量 加 機関 選定 燃料消費率 燃料消費率 450kW 一 燃料消費率 合わ 考慮 選定 間違う 加 改善 Ｃ８5kW 運転出力 定格出力９5５kW ６５kg４h あ あ 燃料消費量［kg４h］ 必要 燃焼消費量 あ 建造時 省 機関出力 ー 危険性 あ 燃料消費量 認識 必要 あ 縦 540kW 670kW 735kW 350 kW 示 ９５５kW 率 燃料消費 ー機関 Ｃ８5kW 建造時 燃料消費率 系統 300 燃料消費率 6Ｃ５ 表 250 200 150 0 25 図 機関の 450kW 50 負荷率 率 75 100 [%] 燃料消費率の関 540kW の一例 670kW 735kW 150 ] 図 5９５ 機関 100 燃料消費量 Q [k 例 い数値 図 定格出力９5５kW 注意事項 示 横軸 所要主機出力 予定 注意 燃料消費率 機関 出力 算出 あ 図 力９5５ 軸 出力 複数存在 算出 機関選定時 率 表 「省エネ特集」 50 0 0 図 200 図 に 400 機関出力 P [kW] 機関の 600 燃料消費 ― ６８ ― HP版 （121） 800 の関 海洋水産 ン ン ７５６5年 月 J ournal of Fishing Boat and System Engineering Association of J apan 漁船用主機 漁船用主機 燃料消費率 困難 ー 機関 燃料消費率 ー ー側 あ あ ７５ 燃料消費率 出 由 変遷 ー 踏 え 記述 努力 重 ー 把 法 機 費率 変動理 g 燃料消 的外 記述 ー 独断 燃料消費率 社会的 い理由 改善 減 機関出力６８５kW以上 国際的 排出規制 あ わ 窒素酸化物 圧縮比 加 吸気圧力 加 費率 同時 減 ７５５5年以降 ー 過去 実施 減方法 導入 窒素酸化物 減 得 あ 減 次 ７５６７年 実施 ｆ､eお 呼 悪化 補い 更 窒素酸化物 求 達成 い ン 化ｅCｄ う 将来的 改善 過大 期待 過大 機関 い ー対策 計画船速 対 良好 結果的 削減 Ｄ５％ 省 あ ン 規制 燃料消費率 消費率 あ 機関 見 必要 計画出力 考え 悪化 窒素酸化物 建造時 燃料消 導入 循環方式EＳｄや排気 以上 ン 早 更 排 注入 大幅 方法 ー 導入 陸 過給機 燃料消費率 尿素 ー 下 閉時期 改善 え 適用 減少 燃料消費率 ７５７5年前後 実施 原動機 機関 規制値 上用原動機 大 排出規制ｆ､eお 排出規制 伴 高性能化 従前 窒素酸化物 下 燃料消費率 今後 減 窒素酸化 ー 過給機 燃料消 あ 遅 対策 分 方 窒素酸化物 温度 わ 当然 新 関係 温度 開時期 対策 考え ７５５5年 中 排気 燃料消費率 漁船用主機 い 対応 排 燃焼 窒 対策 ン 排出量 ７５％程度 求 あ 関係 時代背景 比 技術 吸気弁 い ７５５５年 必要 値 い 容赦い 排出削減 小型漁船用 著者 機関 減 見 確実 あ ｆ､eお 導入 複数社 ー 図 規制 費率 ｆ､eお 物 ン未満 推察 法律上 ー 推察 い 抜 ー 著者 排出規制 素酸化物 搭載可能 ー 主機 明 機関 い 関 化物 変遷 あ ン数別 握 燃料消費率 変遷 「省エネ特集」 出力 選択 航走時 操業時 あ う 方針 設定 い 機関 選定 い 燃料 あ 言葉 船速 下 重要 う 窒素酸 酒井久治 ※ 船舶の排ガス規制開始 図７ 小型漁船用主機の燃料消費率の動向 東京海洋大学 ※ 海洋水産 ン ン ７５６5年 月 ― ６９ ― HP版 （122） 海洋科学部 海洋環境学科 教授