GB/T 30009-2013 船舶能效设计指数计算方法

ICS47.020.01

U10百目

中华人民共和国国彖标准

GB/T30009—2013

船舶能效设计指数计算方法

Calculationmethodforenergyefficiencydesignindexofships

2013-10-10发布2013-11-01实施

GB/T30009—2013

目次

刖有I

1范围1

2规范性引用文件1

3术语和定义1

4计算方法1

附录A（规范性附录）EEDI电力负荷表编制要求9

参考文献19

GB/T30009—2013

■ir■■i

刖吕

本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本标准由中华人民共和国丁业和信息化部提出。

本标准由全国海洋船标准化技术委员会（SAC/TC12）归口。

本标准起草单位：中国船舶工业综合技术经济研究院、中国船级社上海规范研究所、中国船级社武

汉规范研究所、中国船舶工业集团公司第七O八研究所、中国船舶重T集团公司第七O二研究所、中船

重丁船舶设计研究中心有限公司、上海船舶研究设计院。

本标准主要起草人:李军、李路（中国船级社上海规范研究所）、杨葆和、钟晨康、悻秋琴、温苗苗、

张伟东、王志芳、强兆新、李路（上海船舶研究设计院）、甘少炜、方闯。

T

GB/T30009—2013

船舶能效设计指数计算方法

1范围

本标准规定了船舶能效设计指数的计算方法。

本标准适用于GB/T30008-2013表1所列的12种国际航行海洋运输船舶、表2所列的3种国内

航行海洋运输船舶和表3所列的6种内河运输船舶EEDI的计算，不适用于具有柴油-电力推进、透平

推进或混合式推进系统的船舶。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T6072.1—2008往复式内燃机性能第1部分:功率、燃料消耗和机油消耗的标定及试验

方法通用发动机的附加要求

GB/T8190.4-2010往复式内燃机排放测量第4部分:不同用途发动机的稳态试验循环

GB/T21404—2008内燃机发动机功率的确定和测量方法一般要求

GB/T30008—2013节能型船舶能效设计指数基准线值

ISO8217：2012石油产品燃料油(F级)船用燃料油规范(Petroleumproduct一Fuels(class

F)——Specificationsofmarinefuels)

1969年国际船舶吨位丈量公约［国际海事组织(IMO)］

3术语和定义

GB/T30008—2013界定的术语和定义适用于本文件。

4计算方法

4.1计算公式

4.1.1海船达到的EEDI值按式⑴计算。

“"陋E“nPTT

(I]fj)(UPme⑺•Cfme(o•SFCme⑺)十(Pae•Cfae•SFCae)+[(][f)•Ppti(d

EEDIa=亠曰

,/i•fc•fw•W•Vref

(1)

fi-人・几•W•V,

式中：

EEDIa——达到的EEDI值，单位为克每吨海里［g/(-nmile)］；

”——功率修正系数的个数；

/■,——功率修正系数；

GB/T30009—2013

MME主机台数；

Pme(,)——第/台主机功率的数值，单位为千瓦(!<W);

Cfme⑺一一第i台主机燃料的碳转换系数，根据表1选取；

SFCme⑺一一第/台主机的燃料消耗率的数值，单位为克每千瓦时［g/(kw•h)］；

Pae——辅机功率的数值，单位为千瓦(kW);

Cfae—一辅机燃料的碳转换系数,根据表1选取；

SFCae——辅机的燃料消耗率的数值，单位为克每千瓦时［g/(kw•h)］；

"PTI轴马达台数；

PpTKO——第i台轴马达功率的数值，单位为千瓦(kW)；

5——船舶所采用的新能源、新技术的种数；

儿——第i种能效创新技术的能效系数；

Pae出⑺一一船舶在Pme状态下采用第/种电力能效创新技术减少的辅机功率的数值，单位为千

瓦(kW);

卩曲⑺——在75%主机功率下第i种能效创新技术用于推进的输出功率的数值，单位为千瓦

(kW)；

Cfme主机燃料的碳转换系数；

SFCme——主机燃料消耗率的数值，单位为克每千瓦时［g/(kw•h)］；

——载运能力修正系数；

——舱容修正系数；

/w失速系数；

W——载运能力；

——船速的数值，单位为节(kn)o

注1：若止常最大海上负荷部分由轴带发电机提供，则对该部分功率可使用SFCme和Cfme替代SFCae和Cfaf。

注2：若Fptk，)>0,则(SFCme•(\丽)和(SFCAE•CFAE)的加权平均值应用于Rh的计算。

4.1.2内河船达到的EEDI值按式(2)计算。

PMEG)*(SFCyMEQ)•Cfme(D+SFCqwie⑺•CfmeG))+PAFXi)•(SFCyAECO•Gae(»+SFCqaeG

FPT)T——_______

上上w—w・vref

式中：

SFCYME(;,——第/台主机在75%额定功率下的燃料消耗率的数值，对单一气体燃料发动机此值为

0,单位为克每千瓦时［g/(kW•h)］；

SFCqmeg——第i台主机在75%额定功率下的气体燃料消耗率的数值，对单一燃油发动机此值为

0,单位为克每千瓦时［g/(kW•h)］；

"ae在网辅机台数；

Pae⑺一一第/台辅机功率的数值，单位为千瓦(1<W);

SFCya®,——与Pae⑺相对应的辅机的燃料消耗率的数值,对单一气体燃料辅机此值为0,单位为

克每千瓦时Eg/(kW・h)］;

CFAE(;)——第i台辅机燃料的碳转换系数，根据表1选取；

SFCqae⑺一一与Pae⑺相对应的辅机的气体燃料消耗率的数值，对单一燃油辅机此值为0,单位为

克每千瓦时［g/(kw•h)］o

注：若船舶止常航行时由轴带发电机替代辅机，则该部分功率使用SFCmp和Cfme替代SFCae和CFAEo

2

GB/T30009—2013

4.2参数选取

4.2.1碳转换系数(Cf)

不同燃料的(:F值见表1。

表1碳转换系数表

序号燃料类型参照等级颁书里Cf

1柴油/汽油ISO8217DMX级-DMB级0.87443.206

2轻燃油(LFO)ISO8217RMA级-RMD级0.85943.151

3重燃油(HFO)ISO8217RME级-RMK级0.84933.114

丙烷0.81823.000

4液化石油气(LPG)

丁烷0.82643.030

5液化天然气(LNG)—0.75002.750

4.2.2船速

对于海船，应为在无风无浪的气象条件下，在4.2.5.1规定的主机功率以及4.2,3规定的载运能力

下在深水中的航速，其客船和客滚船的载运能力对应于夏季载重吃水。

对于内河船舶，应为在无风无浪的平静水域中，在满载工况(4.2.3规定的载运能力)及主机按75%

额定功率推进的情况下在深水中的航速。

4.2.3载运能力

不同船型的载运能力确定如下：

—对散货船、液货船、气体运输船、车辆滚装船、滚装货船、冷藏货船、杂货船、兼用船和近海供应

船，用载重吨(DWT)表示；

—对客船和客滚船，用《1969年国际船舶吨位丈量公约》附则I第3条定义的总吨(GT)表示；

一对集装箱船，应以70%DWT表示。在计算EEDI值时,EEDIa应根据EEDI公式采用70%

DWT计算,EEDIr应根据基准线值公式采用100%DWT确定。

4.2.4载重吨(DWT)

海船的载重吨取值为在比重为1025kg/n?的水中、在夏季载重吃水下的船舶排水量与船舶空船

重量之间的吨位差。内河船的载重吨取值为在比重为1000kg/n?的水中载重吃水下船舶排水量与船

舶空船重量之间的吨位差。

4.2.5功率参数

4.2.5.1主机功率(PME)

Pme取值为每台主机最大持续功率(MCR)的75%,MCR值应为该主机《国际防止发动机大气污染

证书MEIAPP证书)上的规定值;若主机不要求具有EIAPP证书，则应选取主机铭牌上的MCR值。

若安装了轴带发电机，则当Pme«的最大允许减除量不超过4.2.5.4规定的Pae值时，Pmeg＞按式

(3)计算；或当安装的主机功率高于推进系统的最大设计功率时，Pme⑺的值应为推进系统最大设计功率

的75%。

3

GB/T30009—2013

PME(0=0.75X(MCRme(,)—PPTO(i))(3)

式中：

MCRme(;)——第i台主机最大持续功率的数值，单位为千瓦(kW)；

Pptoo——第i台轴带发电机功率的数值，单位为千瓦(kw)o

图1给出了主机功率Pmeg)的确定方法。

2

c不汁咄■冷电软

*♦誇維命放电飢

«.«An

图1主机功率Pme(,-)的确定

若安装了轴马达,则当在Vwf时Pme按式(4)和式(5)计算：

Pme-SPME(z)+SPpTT(,),shaft(4)

SPPTI(,>,shaft—S(PPTI(;>*J/PTI⑺)•(5)

式中：

Pme——主机功率的数值，单位为千瓦(kW)；

Ppm,.聞一一第/台轴马达输出功率的数值，单位为千瓦(kW)；

7ptk,>第i台轴马达的效率；

鬲——发电机的加权平均效率。

当Pme高于推进系统最大设计功率的75%时,则应选用推进系统最大设计功率的75%作为Pme。

4.2.5.2轴带发电机功率(Pp’m)

若安装了轴带发电机，则轴带发电机功率Pptog)为每台轴带发电机的额定电功率输岀的75%。

4.2.5.3轴马达功率(Pm)

若安装了轴马达，则Pptw为每台轴马达的额定功率消耗的75%除以发电机的加权平均效率。

若船舶设有兼用的轴带发电机(PTO)和轴马达(PTI),则应根据船舶在海上的常规营运模式来确

定在EEDI计算中使用Ppg或Pptio例如：若船舶在海上正常营运时该兼用系统是作为轴带发电机用,

则计算该船EEDI时,公式中应使用Ppg参数，而Ppti为0。

若在经验证的文件中明确给岀该轴马达系统链的效率,则可用该轴马达系统链效率来代表从配电

板到轴马达之间的设备能量损失，代替发电机加权平均效率。

4.2.5.4辅机功率(PAE)

辅机功率Pae取值为船舶在正常最大海况下以船速(V“f)和最大设计载运能力营运所需辅助机械

4

GB/T30009—2013

的功率，包括推进机械/系统和船上生活（例如主机泵、导航系统和设备及船上起居）所需的功率,但不包

括不用于推进机械/系统（例如侧推、货泵、起货设备、压载泵、货物维护如冷藏和货物处所通风机等）的

功率。

在计算EEDI时，辅机功率Pae—般采用下列经验公式进行计算：

a）对于主机功率不小于10000kW的船舶，其辅机功率按式（6）计算。

,,小"ME/iiPTf(i)

Pae=0.025X+250

Pae=o.025XVMCRme(,)+二

L-10-75

对于主机功率小于10000kW的船舶，其辅机功率按式（7）计算。

c）对客船和客滚船，若船舶以Vgf航行时按式（6）或式（7）计算所得的Pae值与实际所使用的总功

率相差很大，则其Pae应以船舶在匕ef时在电力负荷表中给出的所消耗电功率（不包括推进功

率）除以功率加权的发电机平均效率进行估算。电力负荷表的编制要求见附录Ao

对于内河船舶，辅机功率主要指航行所需的发电机组的原动机功率，不包括燃油锅炉的功率，其取

值为船舶正常航行时所需的第Z台在网辅机50%额定功率值。当航行所需的发电机仅由主机驱动（如

主机自由端带发电机或轴带发电机）时，P.AE⑺使用参数PpTOo

4.2.5.5采用创新技术用于推进的功率（卩血⑺）

Peff⑺应为在75%主机功率下能效创新技术用于推进的输出功率。此处不应计入直接与轴连接的

机械式回收废热能量。若船舶装有双燃料发动机或若干发动机,Cfme和SFCme应为所有主机的功率加

权平均值。

对干内河船舶，匕肌＞应为采用第i种能效创新技术（例如使用燃料电池、太阳能等）而减少的主机

功率。

4.2.5.6采用创新技术减少的辅机功率（P,\閒⑺）

P.^G＞应为当船舶在PME状态下由于采用了创新型电力能效技术而减少的辅机功率。

对于内河船舶，Pa聞⑺应为采用第，种电力能效技术（例如太阳能发电等）而产生的船舶电站功率

可以减少的辅机功率。

4.2.6燃料消耗率SFC

4.2.6.1柴油机经核定的燃料消耗率（SFC）取值方法如下：

一对于E2或E3试验循环发证的柴油机，燃料消耗率（SFCme⑺）为记录在N（片技术案卷包括的

试验报告中处于发动机75%MCR或额定扭矩时的单位燃油消耗量；

一对丁D2或C1试验循环发证的柴油机，燃料消耗率（SFCaeg＞）为记录在NOX技术案卷包括的

试验报告中处于发动机50%MCR或额定扭矩时的单位燃油消耗量。

注1：SFCae是每台辅柴油机的燃料消耗率（SFCaeg））的功率加权平均值。

注2：E2、E3、I）2、C1循环的定义按GB/T8190.4-2010第8章的规定。

4.2.6.2SFC值应为按GB/T6072.1—2008和GB/T21404—2008,使用燃油标准低热值（42700kJ/

kg）修正到标准基准状况下的值。对于LNG发动机，以千焦每千瓦时［kJ/（kW•h）］计量的SFC应使

用LNG的标准低热值（48000kj/kg）修正为以克每千瓦时［g/（kW•h）］计量的SFC值。

4.2.6.3对于传统型客船和客滚船，若其Pae值按式（6）或式（7）计算所得的值与其在正常航行下所使

用的实际总功率相差很大，则该辅发电机燃料消耗率（SFCae）取记录在N（片技术案卷包括的试验报告

中处于发动机75%MCR或额定扭矩时的单位燃油消耗量。

5

GB/T30009—2013

4.2.6.4对于因功率小于130kW而不具有EIAPP证书的柴油机，应使用由柴油机制造商规定的并

经主管机关或船级社签注的SFC值。

4.2.7修正系数

4.2.7.1功率修正系数力

/,为用于补偿船舶特殊设计因素的修正系数。对于冰区加强船舶，该系数应按表2选取，并在flQ

和力,min中取较大值，但最大为1.0。

表2冰区加强船舶的力系数

冰级极限，/“in

船舶类型

B3B2BBl*

0.308Lpps)2°

"ME

液货船0.7OLn°-w0.45Lpp!，-;0.27Lppn-z0.15LpFn-30

/=1

0.639Lpp'-754

"ME

散货船0.87LPpnn20.73LPp0040.58LPp0070.475严

7jPmeg)

1=1

0.0227Lpp2-4s:i

杂货船"ME0.67Lppn070.56L『""0.43LpP0120.31LPp0">

PME(；)

;=1

注1：br表示船舶垂线间长的数值，单位为米(m)。

注2：Bl*、B1、B2和B3为中国船级社《钢质海船入级规范》中的冰级标志，分别对应《芬兰一瑞典冰级规则》

(FSICR)的IASuper,IA、IB和IC冰级。

对设有推进冗余且载重吨在80000t〜160000t之间的穿梭油船,取值为£=0.77O对表2中未

包括的其他船型，则取值为九=1.0。

注：设有推进冗余的穿梭油船是指用于从近海设施装载原油、设置双机双桨以满足动力定位要求、且有冗余推进船

级符号的油船。

4.2.7.2载运能力修正系数几

是用于补偿船舶因技术或规定要求而造成载运能力限制的修正系数。若无需考虑该因素，则假

定为£=1.0。

对于冰区加强船舶，载运能力修正系数应按表3选取，并在九，和几“中取较小值，但最小为1.0。

表3冰区加强船舶的長系数

冰级极限，几唤

船舶类型/i0

B3B2BBl*

0.00138/,pp:i:;;

液货船1.275厂小1.47LpP-0'061.71Lpp-'-2.IOLpp-011

w

0.00403Lpp;l<-;

散货船1.31%1."1.80Lpp-''''2.IOLpp-011

w

6

GB/T30009—2013

表3（续）

冰级极限

船舶类型./i0

B3B2BBl*

0.0377Lpp2-625

杂货船1.28Lppf“1.51Z.PP-0'061.2.18Lpp-011

w

0.1033Lpp2-3%

集装箱船1.47LpP-0'061.71Lpp-'-2.IOLpp-011

w

0.04745心"

气体运输船1.25Lpp_!'-m1.60Sf"2.IOLpp-'-121.25

w

注：5和Bl*、B1、B2、B3见表2注。

对于具有自愿结构加强的船舶，其载运能力修正系数按式（8）计算。

/■_DWTref_—LWTrefzo\

/,VSE—△恤—lwt辭

式中：

/■iVSE——具有自愿结构加强的船舶载运能力修正系数；

DWTref——应用结构加强前的载重吨的数值，单位为吨（t）；

DWTenh——应用自愿结构加强后的载重吨的数值，单位为吨（t）；

——船舶排水量的数值，单位为吨（t）,计算时，对基本设计及加强设计船舶应取相同的排

水量（△）;

LWTgf—一应用结构加强前的空船重量的数值，单位为吨（t）；

LWTenh——应用自愿结构加强后的空船重量的数值，单位为吨（t）。

按式（8）计算时，如果基本设计与自愿结构加强设计之间，因材质变化（例如从铝合金变为钢材）或

相同材料等级的变化（例如钢材类型、等级、性能和条件等），则不应用修正载重吨。

对于按照《散货船共同结构规范》和《双壳油船共同结构规范》（CSR）建造且具有CSR附加标志的

散货船和油船,£csr应按式（9）计算。

£csr=1+（0.08X需茫；）（9）

式中：

/'iCSR——按CSR建造的用于补偿船舶因技术或规定要求而造成载运能力限制的修正系数；

LWTcsr——按CSR建造的船舶空船重量的数值，单位为吨（t）；

DWTcsr——按CSR建造的船舶载重吨的数值，单位为吨（t）。

对表3中未包括的其他船型，则取值为£=1.0。

4.2.7.3舱容修正系数（几）

人一般取值为1.0。对化学品船，当R<0.98时，人应按式（10）选取，当R>0.98时，取值为fc=

1.00;对于建造或改造且用于散装载运液化天然气的具有柴油机直接驱动的推进系统的气体运输船，人

应按式（11）选取。

人_o.014（10）

./；（11）

7

GB/T30009—2013

式中：

R——船舶DWT（单位为吨）与液货舱总容积量（单位为立方米）之间的比值。

4.2.8失速系数（几）

几一般取值为1.0。

4.2.9能效系数（Arc）

九ff反映任何能效创新技术的适用系数。对于废热回收系统，则取值为人=

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附录A

（规范性附录）

EEDI电力负荷表编制要求

A.1概述

本规范性附录主要规定了EEDI电力负荷表的编制要求，包括明确定义的衡准，并提供标准格式、

清晰的负荷定义和分组、标准负荷系数等。

A.2辅机功率状态

辅机功率Pae应按4.2.5.4进行计算，同时应具备以下三个状态:

a）无应急情况（如：火灾、浸水、全船失电和局部失电）；

b）24h的评估期限（考虑负荷间断使用）；

c）船舶满载乘客和（或）货物及船员。

A.3EEDI电力负荷表的数据定义

用于EEDI计算的电力负荷表应包括以下数据元素:

a）负荷组；

b）负荷描述；

c）负荷标识标签；

d）负荷电路标识；

e）负荷机械额定功率Pm,单位为千瓦〔kW）；

f）负荷电动机额定输出功率，单位为千瓦（kW）；

g）负荷电动机效率e；

h）负荷额定电功率Pr，单位为千瓦（kW）；

i）负荷使用系数加；

j）负荷连续使用系数鵝；

k）负荷间断使用系数虽；

l）负荷总使用系数怂；

m）使用负荷”罰，单位为千瓦（kW）；

n）备注；

o）组的必需功率，单位为千瓦（kW）;

p）辅机机械负荷功率Pae，单位为千瓦（kW）。

A.4EEDI电力负荷表数据

A.4.1负荷组

A.4.1.1分组

将负荷放入规定的组内对辅助机械进行分类。分组如下:

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GB/T30009—2013

a）A组——用于船体、甲板、航行和安全的负荷；

b）B组一一用于推进作业辅助机械的负荷；

c）C组——用于辅机和主机的负荷；

d）D组——船舶通用负荷；

e）E组——用于机舱和辅助机械处所通风的负荷；

f）F组