Συγκριτική μελέτη της λειτουργίας στόλου με τη χρήση κριτηρίων βιωσιμμότητας: ανάπτυξη υπολογιστικού εργαλείου - Δασκαλάκης, Χρήστος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μελέτης Πλοίου και Θαλάσσιων Μεταφορών. Εργαστήριο Θαλασσίων Μεταφορών, 2018)
Η παρούσα διπλωματική εργασία με θέμα «Συγκριτική μελέτη της λειτουργίας στόλου με τη χρήση κριτηρίων βιωσιμότητας: Ανάπτυξη υπολογιστικού εργαλείου» εκπονήθηκε υπό την επίβλεψη του Αναπληρωτή Καθηγητή Δρ. Νικολάου Π. Βεντίκου στο πλαίσιο των προπτυχιακών σπουδών της σχολής Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου. Αντικείμενο της εργασίας αποτελεί η σύγκριση και η βελτιστοποίηση στόλων πλοίων μεταφοράς ξηρού φορτίου (Bulk Carrier) με χρήση της μεθόδου Ανάλυσης Κύκλου Ζωής. Ως κριτήρια χρησιμοποιήθηκαν το σύνολο των αέριων εκπομπών, το εξωτερικό κόστος και το κόστος λειτουργίας. Με βάση τα παραπάνω γίνεται εφικτός ο υπολογισμός του βέλτιστου συνδυασμού πλοίων με σκοπό την ελαχιστοποίηση των υπό μελέτη μεγεθών, ώστε για μια συγκεκριμένη θαλάσσια διαδρομή να καλύπτεται η ζήτηση σε συγκεκριμένο ξηρό φορτίο χύδην από τους υπό εξέταση στόλους. Για τον λόγο αυτό αναπτύχθηκε υπολογιστικό εργαλείο που, υπολογίζοντας το εξωτερικό κόστος και το κόστος λειτουργίας ενός στόλου αποτελούμενου από Bulk Carriers, εμφανίζει τον βέλτιστο συνδυασμό πλοίων του στόλου που απαιτείται να χρησιμοποιηθούν, ενώ παράλληλα υπολογίζει και παρουσιάζει επιπρόσθετα συναφή αποτελέσματα με βάση τους ισχύοντες κανονισμούς. Για την ανάπτυξη του προγράμματος χρησιμοποιήθηκε το περιβάλλον αριθμητικής υπολογιστικής MATLAB που αποτελεί, ταυτόχρονα, μια προγραμματιστική γλώσσα τέταρτης γενιάς. Το υπολογιστικό πρόγραμμα που αναπτύχθηκε λειτουργεί σαν διαδραστικό εργαλείο το οποίο, μέσω κατάλληλα διαμορφωμένων πλαισίων διαλόγου στην αγγλική γλώσσα, λαμβάνει τα απαραίτητα δεδομένα εισόδου από τον χρήστη και εξάγει τα ζητούμενα αποτελέσματα, με βάση τις παραμέτρους που τίθενται κάθε φορά. Τα απαιτούμενα δεδομένα εισόδου αφορούν στα βασικά χαρακτηριστικά των πλοίων, στα χαρακτηριστικά των μηχανών τους, στις αέριες εκπομπές τους, καθώς και στα στοιχεία της υπό εξέταση θαλάσσιας διαδρομής. Στα αποτελέσματα που εξάγονται, πέραν του βέλτιστου συνδυασμού πλοίων, συμπεριλαμβάνονται τα δεδομένα που απαιτείται να καταγράφονται σύμφωνα με τον Κανονισμό (EU) 2015/757 της Ευρωπαϊκής Ένωσης (Κανονισμός Παρακολούθησης – Αναφοράς – Πιστοποίησης/ Monitoring – Reporting – Verification, MRV), ενώ παράλληλα υπολογίζονται και εμφανίζονται στοιχεία που αφορούν άλλους κανονισμούς σχετικούς με τις αέριες εκπομπές των πλοίων, όπως είναι οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα (CO2) ανά τονομίλι και οι εκπομπές οξειδίων του αζώτου (ΝΟΧ) ανά κιλοβατώρα. Όλα τα αποτελέσματα αποθηκεύονται σε πίνακες για την ευκολότερη κατανόηση και περαιτέρω επεξεργασία τους, ενώ παράλληλα σχεδιάζονται χρήσιμα γραφήματα. Στη συνέχεια της εργασίας παρουσιάζονται και σχολιάζονται τα αποτελέσματα από την εφαρμογή του υπολογιστικού προγράμματος για δύο στόλους Bulk Carrier, που εκτελούν δρομολόγια μεταξύ Αυστραλίας και Κίνας. Διευρύνοντας το πεδίο της έρευνας εξετάζονται δύο εναλλακτικά σενάρια ταχυτήτων των πλοίων και αναλύονται τα αποτελέσματα που προκύπτουν από τη χρήση τριών ειδών καυσίμων (Heavy Fuel Oil, Marine Diesel Oil, Liquefied Natural Gas). Τέλος, γίνεται αναγωγή των αποτελεσμάτων στο χρόνο ζωής των πλοίων (ο οποίος ορίζεται ως 20 έτη).