淺談洋流對中東—遠東航線VLCC燃油消耗的影響及航線優化策略

摘 要：超大型原油運輸船（VLCC）作為油運市場的重要組成部分，其燃油消耗直接關系到運營成本與利潤空間。洋流作為海洋環境中的自然現象，對船舶航行速度及燃油消耗具有顯著影響。筆者長期航海實踐摸索，針對特定航線（中東—遠東航線），探討了洋流對VLCC油輪燃油消耗的影響，并提出了相應的航線優化策略，即北印度洋航段，臺灣海峽航段，南中國海越南至海南航段可根據洋流提前規劃航線，盡量避開逆洋流區域，可以有效降低燃油消耗，提高運營效率。

關鍵詞：VLCC；中東—遠東傳統航線；洋流；頂流；順流；航線優化；節能增效

0 引 言

根據國際防止船舶造成污染公約（MARPOL73/78 公約）要求， 2020年1月1日起全球水域都必須使用低硫燃油（含硫量content of sulfur＜0.5% m/m）以及硫氧化物排放控制區（ECA）使用超低硫（含硫量content of sulfur＜0.1%m/m），燃油成本不斷增加。如現有船舶需繼續保持使用HSFO（0.5%＜含硫量＜3.5%），則必須加裝脫硫裝置如EGCS系統，航運公司為滿足低硫低碳排放的標準將進行改造和使用新材料技術，維護成本不斷上升。據不完全統計，一艘VLCC油輪 CAP改造（含加裝脫硫塔）約1億人民幣。另一方面，隨著航運市場的激烈競爭，有時不得以被迫打價格戰，市場運費長期徘徊在低位。船東利潤被進一步壓縮，企業的生存和發展面臨巨大挑戰。如何降本增效是目前所有船東迫切解決的問題，也需要所有船舶管理人員參與探討和行動起來。

1 洋流對VLCC燃油消耗的影響

眾所周知，最經濟航線是在相同的主機轉速下，從一港到另一港耗時最短的航線。通常考慮的是在安全前提下盡可能縮短航程來實現目的。但往往最短的航線并不是最經濟的航線，主要原因是有些航段航速受風流海況等影響較大。風和海況由于其突發性和偶然性強，且影響海域面積廣，目前沒有太好的規避措施。但洋流是具有相對穩定和季節性特性，因此很有利用價值空間。

1.1 洋流的基本概念與分類

我們先來了解一下世界洋流的形成原因、分布、特性及分類。洋流（OCEAN CURRENT）又稱海流，是海水在各種因素作用下的表層（水平）運動。這些因素包括海水溫度、鹽度、季風、盛行風帶、月球引力等。洋流分布廣，在高中低緯度均有分布。較為著名的如赤道洋流、北信風洋流、南信風洋流、臺灣日本暖流（黑潮）、親潮、北太平洋洋流、秘魯洋流、巴西洋流、北大西洋洋流、西風漂流等。

1.2 中東—遠東航線洋流特征分析

從洋流分布不難看出，對VLCC中東到遠東航線影響的主要是北印度洋季風洋流、赤道洋流、北信風洋流、南信風洋流、中國臺灣—日本暖流（黑潮）、親潮等。

北印度洋的海流主要是季風海流，與赤道逆流和南赤道海流形成環流。冬季北印度洋西南季風結束，受歐亞大陸東北季風影響，從10月初到來年4月份期間，形成反時針方向的東北季風流，印度東海岸南流與孟加拉灣南流倆支洋流匯合沿印度東岸流向赤道， 經斯里蘭卡沿岸向西運動。其中11月至2月此期間斯里蘭卡沿岸表現出強勁的西流。

4月下旬以后，隨著歐亞大陸東北季風削弱，在印度洋北部和孟姆拉灣，洋流成順時針方向流動，特別在夏季西南季風開始后，印度西海岸沿岸東南流和西南季風漂流疊加后向東繞過斯里蘭卡進入孟加拉灣。每年6-9月份此期間，斯里蘭卡沿岸表現出強勁的東流。

北信風洋流（緯度10N）自東向西到菲律賓東岸后分成南北2支洋流，南支南下與赤道洋流匯合形成赤道環流。北支流沿菲東岸向北運動，經臺灣東岸后，轉向NE到日本東海岸，也就是著名的臺灣日本暖流，又稱黑潮。常年流向穩定，流速在1～3 kn速度不等，有時能達到5 kn。 在冬季（10月到來年3月）北支流在巴士海峽再分出另一支支流，該支流穿巴士海峽西行至中國海南島東岸，隨后轉向南，經越南東岸繼續南下或西南向運動，最后匯到新加坡馬六甲。尤其10月到來年1月越南東岸表現出較強的南流。從3月底越南沿岸轉為北流，以5-8月份表現最為強勁。

1.3 洋流對該航線的影響，以及措施不足

按洋流對VLCC從中東到遠東航線影響劃分，可大至歸類為兩類，一類是中東到中國臺灣以北港口，另一類是中東到福建，海南和北部灣區域。

從航路設計圖看，臺灣暖流基本不進入臺灣海峽，也就是臺灣西岸基本不受黑潮影響。黑潮主要對走臺灣東的船影響比較大，該航段全年為NE流，VLCC南下走臺灣東一路頂流，很明顯不利于能效管理。但傳統VLCC航線基本都是走臺灣海峽東面，主要原因是走臺灣海峽受漁船密集、昌化水道等因素影響，在公司不強制情況下，從安全、省事角度出發，多數船長首選走臺灣東。

再比如：目的港為海南洋浦或廣西欽州的VLCC，傳統航線靠近越南沿岸，不同季節流向相反，流速在離岸距離遠近偏差很大。洋流對航速影響非常明顯，很多VLCC無論冬季還是夏季，北上和南下均走同一條傳統航線，很明顯也不利于能效管理。

從斯里蘭卡到韋島也是類似情況，基本上就是兩點一線，然后無論空載還是滿載、東行還是西行、頂流還是順流均走固定的航線。鮮少有人在走此段航路時，根據航路設計圖（routing chart）的流向流速對計劃航線進行修改和優化。

主要原因：

（1）紙海圖修改航線和航行計劃比較繁瑣。

（2）航路設計圖上表示的洋流跨度較大（每月一張），具體到實際時不夠精準。

（3）能耗管理、優化航線等措施理論多于實踐。

2 利用洋流進行航線優化的策略

根據筆者近年來多次履職VLCC船長的航行實踐經驗，VLCC中東到遠東傳統航線部分航段，即北印度洋航段，臺灣海峽航段，南中國海越南至海南航段可根據洋流進行進一步優化，節約航時，節省燃油。以下是筆者對此航段航線優化的一些實踐與淺見，拋磚引玉希望能給大家提供一些借鑒，不妥之處請多多指正。

2.1航線規劃原則：提出基于洋流影響的航線規劃原則。

隨著科學技術不斷發展，通過軟件和網絡大數據分析，航行區域洋流流向流速預報精度和密度大幅度提升。目前可以精確半個月內每日預報，甚至做到實時實地預報顯示，極大方便航海者參考和使用。其次，加上無紙化航海技術的廣泛應用，航線設計可以在軟件預報洋流圖如NAVSTATION上直接設計和變更航線。以順流盡可能大、頂流盡可能小、航程相近或相差不大的原則，進行航線優化。然后再通過優化航線能耗計算表計算出節時和節油的效果，判斷優化后的航線可行性。如果操作熟練一條航線局部優化從策劃到實施可在1 h內完成，不會給航海者增加過多的負擔，但會給公司帶來較可觀的利益。

2.2航線優化方法

主要是3個航段的優化航線案例分析：筆者在新岳洋（VLCC）分別在2024年9月初空載西行，和2024年11月中旬滿載東行。以及新丹洋2023年12月中旬利用NAVSTATION軟件的洋流預報，根據當時的洋流分布，對計劃航行進行了優化，從實施前后對比數據來看，產生的節能效果比較明顯的。

案例一：韋島至斯里蘭卡航段（夏季）（如圖1所示，見表1）

實踐結論：2024年9月14日空載西行，韋島至斯里蘭卡航段，從上圖不難看出，原計劃航線幾乎全程正頂流且穿越強頂流區（最大2.2 kn），而優化后航線雖比原計劃航線多了19.6 n mile，但避開強頂流水域，初始航段甚至由原頂流變成順流，中間航段流向與航線成垂直角度，對航速影響明顯減弱。在完成航段航行之后，經核算，優化航線實際耗時比計劃節約6.92 h，節約燃油18.73 t。

斯里蘭卡至韋島/經度780E至860E航段（冬季）（如圖2所示，見表2）

實踐結論：2024.11.17滿載東行，斯里蘭卡經度780E至860E航段，從圖上不難看出，原計劃航線穿越強頂流區（最大3.9 kn），而優化后航線雖比原計劃航線多了27.8 n mile，但避開強頂流水域，從實際航行觀察洋流對航速影響明顯減弱。在完成航段航行之后，經核算，優化航線實際耗時比計劃節約4.06 h，節約燃油11.83 t。

案例二：冬季，中東—欽州—越南沿岸航段（如圖3所示，見表3）

實踐結論：2023.12.29新丹洋滿載去北部灣欽州，越南東岸航段，從圖上不難看出，原計劃航線穿越強頂流區（最大1.8 kn），而優化后航線（向東移）雖比原計劃航線多了23 NM，但避開強南流水域，流與航線由原正頂變成垂直角度，中間航段甚至順流，從實際航行觀察洋流對航速影響明顯減弱。在完成航段航行之后，經核算，優化航線實際耗時比計劃節約2.8 h，節約燃油7.94 t。

案例三：空載由大連到中東—中國臺灣海峽航段（如圖4所示，見表4）

中國臺灣東面：NE洋流2.3 kn；中國臺灣西面：SW流0.3 kn；優化航線比計劃航線少7.8 n mile。

實踐結論：VLCC空載從臺灣以北港口南下，原計劃航線走臺灣東，常年受黑潮影響頂流2 kn左右（有時最大4～5 kn），而優化航線走臺灣西岸，航程比原計劃航線縮短7.8 n mile，主要受潮汐影響，中間部分航段甚至順流。經核算，優化航線實際耗時比計劃節約3.28 h，節約燃油9.56 t。

綜合上述，VLCC中東到遠東傳統航線，從空載和滿載完整航次，一年中大多數月份均受洋流的影響，其中上述3個航段受洋流影響較大。如采取合理優化航線的措施，理論上該航線每航次能節時17 h左右，節油48 t左右；每年按完成5～6航次計算（一般正常平均每載（航次）50天左右），每年每艘VLCC能節油240～288 t。由于VLCC油輪的船舶設計、發動機效率、船體阻力等因素都會影響燃油消耗率，所以上述均為理論數據和特定（“新丹洋”“新岳洋”之類的VLCC船型）。

3 航線優化策略的未來展望

中東至遠東航線距離較長，燃油消耗量大，燃油消耗的波動對航線運營成本具有顯著影響。因此，科學合理的優化航線、降低能耗是一項勢在必行的趨勢性工作。經粗略統計和計算，筆者所服務公司目前共有VLCC油輪約48艘，按新岳洋輪之類型的VLCC油輪優化航線后的節油效果進行理論推算，我司VLCC船隊每年可節油11 520～13 824 t；綜合考慮和扣除修船、其他航線等因素，折中計算每年可節油5 760～6 912 t，按4 000 元/ t燃油價格計算，每年可節省燃油費用 2 000多萬元。因此筆者認為還需在以下兩方面進一步推動優化航線策略朝著更科學、更便利、更可靠的方向發展。

1）VLCC油輪的燃油消耗數據通常屬于商業秘密，難以從公開渠道獲取。這限制了相關研究的深入進行。所以我們需要進一步推動VLCC油輪航行數據共享機制建設，獲取更豐富的燃油消耗數據。同時，利用大數據和人工智能技術對這些數據進行深度挖掘和分析，以發現更多的節能潛力。

2）現有的航線優化模型可能無法完全準確地反映實際航行過程中的各種復雜因素，如氣象變化、海流情況等。這可能導致優化結果的偏差。我們需要進一步不斷改進現有的航線優化模型，提高模型的準確性和實用性。同時，通過實際航行數據的驗證來不斷完善和優化模型。

作者簡介：

汪小兵，油輪船長，先后在MR型、阿芙拉型以及30萬 t VLCC型油輪任職船長，（E-mail）ZHXWXBWJY@sina.com，18356908909