EP4690054A1 - Détermination de pertes opérationnelles d'énergie dans un navire de transport de gaz liquéfié - Google Patents

Détermination de pertes opérationnelles d'énergie dans un navire de transport de gaz liquéfié

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EP4690054A1
EP4690054A1 EP24719590.2A EP24719590A EP4690054A1 EP 4690054 A1 EP4690054 A1 EP 4690054A1 EP 24719590 A EP24719590 A EP 24719590A EP 4690054 A1 EP4690054 A1 EP 4690054A1
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EP
European Patent Office
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data
energy
representative
time interval
operational
Prior art date
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Pending
Application number
EP24719590.2A
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German (de)
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Inventor
Antoine WARINGHEM
Pierre-Emmanuel DE SEZE
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Gaztransport et Technigaz SA
Original Assignee
Gaztransport et Technigaz SA
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Publication date
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    • F17C2270/0102—Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/0105—Ships

Definitions

  • the present invention relates to the field of liquefied gas transport vessels, in particular methane carriers, and to the field of equipment for monitoring energy consumption in these vessels. More specifically, the invention relates to a method for determining data representative of operational energy losses in such a vessel.
  • Such a ship has a hold designed to contain one or more liquid gas transport tanks, these tanks having a capacity of several thousand or even several tens of thousands of cubic meters.
  • natural gas When it comes to natural gas, it is kept in the tanks at around -163°C (degrees Celsius), at atmospheric pressure.
  • the tanks are therefore sealed and thermally insulated by a double layer of insulation.
  • LNG liquefied natural gas
  • the upper part of each tank called the tank gas ceiling, is filled with gas in the vapor state. This is generally used as fuel for one or more of the ship's engines.
  • the gas in the unused vapor state that cannot be maintained in the tanks is burned via a flare and then released into the atmosphere, or more rarely released as is, or reliquefied by a (re)liquefaction system on the ship, called a liquefaction system in this application, and returned at -163°C in the liquid state to the tanks.
  • This liquefaction system therefore saves gas, and therefore energy, which would be lost without this system, while itself consuming energy to operate.
  • Predictive methods using an estimated energy consumption of the vessel on a route based on different usage contexts, can provide operational performance taking into account the best conditions of use of the vessel.
  • these predictive methods are complex and ultimately not very accurate, and result in a poor perception of the operational performance that the vessel allows, resulting in a lack of interest and confidence in the data provided by these methods.
  • the present invention aims to remedy at least in part the drawbacks of the prior art by providing a method for determining data representative of operational energy losses over a time interval, in a liquefied gas transport vessel, a corresponding determination device and system, as well as a computer program, which make it possible to accurately compare an active operational performance corresponding to a mode of use of the vessel in which the liquefaction system is active, with a passive operational performance corresponding to a mode of use of the vessel in which the liquefaction system is deactivated.
  • the invention proposes a method for determining data representative of operational energy losses over a time interval, of a liquefied gas transport vessel, this energy being initially stored in the form of liquefied gas and evaporated gas in at least one tank of the vessel, the vessel being equipped with a system for liquefying the evaporated gas, the determination method comprising steps of:
  • the determination method being characterized in that it further comprises, when the liquefaction system is activated over the time interval:
  • the first data is a function of one or more measurements each linked to one or more consumers of the ship, for example several engines, so as to calculate the total energy consumed by the consumers of the ship.
  • the measurements are provided by one or more sensors, for example a flow meter in a supply line of an engine of the ship.
  • the second data corresponds to an energy variation linked to a temperature variation of the liquefied gas on all the tanks, which can be positive or negative.
  • the pressure of the liquefied gas is likely to drop, causing the temperature of the LNG to drop.
  • the LNG has provided energy, which corresponds to a second negative data.
  • the pressure of the liquefied gas is likely to increase and therefore cause the temperature of the liquefied gas to rise, resulting in energy absorption by the LNG, which corresponds to a second positive data.
  • the third data corresponds to the energy saved on all the tanks by the liquefaction system.
  • the time interval for which the first, second and third data are calculated corresponds for example to a day, or an hour, this interval can be adapted according to the smallest time interval on which the liquefaction system is activated or deactivated. It should be noted in fact that the calculations of the third data and the estimated operational energy loss can also be carried out when the liquefaction system is deactivated, simply the third data will have the zero value and the estimated operational energy loss will be worth the actual operational energy loss.
  • the data representative of the operational energy losses are more precise than in the prior art.
  • the calculation of the first data representative of the energy consumed by consumers of the ship uses measurements whose integration over the time interval makes it possible to know a real mass of gas escaping from the tank, unlike an estimate of mass loss of the prior art, calculated using a variation in volume, this estimate being very imprecise because of the liquid movements which bias the volume and density data estimated mathematically.
  • the determination method makes it possible to compare an actual operational energy loss corresponding to an active operational performance and to a mode of use where the liquefaction system is activated, with an estimated operational energy loss corresponding to a passive operational performance and to a mode of use where the liquefaction system is deactivated.
  • This comparison is based on the amount of energy saved by the liquefaction system, the value of which is not estimated but calculated precisely from a measured mass, and is therefore very precise.
  • the passive operational performance is estimated very reliably, which encourages a user of the determination method according to the invention to assess the operational performance actually enabled by the ship, and to activate the liquefaction system more frequently and therefore to save energy on the ship's journey.
  • the method for determining data representative of operational energy losses further comprises a step of calculating a fifth data item representative of a quantity of energy of the liquefied gas pumped from the tank and intended to pass through the vaporization device over the time interval and a step of subtracting the fifth data item from the data item representative of the actual operational energy loss.
  • the method for determining data representative of operational energy losses further comprises a step of calculating a sixth data item representative of a variation in energy of the gas phase of the liquefied gas present in the tank, as a function of a variation in pressure and temperature. in the tank over the time interval, and a step of adding the sixth data to the data representative of the actual operational energy loss.
  • the first, second and third, fifth and sixth data as well as the data representative of an actual operational energy loss and the data representative of an estimated operational energy loss each correspond to a ratio between, on the one hand, a quantity of energy lost over the time interval and, on the other hand, a reference quantity of energy chosen from:
  • the quantity of energy loaded by the ship corresponds to an energy contained in the tank(s) of the ship immediately after they are filled.
  • Other reference energy quantities are of course usable, for example the reference energy quantity chosen is the quantity of energy that the liquefied gas loaded by the ship would represent if it were loaded at a predetermined percentage of its total cargo, for example 100%, 95%, or 90%.
  • this ratio allows a user of the determination method according to the invention to better perceive the operational energy losses over the time interval.
  • the determination method according to the invention comprises an additional step of restitution of the first, second and third data as well as the data representative of an actual operational energy loss and the data representative of an estimated operational energy loss, on a human-machine interface.
  • restitution consists for example of a display on a screen of said interface.
  • the invention also relates to a method for supervising operational data linked to at least one tank of a liquefied gas transport vessel, characterized in that it implements the method for determining data representative of operational energy losses according to the invention, and in that it comprises a step of calculating a fourth data representing a variation in the volume of liquefied gas in the tank over the time interval.
  • This latter calculation allows a user of the supervision method according to the invention to compare the estimate provided by the prior art with the operational energy loss estimated according to the invention. It shows the variability of this estimate of the prior art in comparison with the data representative of the estimated operational energy loss.
  • the invention also relates to a device for determining data representative of operational energy losses, comprising means for implementing the determination method according to the invention.
  • the determination device implements the determination method according to the invention in hardware and/or software. It is capable of recovering measurement data from sensors enabling it to implement the various steps of the determination method according to the invention. It is therefore, for example, an on-board computer of the ship, or a computer connected to it, or a remote server capable of receiving this data.
  • the invention also relates to a system for determining data representative of operational energy losses over a time interval, of a liquefied gas transport vessel, this energy being initially stored in the form of liquefied gas and evaporated gas in at least one tank of the vessel, the vessel being equipped with a system for liquefying the evaporated gas, the determination system comprising:
  • the determination system being characterized in that it further comprises:
  • the determination system according to the invention is implemented in hardware and/or software.
  • the means of the determination system according to the invention enable it to implement the determination method according to the invention.
  • the determination system according to the invention is therefore, for example, identical to the determination device according to the invention, or comprises several remote physical entities, for example it is formed by the ship's on-board computer and a remote server capable of receiving data from the ship's on-board computer, and possibly a terminal connected to this remote server.
  • the remote server is possibly formed by several computers connected to each other by one or more communication networks.
  • the determination system according to the invention comprises only the on-board computer and a terminal connected to this on-board computer.
  • the determination system according to the invention may further comprise sensors such as liquefied gas temperature sensors or flow meters for measuring gas consumption of one or more consumers of the ship.
  • the determination system further comprises fifth means for calculating a fifth data item representative of a quantity of energy of the liquefied gas pumped from the tank and intended to pass through the vaporization device over the time interval and additional means for subtracting the fifth data item from the data item representative of the actual operational energy loss.
  • the determination system may further comprise sixth means for calculating a sixth representative data item. of a variation in energy of the gas phase of the liquefied gas present in the tank, as a function of a variation in pressure and temperature in the tank over the time interval, and additional means of adding the sixth data to the data representative of the operational loss of effective energy.
  • the latter comprises a human-machine interface comprising display means capable of providing a representation of the first, second, third, fifth and sixth data, as well as data representative of the actual and estimated operational energy losses, in which the data representative of an actual operational energy loss is displayed in the form of a sum between at least two of the first, second, fifth and sixth data and, when the liquefaction system is activated over the time interval, the data representative of an estimated operational energy loss is displayed in the form of a cumulation of the third data and the data representative of the actual operational energy loss.
  • this human-machine interface is capable of implementing the additional step of restitution of the determination method according to the invention, in visual form.
  • said representation is a waterfall chart.
  • a chart is well suited to rendering in an immediately comprehensible manner the mathematical relationships between the restored data.
  • other graphic means such as tables of values, classic histograms or pie charts can be used.
  • the display means are capable of representing the data representative of the actual operational energy loss in a first location of the waterfall graph when the liquefaction system is activated over the time interval, or in a second location of the waterfall graph, distinct from the first location, when the liquefaction system is deactivated over the time interval, the data representative of an estimated operational energy loss being represented by the display means at the second location when the liquefaction system is activated over the time interval.
  • This embodiment makes it possible to always reserve the first location on the graph for active operational performance, and the second location for passive operational performance. In other words, this allows a user of the determination system according to the invention to easily correlate the operational losses of effective energy to a context of activation of the liquefaction system or to a context of deactivation of the liquefaction system.
  • the human-machine interface of the determination system further comprises means for selecting at least one portion of a journey made by the ship, and means for selecting first time intervals during which the liquefaction system was activated on this portion of the journey, the display means being able to represent when the first time intervals are selected by a user of the determination system:
  • the human-machine interface of the determination system further comprises means for selecting second time intervals during which the liquefaction system was deactivated on this portion of the journey, the display means being capable of representing when the second time intervals are selected by a user of the determination system: - an average of each data item among the first, second, fifth and sixth data items delivered by the means for calculating said data item for each of the second time intervals, and
  • the means for selecting the first or second intervals are for example buttons or graphic tabs on the graphic interface rendered by the display means.
  • the human-machine interface further comprises means for selecting at least one tab linked to an operational data item relating to the liquefied, evaporated, reliquefied or consumed gas in the tanks, capable of causing the display means to display a graph of values corresponding to the selected tab, the values being those of the operational data item over one or more time intervals and being recorded in a memory of the determination system.
  • the operational data item is taken for example from:
  • This data can be instantaneous or linked to a predefined time interval.
  • the invention also relates to a system for supervising operational data linked to at least one tank of a liquefied gas transport vessel, characterized in that it comprises the system for determining data representative of operational energy losses according to the invention, and in that it comprises means for calculating a fourth data item representative of a variation in the volume of liquefied gas in the tank over the time interval.
  • the display means of the determination system according to the invention are preferably identical to display means of the supervision system according to the invention, and therefore also restore the fourth data item representative of an energy loss in the tank over the time interval considered.
  • the invention finally relates to a computer program comprising program code instructions for executing the steps of the determination method according to the invention, when said program is executed on one or more processors.
  • the computer program is executed on a single processor, for example when it is executed in the determination device according to the invention, equipped with this processor. It is executed on several processors, for example in the determination system according to the invention when the latter comprises several remote physical entities each equipped with one of these processors, in particular the calculation steps of the determination method according to the invention are implemented for example in a remote server or in the ship's on-board computer, and the restitution step is implemented in a terminal connected to the remote server or to the on-board computer.
  • the determination method according to the invention is implemented dynamically during the journey of the ship, or statically once the ship has arrived at its destination.
  • the remote server therefore comprises means of wireless communication with the ship's on-board computer, for example means of satellite internet communication, to dynamically restore the data representative of the ship's operational energy losses.
  • These means of wireless communication can be replaced by a transfer of data via a physical medium, such as a data storage key, when the restitution is carried out only once the ship has arrived at its destination.
  • the determination device according to the invention, the determination system according to the invention, the supervision system according to the invention and the computer program according to the invention have advantages similar to those of the determination method according to the invention and the supervision method according to the invention.
  • FIG. 1 represents steps of a method of determining according to the invention, data representative of operational energy losses in a liquefied gas transport vessel, over a time interval, in an embodiment of the invention, and steps of a supervision method implementing this method of determining, in this embodiment of the invention,
  • FIG. 1 represents a determination system according to the invention, in this embodiment of the invention, comprising means capable of implementing the determination method according to the invention,
  • FIG. 3 represents a graphical interface allowing the restitution of the data determined by the methods of figure 1, in this embodiment of the invention, when a liquefaction system of the ship was activated over the time interval, and
  • FIG. 4 represents the graphical interface of figure 3, when the ship's liquefaction system was deactivated over the time interval.
  • a determination method 10 shown in FIG. 1 makes it possible to deliver data representative of operational energy losses Df, Ds over a time interval of a ship 40 shown in FIG. 2.
  • This determination method 10 is part of a more general method 11 for supervising operational data related to the tanks 42 of the ship 40.
  • the chosen or predetermined time interval is for example a day, an hour, a shorter or longer time interval.
  • the time interval corresponds by example to a period of time required for the ship to complete a journey or portion of a journey, selected by a user of the determination method 10.
  • the ship 40 is a liquefied gas transport ship, this gas being, in this embodiment of the invention, liquefied natural gas. However, in an alternative embodiment, this gas is for example liquid hydrogen or another type of gas.
  • the vessel 40 stores the liquefied gas at -163°C and at a pressure close to atmospheric pressure in sealed and thermally insulated tanks 42.
  • Each tank 42 is filled with liquefied gas up to the liquid level referenced 46, the space in the tank above this liquid level 46, called the tank gas headspace, being filled with evaporated gas.
  • the liquefied gas present in liquid and gaseous form in the tanks 42 of the ship 40 represents a quantity of energy transported by the ship 40.
  • the ship 40 nevertheless includes a liquefaction system making it possible to liquefy part of the evaporated gas in the tank's gaseous heads and thus save a loss of gas.
  • the determination method 10 according to the invention makes it possible to determine:
  • this data representing an effective operational energy loss Df is calculated, in this embodiment of the invention, whether the liquefaction system is active or not over the time interval.
  • This time interval can be modified to correspond to a single active or deactivated state of the liquefaction system;
  • the determination method 10 is implemented in hardware and/or software in a system 50 for determining data representative of operational energy losses Df, Ds, referenced FIG. 2 and now described, the steps of the determination method 10 allowing the obtaining of data representative of operational energy losses Df, Ds being described next.
  • the determination system 50 is part of a more general system for supervising operational data linked to the tanks of the ship, implementing in hardware and/or software the supervision method 11 according to the invention.
  • the determination system 50 comprises an on-board computer 52, which receives measurements from various sensors present in the ship 40, in particular temperature sensors 54 of the liquefied gas in the tanks 42 and at least one mass flow meter 56 measuring the mass of gas sent to the consumers of the ship during the time interval.
  • the determination system 50 also comprises a remote server 55 represented in the internet “cloud” 60, which dynamically receives measurements from the temperature sensors 54 and the mass flow meter 56, sent by the on-board computer 52 in an ml message.
  • the on-board computer 52 comprises, for example, means for connecting to the internet by satellite.
  • the remote server 55 comprises, for example, a wired internet connection.
  • the remote server 55 receives, for example, measurements from several gas transport ships and stores them in a database 57. It comprises calculation, addition and addition means, making it possible to implement the calculation steps of the determination method 10 according to the invention and to determine the data representative of operational energy losses Df, Ds of the ship 40 over the time interval, as described below.
  • the determination system 50 also comprises a terminal 58, for example a portable personal computer or a multimedia mobile telephone, comprising means for displaying data representative of operational energy losses Df, Ds provided by the remote server 55, these display means comprising in particular a screen.
  • This terminal 58 is, in this example of use of the invention, on the ship 40, but can also use the invention on land. It therefore uses means of connection to the Internet by satellite to send a message m2 to the remote server 55, this message m2 containing a request to send data representative of operational energy losses Df, Ds over the time interval.
  • the remote server 55 sends in a message m3, the data representative of operational energy losses Df, Ds to the terminal 58.
  • the determination method 10 comprises a first calculation step 12 of a first data DI representative of a quantity of energy consumed over the time interval, as a function of a measurement provided by the mass flow meter 56.
  • This mass flow meter 56 provides a total flow rate ⁇ p of gas consumption by the consumers 44 of the ship, shown in FIG. 2 and including in particular the main engines of the ship 40, the auxiliary engines of the ship 40 and a flare burning unrecovered evaporated gas, used when the liquefaction system is deactivated.
  • several mass flow meters are used, for example one per consumer.
  • the first data DI is a percentage of energy consumed over a day, calculated as follows, by first calculation means of the server 55:
  • the reference energy N is, for example, the quantity of energy represented by the liquefied gas in the tanks 42 at the start of a period of use of the determination method 10, identical to the start of the time interval or earlier:
  • N dl * 1 * Ll
  • - dl is the density in kilograms per cubic meter of the liquefied gas in the tanks 42 at the start of the period of use of the determination method 10,
  • - VI is the volume in cubic meters of liquefied gas in the tanks 42 at the start of the period of use of the determination method 10, and
  • - L1 is the latent heat of vaporization of the liquefied gas in the tanks 42 at the start of the period of use of the determination method 10, in kilojoules per kilogram.
  • the reference energy N is taken equal to the quantity of energy loaded into the tanks 42 immediately after the end of their filling:
  • - d2 is the density in kilograms per cubic meter of the liquefied gas in the tanks 42 just after they are filled
  • V2 is the volume in cubic meters of liquefied gas in the tanks 42 just after they are filled.
  • - L2 is the latent heat of vaporization of the liquefied gas in the tanks 42 just after they are filled, in kilojoules per kilogram.
  • the reference energy N is taken equal to the quantity of energy loaded into the tanks 42 just after they are filled, in the case where the liquefied gas is pure methane:
  • N dm * 2 * Lm
  • - dm is the density of pure methane in kilograms per cubic meter
  • - Lm is the latent heat of vaporization of pure methane, in kilojoules per kilogram.
  • pure methane means that the gas is not formed from a mixture of methane with another gas such as propane for example, but is formed solely from methane, with the exception of impurities.
  • This latter variant has the advantage of not making the reference energy dependent on the measurement period but only on the volume of liquefied gas initially loaded into the vessel.
  • a second step of the determination method 10 is a calculation step 14 of a second data item D2, representative of an energy variation linked to the temperature variation of the liquefied gas present in the tanks 42, as a function of temperature variations of the liquefied gas in the tanks 42 measured over the time interval.
  • This second data D2 reflects a variation in energy linked to changes in temperature in the tanks 42, and corresponds to a negative variation in energy if the temperature has dropped (for example due to a reduction in pressure) and therefore to a amount of energy supplied by the LNG, or, if the temperature has increased, to a positive energy variation and therefore to an amount of energy absorbed by the LNG.
  • the second data D2 is a percentage of energy stored or taken on the day considered, calculated as follows, by second calculation means of the server 55: 100 with :
  • - df is the density in kilograms per cubic meter of the liquefied gas in tanks 42 at the end of the time interval
  • Vf is the volume in cubic meters of liquefied gas in tanks 42 at the end of the time interval
  • - Cp is an average of the specific heat (also called specific heat capacity) of the liquefied gas between the start and the end of the time interval, in kilojoules per kilogram and per degree Celsius,
  • - T2 is an average of temperature measurements, in degrees Celsius, of the liquefied gas in tanks 42 at the end of the time interval, and
  • Tl is an average of temperature measurements, in degrees Celsius, of the liquefied gas in tanks 42 at the start of the time interval.
  • the second data D2 is calculated by adding up percentages of energy related to the temperature variation of the liquefied natural gas, therefore to an energy stored or lost over the time interval, these percentages being calculated individually on each of the tanks 42.
  • the temperature measurements at the start of the time interval on the one hand, and at the end of the time interval on the other hand, are averaged for each tank 42 in order to have data representative of the temperature in the tank at the start or end of the time interval.
  • the different temperature measurements in one of the tanks 42 at a given time, and which are averaged, correspond for example to measurements made by different temperature sensors spaced along a liquefied gas unloading mast, present in each tank 42.
  • a third step of the determination method 10 is a step 16 of adding the second data D2 to the first data D1 resulting in the data representative of an effective operational energy loss Df in the ship 40 over the time interval, the addition step being implemented by addition means of the server 55:
  • the data representative of an effective operational energy loss Df corresponds to a percentage of energy lost compared to a reference energy, on the day considered. It corresponds to an active operational performance if the liquefaction system was activated on this day, or to a passive operational performance if the liquefaction system was deactivated on this day.
  • a fourth step of the determination method 10 is a calculation step 18 of a third data D3 representative of a quantity of energy saved by the liquefaction system over the time interval. It is assumed, in this case of use of the invention, that the liquefaction system was activated over the time interval, and therefore made it possible not to lose a mass of gas evaporated in the tanks 42 which was greater than the needs of the consumers 44, by reliquefying it. This mass would probably have been burned by the flare otherwise.
  • the fourth step of the determination method 10 is implemented by third calculation means of the server 55.
  • the third data D3 is, in the case of use of this embodiment of the invention, a percentage of energy saved over the day considered: where 0 is the mass flow rate in kilograms per day of reliquefied gas through the liquefaction system. A flow meter connected to the liquefaction system provides this value.
  • a fifth step of the determination method 10 is a step 20 of adding the third data D3 to the data representative of an effective operational energy loss Df, providing the data representative of an estimated operational energy loss Ds, the fifth step of the determination method 10 being implemented by addition means of the server 55:
  • the data representing an estimated operational energy loss Ds therefore corresponds to an estimate of the operational energy loss that would have occurred during the day if the liquefaction system had not been activated. It therefore corresponds to a passive operational performance estimated a posteriori.
  • the data representing an estimated operational energy loss Ds therefore corresponds to the data representing an effective operational energy loss Df, and no longer to an estimate.
  • the method for determining data representative of operational energy losses may further comprise an optional step of calculating a fifth data item D5 representative of a quantity of energy of the liquefied gas pumped from the tank and intended to pass through the vaporization device over the time interval and a step of subtracting the fifth data item D5 from the data representative of the effective operational energy loss Df.
  • the fifth data D5 corresponds to the “forced BOR”. This is a quantity of energy linked to the mass of liquefied gas pumped from the tank and directed through the vaporization device, calculated as follows, by fifth calculation means of the server 55: 100
  • the method for determining data representative of operational energy losses may also include an optional step of calculating a sixth data item D6 representative of a variation in energy of the gas phase of the liquefied gas present in the tank, as a function of a variation in pressure and temperature in the tank over the time interval, and a step of adding the sixth data item D6 to the data item representative of the effective operational energy loss Df.
  • the sixth data D6 corresponds to the “BOR ballast” or “BOR pressure”. This is a quantity of energy linked to the gas phase of the liquefied gas present in the tank, and which varies according to the pressure and temperature in the tank over the time interval, which can be, by way of non-limiting example, calculated as follows, by sixth calculation means of the server 55:
  • Amp representing the mass of evaporated gas contributing to the pressure rise in the tank and can be determined based on the ideal gas law:
  • - d is the average density in kilograms per cubic meter of the liquefied gas in the tanks 42 over the time interval t,
  • V is the average volume in cubic meters of liquefied gas in the tanks 42 over the time interval t,
  • Lhv an average of the latent heat of vaporization of the gas between the start and the end of the time interval, in kilojoules per kilogram, (Lhv(tl), respectively Lhv(t2), corresponding to the latent heat of vaporization of the gas at time tl, respectively t2),
  • VBoc(tl), respectively VBOG (t2) is the volume of gas evaporated in the tank at time tl, respectively t2,
  • TBOG (t2) is the temperature of the gas evaporated in the tank at time tl, respectively t2,
  • MBOG (t2) is the molar mass of the gas evaporated in the tank at time tl, respectively t2.
  • the calculation of the sixth data D6 contributes to a better determination of the operational energy losses over the chosen time interval.
  • the sixth data D6 takes into account the pressure variations in the tank which can reflect a potentially significant loss of mass, particularly during ballast travel when the volume of gas in the tank is significant.
  • the supervision method 11 according to the invention implements an additional calculation step 22 of a fourth data item D4 representative of a loss of energy in the tanks 42 as a function of a variation in the volume of liquefied gas over the time interval.
  • D4 is a percentage of energy lost over the day considered, calculated as follows: where Vi is the volume in cubic meters of liquefied gas in tanks 42 at the start of the time interval.
  • D4 can be calculated by replacing Vi in the denominator with a volume of liquefied natural gas just after loading the ship, or with a volume of filling the tanks to a predetermined percentage, for example 95% or 98%.
  • This calculation gives an order of magnitude of the total energy loss in tanks 42 over the time interval. Indeed, this calculation is not precise because the quantity of liquefied gas evaporated depends heavily on the operations of the ship's crew. For example, if the crew decides to go at a high speed, the gas pressure in tanks 42 may drop, forcing the evaporation of the liquefied gas. In this way, the quantity of liquefied gas evaporated will be greater. Conversely, if the crew slows down, or if the ship is stopped, the gas needs of the various consumers will most likely be less than the gas emitted by tanks 42 by evaporation. Thus, the pressure will rise in tanks 42 and the quantity of gas evaporated will be lower.
  • a sixth step of the determination method 10, common to the supervision method 11, is a restitution step 24 of the data D1, D2, D3, D4, Ds, Df (and optionally D5, D6) previously calculated on a graphical interface displayed on a screen of the terminal 58.
  • this restitution can be done differently, for example in a textual or vocal manner on the terminal 58 or on another element of the determination system 50.
  • steps 12 to 24 are not necessarily executed in the order described, the first step 12, the second step 14, the fourth step 18 and the sixth step 22 may in particular be executed independently and therefore in parallel with each other. Steps 12 to 22 are preferably repeated to provide data corresponding to several time intervals, for example they are executed at the end of each day of a journey made by the ship 40.
  • the determination method according to the invention may comprise a step of applying a corrective coefficient to one of the data delivered by the calculation means to take into account related physical phenomena that may impact the calculation of the data.
  • a corrective coefficient may be applied to take into account the fact that after liquefaction, the return of the gas to the tank may be accompanied by a re-evaporation of a fraction of liquefied gas. This re-evaporation contributes to reducing the quantity of energy actually saved by the liquefaction system.
  • the corrective coefficient makes it possible to take this effect into account.
  • the impact of the re-evaporation may be determined by means of calculations known to the person skilled in the art.
  • the corrective coefficient can be tabulated on the basis of calculations carried out previously according to the surrounding parameters of the tank or it can be calculated by the calculation means associated with the data by knowing the surrounding parameters of the tank.
  • Zone 1 is a world map on which the route taken by the ship 40 is represented.
  • a graphic button on this map allows a user of the determination method 10 to select all or a portion of the route.
  • Zone 2 displays fixed data related to the journey and to the vessel 40, in particular under the heading “id” the name of the boat (“Messi” in this example of use), under the heading “ref” a reference of the journey (“Voyage” in this example of use), GPS coordinates (according to the English “Global Positioning System”) of the starting point and the arrival point of the journey, the corresponding distance, a corresponding departure date and arrival date, the duration in hours of the journey, as well as the capacity of the vessel 40, its density and an indicator of a loaded voyage or a return using ballast, the indicator being at “L” if the vessel is on a loaded voyage.
  • Area 3 has user-selectable graphic tabs, allowing to view on area 3, when the corresponding graphic tab is selected, a graph representing:
  • the user has selected the tab corresponding to the flow rate vl of evaporated gas sent to the liquefaction system during the selected portion of the journey.
  • the periods corresponding to an activation of the liquefaction system, for which the gas flow rate sent to the liquefaction system is non-zero are grayed out. This is due to the fact that in zone 4, the user has selected a graphic button B1 corresponding to the periods of activation of the liquefaction system on the selected portion of the journey.
  • Area 4 has a G1 waterfall chart representing:
  • volumemetric BOR an average of the fourth D4 data calculated by the supervision system for each day of the selected journey portion, during which the liquefaction system was active
  • the waterfall chart therefore represents average percentages of energy losses or gains per day for the selected portion of the journey. Alternatively, it represents percentages of energy losses or gains over the entire portion of the selected journey, on a waterfall chart G2, or a cumulative sum of energy losses or gains over the entire portion of the selected journey, on a waterfall chart G3.
  • the first bar extends from a zero ordinate to a high end ordinate
  • the second bar extends from the high end ordinate of the first bar to a low end ordinate
  • the third bar extends from the low end ordinate of the second bar to a zero ordinate.
  • the fourth bar extends from a low end ordinate equal to the low end ordinate of the second bar and also to a high end ordinate of the third bar, to a high end ordinate, and the fifth bar extends from a zero ordinate to the high end ordinate of the fourth bar.
  • zone 5 represents value scales ranging from green for low values, to red for high values, with an arrow on each bar showing the measured value: - on a first scale El the speed of the ship is represented,
  • a screenshot 32 of the graphical interface corresponds to the case where the user has selected in zone 3, the tab corresponding to the gas flow rate vl sent to the liquefaction system during the selected portion of the journey, and where the user has selected in zone 4, a graphical button B2 corresponding to the periods of deactivation of the liquefaction system on the selected portion of the journey.
  • a first histogram bar named “BOR consumed” or “BOR mass”, represents a new average of first DI data calculated by the determination system 50 for each day of the selected journey portion, during which the liquefaction system was deactivated
  • a second bar named “BOR due to LNG temperature variation” or “rate due to vessel conditioning”, represents a new average of second D2 data calculated by the determination system 50 for each day of the selected journey portion, during which the liquefaction system was deactivated,
  • a fifth histogram bar named “passive BOR” represents the sum between the new average represented on the first location and the new average represented on the second location, and therefore the data representative of an operational energy loss Df, and
  • a sixth histogram bar named “Volumetric BOR” represents a new average of fourth D4 data calculated by the supervision system for each day of the selected journey portion, during which the liquefaction system was deactivated.
  • the first, second and fifth bars are arranged in a similar manner to the waterfall chart in Figure 3, to visualize the fact that the fifth bar representing an effective operational energy loss is constructed as the sum between the first bar representing energy consumed and the second bar representing an energy variation linked to the change in temperature of the liquefied natural gas.
  • the data representative of an effective operational energy loss Df is therefore represented at the fifth location, where the data representative of an estimated operational energy loss Ds was represented in Figure 3. Indeed, this fifth location is dedicated to a passive operational performance, corresponding to an operating mode of the ship 40 in which the liquefaction system is deactivated. Similarly, the third location is dedicated to an active operational performance Dg, corresponding to an operating mode of the ship 40 in which the liquefaction system is active. As a result, this active operational performance Dg is equal to the data representative of the effective operational energy loss Df in Figure 3, but is equal to the zero value in Figure 4.
  • a graphic button B3 allows you to view a waterfall graph showing average percentages of energy lost or gained per day, over all days of the selected route portion, whether the liquefaction system is active or not.
  • the third location of the graph dedicated to active operational performance will provide initial data representative of an effective operational energy loss Df over all time intervals for which the liquefaction system was active
  • the fifth location of the graph dedicated to passive operational performance will provide a second data item representative of an effective operational energy loss Df over all time intervals for which the liquefaction system was active and inactive, this second representative data item being obtained by adding the data item representative of the energy saved by reliquefaction over the entire portion of the journey, to the first data item representative of an effective operational energy loss Df.
  • the same principle applies with the fifth and sixth data items D5, D6 when the latter are taken into account in the determination method of the invention.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de détermination (10) de pertes opérationnelles d'énergie (Df, Ds) sur un intervalle de temps, d'un navire de transport de gaz liquéfié équipé d'un système de liquéfaction, comportant des étapes de : - calcul (12) d'une quantité d'énergie consommée (D1) par un consommateur d'énergie du navire, - calcul (14) d'une variation d'énergie (D2) en fonction d'une variation de température du gaz liquéfié, - ajout (16) de la variation d'énergie (D2) à la quantité d'énergie consommée (D1) résultant en une perte opérationnelle d'énergie effective (Df), et lorsque le système de liquéfaction est activé sur l'intervalle de temps : - calcul (18) d'une économie d'énergie (D3) par le système de liquéfaction, et - addition (20) de l'économie d'énergie (D3) à la perte opérationnelle d'énergie effective (Df), résultant en une perte opérationnelle d'énergie estimée (Ds) qui aurait été constatée sans l'activation du système de liquéfaction.

Description

DESCRIPTION
Titre de l'invention : Détermination de pertes opérationnelles d’énergie dans un navire de transport de gaz liquéfié
La présente invention se rapporte au domaine des navires de transport de gaz liquéfié, notamment des méthaniers, et au domaine des équipements de supervision de la consommation énergétique dans ces navires. Plus précisément, l’invention concerne un procédé de détermination de données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie dans un tel navire.
Un tel navire a une cale aménagée pour contenir une à plusieurs cuves de transport de gaz à l’état liquide, ces cuves ayant une capacité de plusieurs milliers voire plusieurs dizaines de milliers de mètres cubes. Lorsqu’il s’agit de gaz naturel, celui-ci est maintenu dans les cuves à - 163°C (degrés Celsius) environ, à la pression atmosphérique. Les cuves sont donc étanches et thermiquement isolées par une double couche d’isolation. Le gaz naturel liquéfié (GNL) ayant cependant tendance à s’évaporer, du fait par exemple d’une diminution de la pression du gaz dans les cuves ou d’un flux de chaleur passant à travers les parois de cuve malgré la double isolation, la partie supérieure de chaque cuve, appelée ciel gazeux de cuve, est remplie de gaz à l’état de vapeur. Celui-ci est généralement utilisé comme carburant pour un ou plusieurs moteurs du navire. Le gaz à l’état de vapeur non utilisé et ne pouvant être maintenu dans les cuves, est brûlé via une torchère puis rejeté dans l’atmosphère, ou plus rarement rejeté tel quel, ou reliquéfîé par un système de (re) liquéfaction du navire, appelé système de liquéfaction dans cette demande, et renvoyé à - 163°C à l’état liquide dans les cuves. Ce système de liquéfaction permet donc d’économiser du gaz, donc de l’énergie, qui sans ce système serait perdue, tout en étant lui-même consommateur d’énergie pour fonctionner.
Le bilan énergétique des pertes opérationnelles de gaz évaporé lors d’un trajet du navire, aussi appelé BOR (pour l’anglais « Boil-Off Rate ») opérationnel d’un navire, est difficile à estimer. Il dépend notamment de la consommation des moteurs du navire, qui font diminuer la pression dans au moins une des cuves, des conditions météorologiques (température, houle), de la résistance thermique des cuves, et de l’efficacité du système de liquéfaction. Des conditions météorologiques difficiles peuvent être à l’origine de mouvements importants du navire et donc du gaz liquéfié dans les cuves, ce qui génère une évaporation du gaz liquéfié plus importante que lorsque le navire navigue en eaux calmes.
Or, les armateurs de tels navires sont désireux de connaître la performance précise de leurs navires en termes de pertes opérationnelles d’énergie, notamment pour des raisons de garanties contractuelles.
Actuellement, les armateurs utilisent la diminution de volume de gaz liquéfié dans les cuves pour apprécier cette performance opérationnelle, mais cette méthode n’est pas précise du fait notamment des variations des mouvements de liquide dans les cuves dus au mouvement du navire lui-même. De plus cette diminution ne distingue pas les pertes d’énergie due à la consommation de gaz par les moteurs du navire, des autres pertes.
Par ailleurs, la performance opérationnelle intéressant les armateurs devrait prendre en compte les meilleures conditions d’utilisation du navire, et notamment du système de liquéfaction du navire. Or, ce système de liquéfaction, lui-même consommateur n’énergie, n’est pas toujours activé sur le trajet du navire, et de ce fait la performance opérationnelle mesurée par la méthode de la variation de volume n’est souvent pas représentative de la performance opérationnelle permise par le navire.
Des méthodes prédictives, utilisant une consommation d’énergie estimée du navire sur un trajet en fonction de différents contextes d’utilisation, peuvent fournir une performance opérationnelle tenant compte des meilleures conditions d’utilisation du navire. Cependant, ces méthodes prédictives s’avèrent complexes et in fine peu précises, et résultent en une mauvaise perception de la performance opérationnelle que permet le navire, se traduisant en un manque d’intérêt et de confiance sur les données fournies par ces méthodes.
Il existe donc un besoin de fournir une performance opérationnelle précise d’un navire de transport de gaz liquéfié équipé d’un système de liquéfaction, de manière à permettre une compréhension des différences de performance opérationnelle en fonction des conditions d’utilisation du navire. La présente invention vise à remédier au moins en partie aux inconvénients de la technique antérieure en fournissant un procédé de détermination de données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie sur un intervalle de temps, dans un navire de transport de gaz liquéfié, un dispositif et un système de détermination correspondants, ainsi qu’un programme d’ordinateur, qui permettent de comparer de manière précise une performance opérationnelle active correspondant à un mode d’utilisation du navire dans lequel le système de liquéfaction est actif, avec une performance opérationnelle passive correspondant à un mode d’utilisation du navire dans lequel le système de liquéfaction est désactivé.
A cette fin, l’invention propose un procédé de détermination de données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie sur un intervalle de temps, d’un navire de transport de gaz liquéfié, cette énergie étant initialement stockée sous forme de gaz liquéfié et de gaz évaporé dans au moins une cuve du navire, le navire étant équipé d’un système de liquéfaction du gaz évaporé, le procédé de détermination comportant des étapes de :
- calcul d’une première donnée représentative d’une quantité d’énergie consommée sur l’intervalle de temps, en fonction d’au moins une mesure relative à l’activité d’au moins un consommateur d’énergie du navire,
- calcul d’une deuxième donnée représentative d’une variation d’énergie du gaz liquéfié présent dans la cuve, en fonction d’une variation de température du gaz liquéfié dans la cuve sur l’intervalle de temps,
- ajout de la deuxième donnée à la première donnée résultant en une donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie effective dans le navire, le procédé de détermination étant caractérisé en ce qu’il comporte en outre, lorsque le système de liquéfaction est activé sur l’intervalle de temps :
- une étape de calcul d’une troisième donnée représentative d’une quantité d’énergie économisée par le système de liquéfaction sur l’intervalle de temps, et
- une étape d’addition de la troisième donnée à la donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie effective, résultant en une donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie estimée qui aurait été constatée sans l’activation du système de liquéfaction. Dans ce procédé de détermination selon l’invention, la première donnée est fonction d’une ou plusieurs mesures liées chacune à un ou plusieurs consommateurs du navire, par exemple plusieurs moteurs, de sorte à calculer la totalité de l’énergie consommée par les consommateurs du navire. Les mesures sont fournies par un ou plusieurs capteurs, par exemple un débitmètre dans une conduite d’alimentation d’un moteur du navire.
De plus, lorsque le navire comporte plusieurs cuves, la deuxième donnée correspond à une variation d’énergie liée à une variation de température du gaz liquéfié sur toutes les cuves, qui peut être positive ou négative. En effet, lorsque le navire consomme beaucoup de gaz évaporé, la pression du gaz liquéfié est susceptible de baisser, faisant chuter la température du GNL. Dans ce cas le GNL a fourni de l’énergie, ce qui correspond à une deuxième donnée négative. Au contraire, lorsqu’on consomme peu de gaz évaporé, la pression du gaz liquéfié est susceptible d’augmenter et donc de faire monter la température du gaz liquéfié, résultant en une absorption d’énergie par le GNL, ce qui correspond à une deuxième donnée positive. Enfin, la troisième donnée correspond à l’énergie économisée sur toutes les cuves par le système de liquéfaction.
L’intervalle de temps pour lequel sont calculées les première, deuxième et troisième données correspondent par exemple à une journée, ou une heure, cet intervalle pouvant être adapté en fonction du plus petit intervalle de temps sur lequel le système de liquéfaction est activé ou désactivé. Il est à noter en effet que les calculs de la troisième donnée et de la perte opérationnelle d’énergie estimée peuvent être effectués également quand le système de liquéfaction est désactivé, simplement la troisième donnée aura la valeur nulle et la perte opérationnelle d’énergie estimée vaudra la perte opérationnelle d’énergie effective.
Grâce au procédé de détermination selon l’invention, les données représentatives des pertes opérationnelles d’énergie sont plus précises que dans l’art antérieur. Notamment, le calcul de la première donnée représentative de l’énergie consommée par des consommateurs du navire, utilise des mesures dont l’intégration sur l’intervalle de temps permet de connaître une masse réelle de gaz échappé de la cuve, contrairement à une estimation de perte massique de l’art antérieur, calculée grâce à une variation de volume, cette estimation étant très imprécise à cause des mouvements de liquide qui biaisent les données de volume et de densité estimées mathématiquement.
De plus, le procédé de détermination permet de comparer une perte opérationnelle d’énergie effective correspondant à une performance opérationnelle active et à un mode d’utilisation où le système de liquéfaction est activé, à une perte opérationnelle d’énergie estimée correspondant à une performance opérationnelle passive et à un mode d’utilisation où le système de liquéfaction est désactivé. Cette comparaison est basée sur la quantité d’énergie économisée par le système de liquéfaction, dont la valeur n’est pas estimée mais calculée précisément à partir d’une masse mesurée, et donc est très précise. Ainsi la performance opérationnelle passive est estimée de manière très fiable, ce qui incite un utilisateur du procédé de détermination selon l’invention, à apprécier la performance opérationnelle réellement permise par le navire, et à activer plus fréquemment le système de liquéfaction donc à économiser de l’énergie sur le trajet du navire. Cette approche se distingue de l’art antérieur dans lequel la performance opérationnelle dans des conditions d’utilisation non remplies, est prédite à partir d’économies d’énergie ou de pertes d’énergie estimées, donc beaucoup moins fiables. Notamment les estimations de pertes volumiques à partir de hauteurs de liquide dans les cuves du navire sont très peu fiables notamment du fait des mouvements du navire.
Dans un mode de réalisation, le navire étant équipé d’un dispositif de vaporisation du gaz liquéfié, le procédé de détermination de données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie comporte en outre une étape de calcul d’une cinquième donnée représentative d’une quantité d’énergie du gaz liquéfié pompé de la cuve et destiné à traverser le dispositif de vaporisation sur l’intervalle de temps et une étape de soustraction de la cinquième donnée à la donnée représentative de la perte opérationnelle d’énergie effective.
Dans un autre mode de réalisation, le procédé de détermination de données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie comporte en outre une étape de calcul d’une sixième donnée représentative d’une variation d’énergie de la phase gazeuse du gaz liquéfié présent dans la cuve, en fonction d’une variation de pression et température dans la cuve sur l’intervalle de temps, et une étape d’addition de la sixième donnée à la donnée représentative de la perte opérationnelle d’énergie effective. Dans un mode de réalisation de l’invention, les première, deuxième et troisième, cinquième et sixième données ainsi que la donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie effective et la donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie estimée correspondent chacune à un ratio entre d’une part une quantité d’énergie perdue sur l’intervalle de temps et d’autre part une quantité d’énergie de référence choisie parmi :
- une quantité d’énergie calculée au début d’une période d’utilisation du procédé de détermination, ou
- une quantité d’énergie chargée par le navire.
La quantité d’énergie chargée par le navire correspond à une énergie contenue dans la ou les cuves du navire immédiatement après leur remplissage. D’autres quantités d’énergie de référence sont bien sûr utilisables, par exemple la quantité d’énergie de référence choisie est la quantité d’énergie que représenterait le gaz liquéfié chargé par le navire si celui-ci était chargé à un pourcentage prédéterminé de sa cargaison totale, par exemple 100%, 95%, ou 90%.
L’utilisation de ce ratio permet à un utilisateur du procédé de détermination selon l’invention, de mieux percevoir les pertes opérationnelles d’énergie sur l’intervalle de temps.
De préférence, le procédé de détermination selon l’invention comporte une étape supplémentaire de restitution des première, deuxième et troisième données ainsi que de la donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie effective et de la donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie estimée, sur une interface homme- machine. Une telle restitution consiste par exemple en un affichage sur un écran de ladite interface.
L’invention concerne aussi un procédé de supervision de données opérationnelles liées à au moins une cuve d’un navire de transport de gaz liquéfié, caractérisé en ce qu’il met en oeuvre le procédé de détermination de données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie selon l’invention, et en ce qu’il comporte une étape de calcul d’une quatrième donnée représentative d’une variation de volume de gaz liquéfié dans la cuve sur l’intervalle de temps.
Ce dernier calcul permet à un utilisateur du procédé de supervision selon l’invention, de comparer l’estimation fournie par l’art antérieur, à la perte opérationnelle d’énergie estimée selon l’invention. Il montre la variabilité de cette estimation de l’art antérieur en comparaison avec la donnée représentative de la perte opérationnelle d’énergie estimée.
L’invention concerne aussi un dispositif de détermination de données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie, comportant des moyens pour mettre en oeuvre le procédé de détermination selon l’invention. Le dispositif de détermination met en oeuvre le procédé de détermination selon l’invention de manière matérielle et/ou logicielle. Il est apte à récupérer des données de mesure de capteurs lui permettant de mettre en oeuvre les différentes étapes du procédé de détermination selon l’invention. Il s’agit donc par exemple d’un ordinateur de bord du navire, ou d’un ordinateur branché à celui-ci, ou encore d’un serveur distant apte à recevoir ces données.
L’invention concerne également un système de détermination de données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie sur un intervalle de temps, d’un navire de transport de gaz liquéfié, cette énergie étant initialement stockée sous forme de gaz liquéfié et de gaz évaporé dans au moins une cuve du navire, le navire étant équipé d’un système de liquéfaction du gaz évaporé, le système de détermination comportant :
- des premiers moyens de calcul d’une première donnée représentative d’une quantité d’énergie consommée sur l’intervalle de temps, en fonction d’au moins une mesure relative à l’activité d’au moins un consommateur d’énergie du navire,
- des deuxièmes moyens de calcul d’une deuxième donnée représentative d’une variation d’énergie du gaz liquéfié présent dans la cuve, en fonction d’une variation de température du gaz liquéfié dans la cuve sur l’intervalle de temps,
- des moyens d’ajout de la deuxième donnée à la première donnée, délivrant une donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie effective dans le navire, le système de détermination étant caractérisé en ce qu’il comporte en outre :
- des troisièmes moyens de calcul d’une troisième donnée représentative d’une quantité d’énergie économisée par le système de liquéfaction sur l’intervalle de temps, lorsque le système de liquéfaction est activé sur l’intervalle de temps, et
- des moyens d’addition de la troisième donnée à la donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie effective, délivrant, lorsque le système de liquéfaction est activé sur l’intervalle de temps, une donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie estimée, qui aurait été constatée sans l’activation du système de liquéfaction.
Le système de détermination selon l’invention est implémenté de manière matérielle et/ou logicielle. Les moyens du système de détermination selon l’invention lui permettent d’implémenter le procédé de détermination selon l’invention. Le système de détermination selon l’invention est donc par exemple identique au dispositif de détermination selon l’invention, ou bien comporte plusieurs entités physiques distantes, par exemple il est formé de l’ordinateur de bord du navire et d’un serveur distant apte à recevoir des données de l’ordinateur de bord du navire, et éventuellement d’un terminal connecté à ce serveur distant. Le serveur distant est éventuellement formé de plusieurs ordinateurs connectés entre eux par un ou plusieurs réseaux de communication. Dans un autre exemple le système de détermination selon l’invention comprend uniquement l’ordinateur de bord et un terminal connecté à cet ordinateur de bord. Le système de détermination selon l’invention peut comporter en outre des capteurs tels que des capteurs de température du gaz liquéfié ou des débitmètres permettant de mesurer une consommation de gaz d’un ou plusieurs consommateurs du navire.
Dans un mode de réalisation de l’invention, le navire étant équipé d’un dispositif de vaporisation du gaz liquéfié, le système de détermination comporte en outre des cinquièmes moyens de calcul d’une cinquième donnée représentative d’une quantité d’énergie du gaz liquéfié pompé de la cuve et destiné à traverser le dispositif de vaporisation sur l’intervalle de temps et des moyens additionnels de soustraction de la cinquième donnée à la donnée représentative de la perte opérationnelle d’énergie effective.
Dans un autre mode de réalisation de l’invention, le système de détermination peut comporter en outre des sixièmes moyens de calcul d’une sixième donnée représentative d’une variation d’énergie de la phase gazeuse du gaz liquéfié présent dans la cuve, en fonction d’une variation de pression et température dans la cuve sur l’intervalle de temps, et des moyens additionnels d’ajout de la sixième donnée à la donnée représentative de la perte opérationnelle d’énergie effective.
Selon une caractéristique préférée du système de détermination selon l’invention, celui-ci comporte une interface homme-machine comportant des moyens d’affichage aptes à fournir une représentation des première, deuxième, troisième, cinquième et sixième données, ainsi que des données représentatives des pertes opérationnelles d’énergie effective et estimée, dans laquelle la donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie effective est visualisée sous forme d’une somme entre au moins deux parmi les première, deuxième, cinquième et sixième données et, lorsque le système de liquéfaction est activé sur l’intervalle de temps, la donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie estimée est visualisée sous forme d’un cumul de la troisième donnée et de la donnée représentative de la perte opérationnelle d’énergie effective. Autrement dit, cette interface homme-machine est apte à mettre en oeuvre l’étape supplémentaire de restitution du procédé de détermination selon l’invention, sous forme visuelle.
Dans un mode de réalisation de l’invention, ladite représentation est un graphique en cascade. Un tel graphique est bien adapté à restituer de manière immédiatement compréhensible les relations mathématiques entre les données restituées. Bien sûr en variante de réalisation, d’autres moyens graphiques tels que des tableaux de valeurs, des histogrammes classiques ou des camemberts sont utilisables.
Dans ce mode de réalisation de l’invention, les moyens d’affichage sont aptes à représenter la donnée représentative de la perte opérationnelle d’énergie effective en un premier emplacement du graphique en cascade lorsque le système de liquéfaction est activé sur l’intervalle de temps, ou en un deuxième emplacement du graphique en cascade, distinct du premier emplacement, lorsque le système de liquéfaction est désactivé sur l’intervalle de temps, la donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie estimée étant représentée par les moyens d’affichage au deuxième emplacement lorsque le système de liquéfaction est activé sur l’intervalle de temps. Cette réalisation permet de toujours réserver le premier emplacement sur le graphique à la performance opérationnelle active, et le deuxième emplacement à la performance opérationnelle passive. Autrement dit cela permet à un utilisateur du système de détermination selon l’invention de corréler facilement les pertes opérationnelles d’énergie effective à un contexte d’activation du système de liquéfaction ou à un contexte de désactivation du système de liquéfaction.
Dans ce mode de réalisation, la restitution des données est liée à un intervalle de temps ou à une moyenne sur des intervalles de temps. Notamment dans ce mode de réalisation, l’interface homme-machine du système de détermination selon l’invention comporte en outre des moyens de sélection d’au moins une portion d’un trajet effectué par le navire, et des moyens de sélection de premiers intervalles de temps pendant lesquels le système de liquéfaction était activé sur cette portion de trajet, les moyens d’affichage étant aptes à représenter lorsque les premiers intervalles de temps sont sélectionnés par un utilisateur du système de détermination :
- une moyenne de chaque donnée parmi les première, deuxième, cinquième et sixième données délivrée par les moyens de calcul de ladite donnée pour chacun des premiers intervalles de temps,
- une moyenne de données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie effective délivrées par les moyens d’ajout, pour chacun des premiers intervalles de temps,
- une moyenne de troisièmes données délivrées par les troisièmes moyens de calcul pour chacun des premiers intervalles de temps, et
- une moyenne de données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie estimées délivrées par les moyens d’addition pour chacun des premiers intervalles de temps.
Dans ce mode de réalisation de l’invention, l’interface homme-machine du système de détermination selon l’invention comporte en outre des moyens de sélection de deuxièmes intervalles de temps pendant lesquels le système de liquéfaction était désactivé sur cette portion de trajet, les moyens d’affichage étant aptes à représenter lorsque les deuxièmes intervalles de temps sont sélectionnés par un utilisateur du système de détermination : - une moyenne de chaque donnée parmi les première, deuxième, cinquième et sixième données délivrée par les moyens de calcul de ladite donnée pour chacun des deuxièmes intervalles de temps, et
- une moyenne de données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie effective délivrées par les moyens d’ajout pour chacun des deuxièmes intervalles de temps. Les moyens de sélection des premiers ou deuxièmes intervalles sont par exemple des boutons ou des onglets graphiques sur l’interface graphique restituée par les moyens d’affichage.
Des données complémentaires de supervision sont restituées dans ce mode de réalisation, permettant à un utilisateur du système de détermination selon l’invention de corréler plus de données afin de mieux appréhender encore l’évolution des pertes opérationnelles d’énergie restituées par l’interface homme-machine. Ainsi dans ce mode de réalisation, l’interface homme-machine comporte en outre des moyens de sélection d’au moins un onglet lié à une donnée opérationnelle relative au gaz liquéfié, évaporé, reliquéfié ou consommé dans les cuves, aptes à faire afficher par les moyens d’affichage, un graphique de valeurs correspondant à l’onglet sélectionné, les valeurs étant celles de la donnée opérationnelle sur un ou plusieurs intervalles de temps et étant enregistrées dans une mémoire du système de détermination. La donnée opérationnelle est prise par exemple parmi :
- un débit de gaz évaporé envoyé au système de liquéfaction au cours du temps,
- une masse cumulée de gaz perdue au cours du temps,
- une masse de gaz non cumulée perdue au cours du temps,
- une densité du gaz liquéfié dans la cuve au cours du temps,
- une température du gaz liquéfié dans la cuve au cours du temps,
- une pression du gaz évaporé dans la cuve au cours du temps,
- un volume de gaz liquéfié au cours du temps,
- une vitesse du navire au cours du temps.
Ces données peuvent être instantanées ou liées à un intervalle de temps prédéfini.
L’invention concerne également un système de supervision de données opérationnelles liées à au moins une cuve d’un navire de transport de gaz liquéfié, caractérisé en ce qu’il comporte le système de détermination de données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie selon l’invention, et en ce qu’il comporte des moyens de calcul d’une quatrième donnée représentative d’une variation de volume de gaz liquéfié dans la cuve sur l’intervalle de temps. Les moyens d’affichage du système de détermination selon l’invention sont de préférence identiques à des moyens d’affichage du système de supervision selon l’invention, et restituent donc également la quatrième donnée représentative d’une perte d’énergie dans la cuve sur l’intervalle de temps considéré.
L’invention concerne enfin un programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé de détermination selon l’invention, lorsque ledit programme est exécuté sur un ou plusieurs processeurs.
Le programme d’ordinateur est exécuté sur un seul processeur par exemple lorsqu’il est exécuté dans le dispositif de détermination selon l’invention, équipé de ce processeur. Il est exécuté sur plusieurs processeurs par exemple dans le système de détermination selon l’invention lorsque celui-ci comporte plusieurs entités physiques distantes équipées chacune d’un de ces processeurs, notamment les étapes de calcul du procédé de détermination selon l’invention sont mises en oeuvre par exemple dans un serveur distant ou dans l’ordinateur de bord du navire, et l’étape de restitution est mise en oeuvre dans un terminal connecté au serveur distant ou à l’ordinateur de bord.
Il est à noter de plus que le procédé de détermination selon l’invention est mis en oeuvre de manière dynamique pendant le trajet du navire, ou de manière statique une fois le navire arrivé à sa destination. Lorsque les étapes de calcul du procédé de détermination selon l’invention sont mises en oeuvre dans un serveur distant du système de détermination selon l’invention, le serveur distant comporte donc des moyens de communication sans fil avec l’ordinateur de bord du navire, par exemple des moyens de communication internet par satellite, pour restituer en dynamique les données représentatives des pertes opérationnelles d’énergie du navire. Ces moyens de communication sans fil peuvent être remplacés par un transfert de données via un support physique, tel qu’une clef de stockage de données, lorsque la restitution s’effectue uniquement une fois le navire arrivé à destination. Le dispositif de détermination selon l’invention, le système de détermination selon l’invention, le système de supervision selon l’invention et le programme d’ordinateur selon l’invention, comportent des avantages analogues à ceux du procédé de détermination selon l’invention et du procédé de supervision selon l’invention.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
[fig 1] représente des étapes d’un procédé de détermination selon l’invention, de données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie dans un navire de transport de gaz liquéfié, sur un intervalle de temps, dans un mode de réalisation de l’invention, et des étapes d’un procédé de supervision mettant en oeuvre ce procédé de détermination, dans ce mode de réalisation de l’invention,
[fig 2] représente un système de détermination selon l’invention, dans ce mode de réalisation de l’invention, comportant des moyens aptes à mettre en oeuvre le procédé de détermination selon l’invention,
[fig 3] représente une interface graphique permettant la restitution des données déterminées par les procédés de la figure 1, dans ce mode de réalisation de l’invention, lorsqu’un système de liquéfaction du navire était activé sur l’intervalle de temps, et
[fig 4] représente l’interface graphique de la figure 3, lorsque le système de liquéfaction du navire était désactivé sur l’intervalle de temps.
Dans un mode de réalisation de l’invention représenté figures 1 à 4, un procédé de détermination 10 représenté figure 1, permet de délivrer des données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie Df, Ds sur un intervalle de temps, d’un navire 40 représenté figure 2. Ce procédé de détermination 10 fait partie d’un procédé plus général de supervision 11 de données opérationnelles liées aux cuves 42 du navire 40. L’intervalle de temps choisi ou prédéterminé est par exemple une journée, une heure, un intervalle de temps plus court ou plus long. L’intervalle de temps correspond par exemple à une période de temps nécessaire au navire pour effectuer un trajet ou une portion de trajet, sélectionnés par un utilisateur du procédé de détermination 10. Le navire 40 est un navire de transport de gaz liquéfié, ce gaz étant, dans ce mode de réalisation de l’invention, du gaz naturel liquéfié. Cependant en variante de réalisation, ce gaz est par exemple de l’hydrogène liquide ou un autre type de gaz.
Le navire 40 stocke le gaz liquéfié à -163°C et à une pression proche de la pression atmosphérique dans des cuves 42 étanches et isolées thermiquement. Chaque cuve 42 est remplie de gaz liquéfié jusqu’au niveau de liquide référencé 46, l’espace dans la cuve au- dessus de ce niveau de liquide 46, appelé ciel gazeux de cuve, étant rempli de gaz évaporé. Le gaz liquéfié présent sous forme liquide et gazeuse dans les cuves 42 du navire 40, représente une quantité d’énergie transportée par le navire 40. Cette quantité d’énergie baisse au fur et à mesure du trajet du navire, du fait de la consommation de gaz par les consommateurs du navire, des pertes de gaz par évaporation et des pertes d’énergie liées aux variations de pression et de température du gaz naturel liquéfié, ces variations pouvant être d’origine diverses telle que la houle, la météorologie, la résistance thermique des cuves, le tirage de gaz par les consommateurs du navire 40, etc. Le navire 40 comporte néanmoins un système de liquéfaction permettant de liquéfier une partie du gaz évaporé dans les ciels gazeux de cuve et d’économiser ainsi une perte de gaz.
Le procédé de détermination 10 selon l’invention permet de déterminer :
- une donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie effective Df, correspondant à une perte d’énergie effective pendant l’intervalle de temps, par rapport à une énergie de référence comme explicité plus loin ; cette donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie effective Df est calculée, dans ce mode de réalisation de l’invention, que le système de liquéfaction soit actif ou non sur l’intervalle de temps. Cet intervalle de temps peut être modifié pour correspondre à un seul état actif ou désactivé du système de liquéfaction ; et
- une donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie estimée Ds, calculée uniquement lorsque le système de liquéfaction est actif sur l’intervalle de temps, et correspondant à une perte d’énergie pendant l’intervalle de temps, qui aurait été constatée si le système de liquéfaction n’avait pas été activé sur l’intervalle de temps, cette perte d’énergie se rapportant également à une énergie de référence.
Dans ce mode de réalisation de l’invention, le procédé de détermination 10 est implémenté de manière matérielle et/ou logicielle dans un système de détermination 50 de données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie Df, Ds, référencé figure 2 et décrit maintenant, les étapes du procédé de détermination 10 permettant l’obtention des données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie Df, Ds étant décrites ensuite. Le système de détermination 50 fait partie d’un système plus général de supervision de données opérationnelles liées aux cuves du navire, mettant en oeuvre de manière matérielle et/ou logicielle le procédé de supervision 11 selon l’invention.
Le système de détermination 50 comporte un ordinateur de bord 52, qui reçoit des mesures issues de divers capteurs présents dans le navire 40, notamment des capteurs de température 54 du gaz liquéfié dans les cuves 42 et au moins un débitmètre massique 56 mesurant la masse de gaz envoyée aux consommateurs du navire pendant l’intervalle de temps.
Le système de détermination 50 comporte également un serveur distant 55 représenté dans le « nuage » internet 60, qui reçoit en dynamique des mesures des capteurs de température 54 et du débitmètre massique 56, envoyées par l’ordinateur de bord 52 dans un message ml. Pour l’envoi de ces mesures, l’ordinateur de bord 52 comporte par exemple des moyens de connexion à internet par satellite. Pour la réception des mesures, le serveur distant 55 comporte par exemple une connexion internet filaire. Le serveur distant 55 reçoit par exemple des mesures de plusieurs navires de transport de gaz et les stocke dans une base de données 57. Il comporte des moyens de calcul, d‘ajout et d’addition, permettant de mettre en oeuvre les étapes de calcul du procédé de détermination 10 selon l’invention et de déterminer les données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie Df, Ds du navire 40 sur l’intervalle de temps, comme décrit plus loin. Ces moyens comprennent au moins un processeur du serveur 55, apte à lire des données stockées dans la base de données 57. Le système de détermination 50 comporte également un terminal 58, par exemple un ordinateur personnel portable ou un téléphone mobile multimédia, comportant des moyens d’affichage des données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie Df, Ds fournies par le serveur distant 55, ces moyens d’affichage comportant notamment un écran. Ce terminal 58 est, dans cet exemple d’utilisation de l’invention, sur le navire 40, mais peut également utiliser l’invention à terre. Il utilise donc des moyens de connexion à internet par satellite pour envoyer un message m2 au serveur distant 55, ce message m2 contenant une requête d’envoi des données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie Df, Ds sur l’intervalle de temps. A la réception du message m2, le serveur distant 55 envoie dans un message m3, les données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie Df, Ds au terminal 58.
Revenant à la figure 1, le procédé de détermination 10 comporte une première étape de calcul 12 d’une première donnée DI représentative d’une quantité d’énergie consommée sur l’intervalle de temps, en fonction d’une mesure fournie par le débitmètre massique 56. Ce débitmètre massique 56 fournit un débit total <p de consommation de gaz par les consommateurs 44 du navire, représentés sur la figure 2 et figurant notamment des moteurs principaux du navire 40, des moteurs auxiliaires du navire 40 et une torchère brûlant du gaz évaporé non récupéré, utilisée lorsque le système de liquéfaction est désactivé. En variante on utilise plusieurs débitmètres massiques, par exemple un par consommateur.
Il est à noter que le fait d’utiliser des débitmètres massiques des consommateurs pour estimer une masse de gaz consommée est plus précis que d’observer la différence de niveau de liquide sur l’intervalle de temps. En effet, les mesures de niveaux de liquide peuvent être très bruitées du fait des mouvements de liquide dans les cuves 42.
Dans un cas d’usage du mode de réalisation de l’invention, la première donnée DI est un pourcentage d’énergie consommée sur une journée, calculé comme suit, par des premiers moyens de calcul du serveur 55 :
Avec :
- * l’opérateur multiplication
- 1 la durée de l’intervalle de temps en jours,
- tl le début de l’intervalle de temps,
- 12 la fin de l’intervalle de temps,
- cp le débit fourni par le débitmètre massique 56 en kilogrammes par jour,
- Lhv une moyenne de chaleur latente de vaporisation du gaz entre le début et la fin de l’intervalle de temps, en kilojoules par kilogramme, et
- N une énergie de référence en kilojoules.
L’énergie N de référence est par exemple la quantité d’énergie que représente le gaz liquéfié dans les cuves 42 au début d’une période d’utilisation du procédé de détermination 10, identique au début de l’intervalle de temps ou antérieure :
N = dl * 1 * Ll où
- dl est la densité en kilogrammes par mètre cube, du gaz liquéfié dans les cuves 42 au début de la période d’utilisation du procédé de détermination 10,
- VI est le volume en mètres cube de gaz liquéfié dans les cuves 42 au début de la période d’utilisation du procédé de détermination 10, et
- L1 est la chaleur latente de vaporisation du gaz liquéfié dans les cuves 42 au début de la période d’utilisation du procédé de détermination 10, en kilojoules par kilogramme.
En variante, l’énergie N de référence est prise égale à la quantité d’énergie chargée dans les cuves 42 immédiatement après la fin du remplissage de celles-ci :
N = d2 * V2 * L2 où
- d2 est la densité en kilogrammes par mètre cube, du gaz liquéfié dans les cuves 42 juste après leur remplissage,
- V2 est le volume en mètres cube de gaz liquéfié dans les cuves 42 juste après leur remplissage, et
- L2 est la chaleur latente de vaporisation du gaz liquéfié dans les cuves 42 juste après leur remplissage, en kilojoules par kilogramme.
Dans encore une autre variante, l’énergie N de référence est prise égale à la quantité d’énergie chargée dans les cuves 42 juste après leur remplissage, dans le cas où le gaz liquéfié serait du méthane pur :
N = dm * 2 * Lm où
- dm est la densité du méthane pur en kilogrammes par mètre cube, et
- Lm est la chaleur latente de vaporisation du méthane pur, en kilojoules par kilogramme.
Il est à noter que dans ce mode de réalisation, on entend ici par « méthane pur », que le gaz n’est pas formé d’un mélange de méthane avec un autre gaz tel que du propane par exemple, mais est formé uniquement de méthane, aux impuretés près.
Cette dernière variante a l’avantage de ne pas faire dépendre l’énergie de référence de la période de mesure mais uniquement du volume de gaz liquéfié chargé initialement dans le navire.
Une deuxième étape du procédé de détermination 10 est une étape de calcul 14 d’une deuxième donnée D2, représentative d’une variation d’énergie liée à la variation de température du gaz liquéfié présent dans les cuves 42, en fonction de variations de température du gaz liquéfié dans les cuves 42 mesurées sur l’intervalle de temps.
Cette deuxième donnée D2 traduit une variation d’énergie liée aux changements de température dans les cuves 42, et correspond à une variation d’énergie négative si la température a baissé (par exemple du fait d’une diminution de pression) et donc à une quantité d’énergie fournie par le GNL, ou bien, si la température a augmenté, à une variation d’énergie positive et donc à une quantité d’énergie absorbée par le GNL.
Dans le cas d’usage de ce mode de réalisation de l’invention, la deuxième donnée D2 est un pourcentage d’énergie stockée ou prise sur la journée considérée, calculé comme suit, par des deuxièmes moyens de calcul du serveur 55 : 100 avec :
- df est la densité en kilogrammes par mètre cube, du gaz liquéfié dans les cuves 42 à la fin de l’intervalle de temps,
- Vf est le volume en mètres cube de gaz liquéfié dans les cuves 42 à la fin de l’intervalle de temps,
- Cp est une moyenne de la chaleur spécifique (encore appelée capacité thermique massique) du gaz liquéfié entre le début et la fin l’intervalle de temps, en kilojoules par kilogramme et par degré Celsius,
- T2 est une moyenne de mesures de températures, en degrés Celsius, du gaz liquéfié dans les cuves 42 à la fin de l’intervalle de temps, et
- Tl est une moyenne de mesures de températures, en degrés Celsius, du gaz liquéfié dans les cuves 42 au début de l’intervalle de temps.
En variante la deuxième donnée D2 est calculée en sommant des pourcentages d’énergie liés à la variation de température du gaz naturel liquéfié, donc à une énergie stockée ou perdue sur l’intervalle de temps, ces pourcentages étant calculés individuellement sur chacune des cuves 42. Les mesures de température au début de l’intervalle de temps d’une part, et à la fin de l’intervalle de temps d’autre part, sont moyennées pour chaque cuve 42 afin d’avoir une donnée représentative de la température dans la cuve au début ou à la fin de l’intervalle de temps. Les différentes mesures de température dans une des cuves 42 à un instant donné, et qui sont moyennées, correspondent par exemple à des mesures effectuées par différents capteurs de température espacés le long d’un mât de déchargement de gaz liquéfié, présent dans chaque cuve 42.
Une troisième étape du procédé de détermination 10 est une étape d‘ajout 16 de la deuxième donnée D2 à la première donnée D 1 résultant en la donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie effective Df dans le navire 40 sur l’intervalle de temps, l’étape d‘ajout étant mise en oeuvre par des moyens d‘ajout du serveur 55 :
Df = Dl + D2
Dans le cas d’usage de ce mode de réalisation de l’invention, la donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie effective Df correspond à un pourcentage d’énergie perdue par rapport à une énergie de référence, sur la journée considérée. Elle correspond à une performance opérationnelle active si le système de liquéfaction était activé sur cette journée, ou à une performance opérationnelle passive si le système de liquéfaction était désactivé sur cette journée.
Une quatrième étape du procédé de détermination 10 est une étape de calcul 18 d’une troisième donnée D3 représentative d’une quantité d’énergie économisée par le système de liquéfaction sur l’intervalle de temps. On suppose, dans ce cas d’usage de l’invention, que le système de liquéfaction était activé sur l’intervalle de temps, et a donc permis de ne pas perdre une masse de gaz évaporé dans les cuves 42 qui était supérieure aux besoins des consommateurs 44, en la reliquéfiant. Cette masse aurait probablement été brûlée par la torchère dans le cas contraire. La quatrième étape du procédé de détermination 10 est mise en oeuvre par des troisièmes moyens de calcul du serveur 55.
La troisième donnée D3 est, dans le cas d’usage de ce mode de réalisation de l’invention, un pourcentage d’énergie économisée sur la journée considérée : où 0 est le débit massique en kilogrammes par jour, de gaz reliquéfié grâce au système de liquéfaction. Un débitmètre branché au système de liquéfaction permet de fournir cette valeur. Une cinquième étape du procédé de détermination 10 est une étape d’addition 20 de la troisième donnée D3 à la donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie effective Df, fournissant la donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie estimée Ds, la cinquième étape du procédé de détermination 10 étant mise en oeuvre par des moyens d’addition du serveur 55 :
Ds = D3 + Df
La donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie estimée Ds correspond donc à une estimation de la perte opérationnelle d’énergie qui aurait eu lieu sur la journée si le système de liquéfaction n’était pas activé. Elle correspond donc à une performance opérationnelle passive estimée a posteriori.
Dans un cas d’usage où le système de liquéfaction est désactivé, on a :
D3 = 0 => Ds = Df
Dans ce dernier cas, la donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie estimée Ds correspond donc à la donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie effective Df, et non plus à une estimation.
Dans le cas d’un navire 40 équipé d’un dispositif de vaporisation du gaz liquéfié, le procédé de détermination de données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie peut comporter en outre une étape optionnelle de calcul d’une cinquième donnée D5 représentative d’une quantité d’énergie du gaz liquéfié pompé de la cuve et destiné à traverser le dispositif de vaporisation sur l’intervalle de temps et une étape de soustraction de la cinquième donnée D5 à la donnée représentative de la perte opérationnelle d’énergie effective Df.
La cinquième donnée D5 correspond au « BOR forcé ». Il s’agit d’une quantité d’énergie liée à la masse de gaz liquéfié pompée de la cuve et dirigée à travers le dispositif de vaporisation, calculée comme suit, par des cinquièmes moyens de calcul du serveur 55 : 100
Avec : - * l’opérateur multiplication,
- 1 la durée de l’intervalle de temps en jours,
- tl le début de l’intervalle de temps,
- 12 la fin de l’intervalle de temps,
- le débit fourni par un débitmètre massique en aval du dispositif de vaporisation en kilogrammes par jour,
- Lhv_LG une moyenne de chaleur latente de vaporisation du gaz liquéfié entre le début et la fin de l’intervalle de temps, en kilojoules par kilogramme, et
- N une énergie de référence en kilojoules, déjà présentée ci-dessus.
Le procédé de détermination de données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie peut également comporter une étape optionnelle de calcul d’une sixième donnée D6 représentative d’une variation d’énergie de la phase gazeuse du gaz liquéfié présent dans la cuve, en fonction d’une variation de pression et température dans la cuve sur l’intervalle de temps, et une étape d’addition de la sixième donnée D6 à la donnée représentative de la perte opérationnelle d’énergie effective Df.
La sixième donnée D6 correspond au « BOR ballast » ou « BOR pression ». Il s’agit d’une quantité d’énergie liée à la phase gazeuse du gaz liquéfié présent dans la cuve, et qui varie en fonction de la pression et la température dans la cuve sur l’intervalle de temps, pouvant être, à titre d’exemple non-limitatif, calculée comme suit, par des sixièmes moyens de calcul du serveur 55 :
Amp représentant la masse de gaz évaporée contribuant à l’élévation de la pression dans la cuve et peut être déterminée en se basant sur la loi des gaz parfaits :
Avec - * l’opérateur multiplication,
- 1 la durée de l’intervalle de temps en jours,
- tl le début de l’intervalle de temps,
- 12 la fin de l’intervalle de temps,
- d est la densité moyenne en kilogrammes par mètre cube, du gaz liquéfié dans les cuves 42 sur l’intervalle de temps t,
- V est le volume moyen en mètres cube de gaz liquéfié dans les cuves 42 sur l’intervalle de temps t,
- Lhv une moyenne de chaleur latente de vaporisation du gaz entre le début et la fin de l’intervalle de temps, en kilojoules par kilogramme, (Lhv(tl), respectivement Lhv(t2), correspondant à la chaleur latente de vaporisation du gaz à l’instant tl, respectivement t2),
- R est la constante universelle des gaz parfaits,
- P(t 1 ) , respectivement P(t2), est la pression dans la cuve à l’instant tl, respectivement t2,
- VBoc(tl), respectivement VBOG (t2) , est le volume de gaz évaporé dans la cuve à l’instant tl, respectivement t2,
- TBOGCII), respectivement TBOG (t2) , est la température du gaz évaporé dans la cuve à l’instant tl, respectivement t2,
- MBOGCII), respectivement MBOG (t2), est la masse molaire du gaz évaporé dans la cuve à l’instant tl, respectivement t2.
Le calcul de la sixième donnée D6 contribue à une meilleure détermination des pertes opérationnelles d’énergie sur l’intervalle de temps choisi. La sixième donnée D6 prend en compte les variations de pression dans la cuve pouvant traduire une perte de masse potentiellement non négligeable, particulièrement en voyage ballast lors duquel le volume de gaz dans la cuve est important. En parallèle de ces cinq premières étapes et des étapes optionnelles du procédé de détermination 10 selon l’invention, le procédé de supervision 11 selon l’invention met en oeuvre une étape supplémentaire de calcul 22 d’une quatrième donnée D4 représentative d’une perte d’énergie dans les cuves 42 en fonction d’une variation de volume de gaz liquéfié sur l’intervalle de temps.
Dans le cas d’usage du mode de réalisation de l’invention, D4 est un pourcentage d’énergie perdue sur la journée considérée, calculé comme suit : où Vi est le volume en mètres cube de gaz liquéfié dans les cuves 42 au début de l’intervalle de temps.
En variante, D4 peut être calculé en remplaçant Vi au dénominateur par un volume du gaz naturel liquéfié juste après chargement du navire, ou par un volume de remplissage des cuves à un pourcentage prédéterminé, par exemple 95% ou 98%.
Ce calcul donne un ordre de grandeur de la perte d’énergie totale dans les cuves 42 sur l’intervalle de temps. En effet ce calcul n’est pas précis du fait que la quantité de gaz liquéfié évaporée dépend fortement des opérations de l’équipage du navire. Par exemple, si l’équipage décide d’aller à une vitesse importante, il se peut que la pression de gaz dans les cuves 42 chute, forçant ainsi l’évaporation du gaz liquéfié. De cette manière, la quantité de gaz liquéfié évaporée sera plus importante. A contrario, si l’équipage ralentit, ou bien si le navire est arrêté, les besoins en gaz des différents consommateurs seront très probablement moins importants que le gaz émis par les cuves 42 par évaporation. Ainsi, la pression montera dans les cuves 42 et la quantité de gaz évaporée sera plus faible.
C’est pourquoi l’invention considère la variation de température du gaz liquéfié, car cette variation de température est étroitement liée à la quantité de gaz évaporée. Si cette dernière est très importante, alors la température du gaz liquéfié chutera très probablement. En revanche si la consommation de gaz est faible, la température du gaz liquéfié devrait monter aussi bien que la pression de gaz dans les cuves 42. Une sixième étape du procédé de détermination 10, commune au procédé de supervision 11, est une étape de restitution 24 des données Dl, D2, D3, D4, Ds, Df (et optionnellement D5, D6) précédemment calculées sur une interface graphique affichée sur un écran du terminal 58. Bien sûr dans d’autres modes de réalisation de l’invention, cette restitution peut se faire autrement, par exemple de manière textuelle ou vocale sur le terminal 58 ou sur un autre élément du système de détermination 50.
Il est à noter que les étapes 12 à 24 ne sont pas nécessairement exécutées dans l’ordre décrit, la première étape 12, la deuxième étape 14, la quatrième étape 18 et la sixième étape 22 pouvant notamment être effectuées indépendamment donc en parallèle les unes des autres. Les étapes 12 à 22 sont de préférence répétées pour fournir des données correspondant à plusieurs intervalles de temps, par exemple elles sont exécutées à la fin de chaque journée d’un trajet effectué par le navire 40.
Enfin, le procédé de détermination selon l’invention peut comprendre une étape d’application d’un coefficient correctif à l’une des données délivrées par les moyens de calcul pour tenir compte de phénomènes physiques connexes pouvant impacter le calcul des données. Par exemple, dans le cas de la troisième donnée D3 représentative d’une quantité d’énergie économisée par le système de liquéfaction sur l’intervalle de temps, un coefficient correctif peut être appliqué pour tenir compte du fait qu’après la liquéfaction, le retour du gaz dans la cuve peut être accompagné d’une ré-évaporation d’une fraction de gaz liquéfié. Cette ré-évaporation contribue à atténuer la quantité d’énergie réellement économisée par le système de liquéfaction. Le coefficient correctif permet de prendre en compte cet effet. L’impact de la ré-évaporation peut être déterminée par le biais de calculs connus de la personne du métier. Le coefficient correctif peut être tabulé sur la base de calculs réalisés préalablement en fonction des paramètres environnants de la cuve ou bien il peut être calculé par les moyens de calculs associés à la donnée en connaissant les paramètres environnants de la cuve.
La figure 3 montre une copie d’écran 30 du terminal 58, montrant l’interface graphique partagée en cinq zones 1 à 5. La zone 1 est une carte du monde sur laquelle est représentée le trajet effectué par le navire 40. Un bouton graphique sur cette carte permet à un utilisateur du procédé de détermination 10 de sélectionner tout ou une portion du trajet.
La zone 2 affiche des données fixes liées au trajet et au navire 40, notamment sous la rubrique « id » le nom du bateau (« Messi » dans cet exemple d’utilisation), sous la rubrique « ref » une référence du trajet (« Voyage » dans cet exemple d’utilisation), des coordonnées GPS (d’après l’anglais « Global Positioning System ») du point de départ et du point d’arrivée du trajet, la distance correspondante, une date de départ et une date d’arrivée correspondantes, la durée en heures du trajet, ainsi que la capacité du navire 40, sa densité et un indicateur de voyage chargé ou de retour utilisant un ballast, l’indicateur étant à « L » si le navire est en voyage chargé.
La zone 3 comporte des onglets graphiques sélectionnables par l’utilisateur, permettant de visualiser sur la zone 3, lorsque l’onglet graphique correspondant est sélectionné, un graphique représentant :
- un débit vl de gaz évaporé envoyé au système de liquéfaction au cours du temps, en kilogrammes par heure,
- une masse cumulée de gaz v2 perdue au cours du temps, correspondant à une donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie effective calculée sur la portion de trajet sélectionnée en kilogrammes de gaz plutôt qu’en pourcentage,
- un débit de masse de gaz consommé v8 au cours du temps, correspondant par exemple à des données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie effective calculées pour chaque jour de la portion de trajet sélectionnée en tonnes par jour plutôt qu’en pourcentages,
- une densité v7 du gaz liquéfié dans les cuves 42 au cours du temps,
- une température v5 du gaz liquéfié dans les cuves 42 au cours du temps,
- une pression v6 du gaz évaporé dans les cuves 42 au cours du temps,
- un volume v4 de gaz liquéfié dans les cuves 42 au cours du temps, et
- une vitesse v3 du navire 40 au cours du temps. Tl
Sur la copie d’écran 30, l’utilisateur a sélectionné l’onglet correspondant au débit vl de gaz évaporé envoyé au système de liquéfaction pendant la portion de trajet sélectionné. Sur le graphique correspondant au débit vl, les périodes correspondant à une activation du système de liquéfaction, pour lesquelles le débit de gaz envoyé au système de liquéfaction est non nul, sont grisées. Cela est dû au fait que sur la zone 4, l’utilisateur a sélectionné un bouton graphique B1 correspondant aux périodes d’activation du système de liquéfaction sur la portion de trajet sélectionnée.
La zone 4 comporte un graphique en cascade G1 représentant :
- par une première barre d’histogramme en un premier emplacement, une moyenne des premières données DI calculées par le système de détermination 50 pour chaque jour de la portion de trajet sélectionné, lors duquel le système de liquéfaction était actif, nommée « BOR consommé » ou « BOR massique »,
- par une deuxième barre d’histogramme en un deuxième emplacement, une moyenne des deuxièmes données D2 calculées par le système de détermination 50 pour chaque jour de la portion de trajet sélectionné, lors duquel le système de liquéfaction était actif, nommée « BOR dû à la variation de température du GNL » ou « taux dû au conditionnement du navire »,
- par une troisième barre d’histogramme en un troisième emplacement, la somme entre la moyenne représentée au premier emplacement et la moyenne représentée au deuxième emplacement, nommée « BOR actif »,
- par une quatrième barre d’histogramme en un quatrième emplacement, une moyenne des troisièmes données D3 calculées par le système de détermination 50 pour chaque jour de la portion de trajet sélectionné, lors duquel le système de liquéfaction était actif, nommée « BOR reliquéfié »,
- par une cinquième barre d’histogramme en un cinquième emplacement, la somme entre la somme représentée au troisième emplacement et la moyenne représentée au quatrième emplacement, nommée « BOR passif », et - par une sixième barre d’histogramme en un sixième emplacement, une moyenne des quatrièmes données D4 calculées par le système de supervision pour chaque jour de la portion de trajet sélectionné, lors duquel le système de liquéfaction était actif, nommée « BOR volumique ».
Le graphique en cascade représente donc des pourcentages moyens de pertes ou de gains d’énergie par jour de la portion de trajet sélectionnée. En variante, il représente des pourcentages de pertes ou de gains d’énergie sur l’ensemble de la portion de trajet sélectionnée, sur un graphique en cascade G2, ou une somme cumulée de pertes ou de gains d’énergie sur l’ensemble de la portion de trajet sélectionnée, sur un graphique en cascade G3.
Dans le graphique en cascade Gl, la première barre s’étend depuis une ordonnée nulle jusqu’à une ordonnée haute d’extrémité, la deuxième barre s’étend depuis l’ordonnée haute d’extrémité de la première barre jusqu’à une ordonnée basse d’extrémité, et la troisième barre s’étend depuis l’ordonnée basse d’extrémité de la deuxième barre jusqu’à une ordonnée nulle. Ainsi la construction de la donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie effective Df comme la somme entre la première donnée DI et la deuxième donnée D2 est représentée visuellement. Il est à noter que l’ordonnée haute d’extrémité de la première barre peut devenir une ordonnée basse d’extrémité de la deuxième barre lorsque la deuxième donnée D2 est représentative d’une perte d’énergie plutôt que d’un gain d’énergie.
De façon similaire, la quatrième barre s’étend depuis une ordonnée basse d’extrémité égale à l’ordonnée basse d’extrémité de la deuxième barre et également à une ordonnée haute d’extrémité de la troisième barre, jusqu’à une ordonnée haute d’extrémité, et la cinquième barre s’étend depuis une ordonnée nulle jusqu’à l’ordonnée haute d’extrémité de la quatrième barre. Ainsi la construction de la donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie estimée Ds comme la somme entre la troisième donnée D3 et la perte opérationnelle d’énergie effective Df est représentée visuellement.
Enfin la zone 5 représente des échelles de valeurs allant du vert pour les valeurs basses, au rouge pour les valeurs hautes, une flèche sur chaque barre montrant la valeur mesurée : - sur une première échelle El la vitesse du navire est représentée,
- sur une deuxième échelle E2, le régime des moteurs principaux du navire 40 est représenté, et
- sur une troisième échelle E3 la pression dans les cuves 42 est représentée.
Sur la figure 4, une copie d’écran 32 de l’interface graphique correspond au cas où l’utilisateur a sélectionné dans la zone 3, l’onglet correspondant au débit vl de gaz envoyé au système de liquéfaction pendant la portion de trajet sélectionné, et où l’utilisateur a sélectionné dans la zone 4, un bouton graphique B2 correspondant aux périodes de désactivation du système de liquéfaction sur la portion de trajet sélectionnée.
De ce fait, sur le graphique correspondant au débit vl, les périodes pour lesquelles le débit de gaz reliquéfié est nul, sont grisées. De plus, un nouveau graphique en cascade est représenté dans la zone 4 et ne comporte plus que quatre barres d’histogramme :
- Sur le premier emplacement, une première barre d’histogramme nommée « BOR consommé » ou « BOR massique », représente une nouvelle moyenne de premières données DI calculées par le système de détermination 50 pour chaque jour de la portion de trajet sélectionné, lors duquel le système de liquéfaction était désactivé,
- Sur le deuxième emplacement, une deuxième barre nommée « BOR dû à la variation de température du GNL » ou « taux dû au conditionnement du navire », représente une nouvelle moyenne de deuxièmes données D2 calculées par le système de détermination 50 pour chaque jour de la portion de trajet sélectionné, lors duquel le système de liquéfaction était désactivé,
- Sur le troisième emplacement, aucune barre n’est présente mais la valeur 0% est affichée, cette valeur étant nommée « BOR actif » sur ce troisième emplacement,
- Sur le quatrième emplacement, aucune barre n’est présente mais la valeur 0% et affichée, correspondant à un pourcentage nul d’énergie économisée par le système de liquéfaction, cette valeur étant nommée « BOR reliquéfié » sur ce quatrième emplacement, - Sur le cinquième emplacement, une cinquième barre d’histogramme nommée « BOR passif » représente la somme entre la nouvelle moyenne représentée sur le premier emplacement et la nouvelle moyenne représentée sur le deuxième emplacement, et donc la donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie Df, et
- Sur le sixième emplacement, une sixième barre d’histogramme nommée « BOR volumique » représente une nouvelle moyenne de quatrièmes données D4 calculées par le système de supervision pour chaque jour de la portion de trajet sélectionné, lors duquel le système de liquéfaction était désactivé.
Sur ce nouveau graphique en cascade les première, deuxième et cinquième barres sont agencées de manière similaire au graphique en cascade de la figure 3, pour visualiser le fait que la cinquième barre représentative d’une perte opérationnelle d’énergie effective est construite comme la somme entre la première barre représentative d’une énergie consommée et la deuxième barre représentative d’une variation d’énergie liée au changement de température du gaz naturel liquéfié.
La donnée représentative d’une perte d’énergie opérationnelle effective Df est donc représentée au cinquième emplacement, où était représentée la donnée représentative d’une perte d’énergie opérationnelle estimée Ds sur la figure 3. En effet ce cinquième emplacement est dédié à une performance opérationnelle passive, correspondant à un mode de fonctionnement du navire 40 dans lequel le système de liquéfaction est désactivé. De même le troisième emplacement est dédié à une performance opérationnelle active Dg, correspondant à un mode de fonctionnement du navire 40 dans lequel le système de liquéfaction est actif. De ce fait cette performance opérationnelle active Dg est égale à la donnée représentative de la perte d’énergie opérationnelle effective Df sur la figure 3, mais est égale à la valeur nulle sur la figure 4.
Enfin dans la zone 4, un bouton graphique B3 permet de visualiser un graphique en cascade montrant des pourcentages moyens d’énergie perdue ou gagnée par jour, sur l’ensemble des jours de la portion de trajet sélectionnée, que le système de liquéfaction soit actif ou non. Sur ce graphique en cascade, le troisième emplacement du graphique dédié à une performance opérationnelle active fournira une première donnée représentative d’une perte d’énergie opérationnelle effective Df sur l’ensemble des intervalles de temps pour lesquels le système de liquéfaction était actif, et le cinquième emplacement du graphique dédié à une performance opérationnelle passive fournira une deuxième donnée représentative d’une perte d’énergie opérationnelle effective Df sur l’ensemble des intervalles de temps pour lesquels le système de liquéfaction était actif et inactif, cette deuxième donnée représentative étant obtenue en ajoutant la donnée représentative de l’énergie économisée par reliquéfaction sur l’ensemble de la portion de trajet, à la première donnée représentative d’une perte d’énergie opérationnelle effective Df. Le même principe s’applique avec les cinquième et sixième données D5, D6 lorsque ces dernières sont prises en compte dans le procédé de détermination de l’invention.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment les caractéristiques des différents modes ou variantes de réalisation de l’invention envisagés dans cette demande, peuvent être combinées pour réaliser l’invention, dans la mesure où ces modes ou variantes ne sont pas incompatibles entre eux.

Claims

REVENDICATIONS
1- Procédé de détermination (10) de données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie (Df, Ds) sur un intervalle de temps, d’un navire (40) de transport de gaz liquéfié, cette énergie étant initialement stockée sous forme de gaz liquéfié et de gaz évaporé dans au moins une cuve (42) du navire (40), le navire (40) étant équipé d’un système de liquéfaction du gaz évaporé, le procédé de détermination (10) comportant des étapes de :
- calcul (12) d’une première donnée (Dl) représentative d’une quantité d’énergie consommée sur l’intervalle de temps, en fonction d’au moins une mesure relative à l’activité d’au moins un consommateur (44) d’énergie du navire (40),
- calcul (14) d’une deuxième donnée (D2) représentative d’une variation d’énergie du gaz liquéfié présent dans la cuve, en fonction d’une variation de température du gaz liquéfié dans la cuve (42) sur l’intervalle de temps,
- ajout (16) de la deuxième donnée (D2) à la première donnée (Dl) résultant en une donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie effective (Df) dans le navire (40), le procédé de détermination (10) étant caractérisé en ce qu’il comporte en outre, lorsque le système de liquéfaction est activé sur l’intervalle de temps :
- une étape de calcul (18) d’une troisième donnée (D3) représentative d’une quantité d’énergie économisée par le système de liquéfaction sur l’intervalle de temps, et
- une étape d’addition (20) de la troisième donnée (D3) à la donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie effective (Df), résultant en une donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie estimée (Ds) qui aurait été constatée sans l’activation du système de liquéfaction.
2- Procédé de détermination (10) de données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie selon la revendication 1, le navire (40) étant équipé d’un dispositif de vaporisation du gaz liquéfié, le procédé comportant en outre une étape de calcul d’une cinquième donnée (D5) représentative d’une quantité d’énergie du gaz liquéfié pompé de la cuve et destiné à traverser le dispositif de vaporisation sur l’intervalle de temps et une étape de soustraction de la cinquième donnée (D5) à la donnée représentative de la perte opérationnelle d’énergie effective (Df).
3- Procédé de détermination (10) de données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie selon la revendication 1 ou 2, comportant en outre une étape de calcul d’une sixième donnée (D6) représentative d’une variation d’énergie de la phase gazeuse du gaz liquéfié présent dans la cuve, en fonction d’une variation de pression et température dans la cuve sur l’intervalle de temps, et une étape d’addition (XX) de la sixième donnée (D6) à la donnée représentative de la perte opérationnelle d’énergie effective (Df).
4- Procédé de détermination (10) de données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les première, deuxième, troisième, cinquième, sixième données (Dl, D2, D3, D5, D6) ainsi que la donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie effective (Df) et la donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie estimée (Ds) correspondent chacune à un ratio entre d’une part une quantité d’énergie perdue sur l’intervalle de temps et d’autre part une quantité d’énergie de référence choisie parmi :
- une quantité d’énergie calculée au début d’une période d’utilisation du procédé de détermination (10), ou
- une quantité d’énergie chargée par le navire (40) .
5- Procédé de supervision (11) de données opérationnelles liées à au moins une cuve (42) d’un navire (40) de transport de gaz liquéfié, caractérisé en ce qu’il met en oeuvre le procédé de détermination (10) de données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, et en ce qu’il comporte une étape de calcul (22) d’une quatrième donnée (D4) représentative d’une variation de volume de gaz liquéfié dans la cuve (42) sur l’intervalle de temps.
6- Dispositif de détermination (55) de données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie, comportant des moyens pour mettre en oeuvre le procédé de détermination (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, ou le procédé de supervision (11) selon la revendication 5. 7- Système de détermination (50) de données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie sur un intervalle de temps, d’un navire (40) de transport de gaz liquéfié, cette énergie étant initialement stockée sous forme de gaz liquéfié et de gaz évaporé dans au moins une cuve (42) du navire (40), le navire (40) étant équipé d’un système de liquéfaction du gaz évaporé, le système de détermination (50) comportant :
- des premiers moyens de calcul d’une première donnée (Dl) représentative d’une quantité d’énergie consommée sur l’intervalle de temps, en fonction d’au moins une mesure relative à l’activité d’au moins un consommateur (44) d’énergie du navire (40),
- des deuxièmes moyens de calcul d’une deuxième donnée (D2) représentative d’une variation d’énergie du gaz liquéfié présent dans la cuve (42), en fonction d’une variation de température du gaz liquéfié dans la cuve (42) sur l’intervalle de temps,
- des moyens d’ajout de la deuxième donnée (D2) à la première donnée (Dl), délivrant une donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie effective (Df) dans le navire (40), le système de détermination (50) étant caractérisé en ce qu’il comporte en outre :
- des troisièmes moyens de calcul d’une troisième donnée (D3) représentative d’une quantité d’énergie économisée par le système de liquéfaction sur l’intervalle de temps, lorsque le système de liquéfaction est activé sur l’intervalle de temps, et
- des moyens d’addition de la troisième donnée (D3) à la donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie effective (Df), délivrant, lorsque le système de liquéfaction est activé sur l’intervalle de temps, une donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie estimée (Ds) qui aurait été constatée sans l’activation du système de liquéfaction.
8- Système de détermination (50) selon la revendication 7, le navire (40) étant équipé d’un dispositif de vaporisation du gaz liquéfié, comportant en outre des cinquièmes moyens de calcul d’une cinquième donnée (D5) représentative d’une quantité d’énergie du gaz liquéfié pompé de la cuve et destiné à traverser le dispositif de vaporisation sur l’intervalle de temps et des moyens additionnels de soustraction de la cinquième donnée (D5) à la donnée représentative de la perte opérationnelle d’énergie effective (Df). 9- Système de détermination (50) selon la revendication 7 ou 8, comportant en outre des sixièmes moyens de calcul d’une sixième donnée (D6) représentative d’une variation d’énergie de la phase gazeuse du gaz liquéfié présent dans la cuve, en fonction d’une variation de pression et température dans la cuve sur l’intervalle de temps, et des moyens additionnels d’ajout de la sixième donnée (D6) à la donnée représentative de la perte opérationnelle d’énergie effective (Df).
10- Système de détermination (50) selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, comportant une interface homme-machine comportant des moyens d’affichage (58) aptes à fournir une représentation des première, deuxième, troisième, cinquième et sixième données (Dl, D2, D3, D5, D6), ainsi que des données représentatives des pertes opérationnelles d’énergie effective (Df) et estimée (Ds), dans laquelle la donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie effective (Df) est visualisée sous forme d’une somme entre au moins deux parmi les première, deuxième, cinquième et sixième données (Dl, D2) et, lorsque le système de liquéfaction est activé sur l’intervalle de temps, la donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie estimée (Ds) est visualisée sous forme d’un cumul de la troisième donnée (D3) et de la donnée représentative de la perte opérationnelle d’énergie effective (Df).
11- Système de détermination (50) selon la revendication précédente, dans lequel la représentation est un graphique en cascade (4).
12- Système de détermination (50) selon la revendication précédente, dans lequel les moyens d’affichage (58) sont aptes à représenter la donnée représentative de la perte opérationnelle d’énergie effective (Df) en un premier emplacement du graphique en cascade (4) lorsque le système de liquéfaction est activé sur l’intervalle de temps, ou en un deuxième emplacement du graphique en cascade (4), distinct du premier emplacement, lorsque le système de liquéfaction est désactivé sur l’intervalle de temps, la donnée représentative d’une perte opérationnelle d’énergie estimée (Ds) étant représentée par les moyens d'affichage (58) au deuxième emplacement lorsque le système de liquéfaction est activé sur l’intervalle de temps. 13- Système de détermination (50) selon l’une quelconque des revendications 10 à 12, dans lequel l’interface homme-machine du système de détermination (50) comporte en outre des moyens de sélection (1) d’au moins une portion d’un trajet effectué par le navire (40), et des moyens de sélection (Bl) de premiers intervalles de temps pendant lesquels le système de liquéfaction était activé sur cette portion de trajet, les moyens d’affichage (58) étant aptes à représenter lorsque les premiers intervalles de temps sont sélectionnés par un utilisateur du système de détermination (50) :
- une moyenne de chaque donnée parmi les première, deuxième, cinquième et sixième données (Dl, D2, D5, D6) délivrée par les moyens de calcul de ladite donnée pour chacun des premiers intervalles de temps,
- une moyenne de données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie effective (Df) délivrées par les moyens d‘ajout pour chacun des premiers intervalles de temps,
- une moyenne de troisièmes données (D3) délivrées par les troisièmes moyens de calcul pour chacun des premiers intervalles de temps, et
- une moyenne de données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie estimées (Ds) délivrées par les moyens d’addition pour chacun des premiers intervalles de temps.
14- Système de détermination (50) selon la revendication précédente, dans lequel l’interface homme-machine du système de détermination (50) comporte en outre des moyens de sélection (B2) de deuxièmes intervalles de temps pendant lesquels le système de liquéfaction était désactivé sur cette portion de trajet, les moyens d’affichage (58) étant aptes à représenter lorsque les deuxièmes intervalles de temps sont sélectionnés par un utilisateur du système de détermination (50) :
- une moyenne de chaque donnée parmi les première, deuxième, cinquième et sixième données (Dl, D2, D5, D6) délivrées par les moyens de calcul de ladite donnée pour chacun des deuxièmes intervalles de temps, et
- une moyenne de données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie effective (Df) délivrées par les moyens d‘ajout pour chacun des deuxièmes intervalles de temps.
15- Système de détermination (50) selon l’une quelconque des revendications 10 à 14, dans lequel l’interface homme-machine comporte en outre des moyens de sélection d’au moins un onglet lié à une donnée opérationnelle relative au gaz liquéfié, évaporé, reliquéfîé ou consommé dans les cuves (42), aptes à faire afficher par les moyens d’affichage (58), un graphique (3) de valeurs correspondant à l’onglet sélectionné, les valeurs étant celles de la donnée opérationnelle sur un ou plusieurs intervalles de temps et étant enregistrées dans une mémoire du système de détermination (50).
16- Système de supervision de données opérationnelles liées à au moins une cuve
(42) d’un navire de transport de gaz liquéfié, caractérisé en ce qu’il comporte le système de détermination (50) de données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie selon l’une quelconque des revendications 7 à 15, et en ce qu’il comporte des moyens de calcul d’une quatrième donnée (D4) représentative d’une variation de volume de gaz liquéfié dans la cuve (42) sur l’intervalle de temps.
17- Programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé de détermination (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, lorsque ledit programme est exécuté sur un ou plusieurs processeurs.
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