環保船舶“綠色革命”一觸即發
2011-11-3 16:59:00 來源:網絡 編輯:56885 關注度:摘要:... ...
由于燃料價格上漲和排放規定日益嚴格,建造更加綠色、更有效率的船舶將是船廠獲得成功的關鍵,一場由環保船舶引發的“綠色革命”一觸即發。
記者 芮 雪
10 月18日,世界首艘純天然氣推進的多用途遠洋運輸船的造船合同在上海簽署,即將在中國江蘇建造。據介紹,此次簽署的兩艘NVC405運輸船采用羅爾斯·羅伊斯公司全球領先的“環保船舶”設計,由辻產業重機(江蘇)有限公司負責制造,將于2013年10月開始由挪威運輸公司在挪威西海岸逐步投入運營。
“可以看到,業界很多報道都聚焦在這批環保船舶的‘首艘’上,其實遠遠沒那么值得驕傲,因為‘首’的只是制造方,而非設計者。想要真正立足環保船舶領域,掌握核心技術才是關鍵!蹦硺I界專家一語中的。
但無論如何,環保船舶的理念已經深入人心。其實,與其說這一理念通過上述事件再次進入人們的視野,不如說它從未離開過,而且正越走越近,由環保船舶引發的“綠色革命”一觸即發。
綠色技術風靡全球
國際海事組織(IMO)絕對是綠色船舶技術的最堅定擁護者。截至目前,IMO提出了涉及25個領域的綠色減排技術,包括動力驅動改進裝置、氣體燃料、廢熱回收、風箏、太陽能板、改進船舶吃水/前后傾角、螺旋槳拋光、船外殼涂層、氣象導航、航線執行、減少輔機使用等項目,其中大部分技術已經被國外船廠應用,預計技術成熟期在2015—2020年。
10月8-11日,在西安召開的“中國船級社長江地區委員會2011年會”上,代表們紛紛將目光聚焦到EEDI(船舶能效設計指數)和 SEEMP(船舶能效管理計劃)上,兩者已被正式納入“MARPOL公約附則VI修正案”,IMO溫室氣體減排框架下的三個關鍵步驟EEDI、SEEMP、 MBM(市場機制)中,已有兩項列入強制要求。
“正在全球推進的這場以節能減排為焦點的‘綠色革命’,其影響不亞于19世紀船舶動力從風帆到蒸汽機的偉大變革!敝袊壣缈偛美羁瓶UJ為。
僅就亞洲三大造船國中日韓來比較,中國在綠色、高附加值船舶領域明顯處于弱勢。事實上,近年來中國在船舶建造過程中,已經部分采用了新工藝、新裝備、新材料,這為中國船舶工業迎接國際規則挑戰奠定了一定基礎。
但據專家介紹,日本和韓國包括EEDI在內等環保船型開發已經進入成熟期,具備接單條件。中國現階段對這些技術還處于初步掌握階段,情況不容樂觀。研發和創新是中國船廠的弱項,重大技術攻關從研發到應用需要若干年的時間,如果船舶行業放緩綠色船型、綠色技術研發的步伐,屆時只能高價購買國外的設計和設備!拔覈嚓P業界緊急行動起來應對船舶綠色技術革命,造船和航運業的節能減排工作需要大提速! 李科浚呼吁。
集裝箱船設計趨勢
越來越多的業界人士也看到,亞洲區域內不斷增長的貿易需求帶來的船舶需求,必將也必然加快推進中國綠色船舶的建造步伐。
首先,這一趨勢會突出體現在集裝箱船領域。資料顯示,2007年,亞洲內集裝箱貿易占全球貿易量的1/5,并從那時起每年增長10%,后金融危機時期又恢復了這一增幅!八械念A測都顯示,亞洲內集裝箱貿易將繼續以高于世界平均水平的速度增長,這將增加市場對4000TEU支線集裝箱船的需求!钡聡鴦谑洗壣纾℅L)海事服務執行副總裁暨亞太地區總裁Steen Brodsgaard Lund說。
這一增長態勢充分體現在集裝箱船市場的變動中。GL新造船東亞審圖部副總裁及船舶工程師Holger Jefferies 指出:“自2010年起,集裝箱船市場的簽約量強勁復蘇,預期全球集裝箱船船隊每年將增長8%!
也正因為如此,一場關于集裝箱船設計趨勢的討論越來越“引人入勝”。
由于10000TEU以上大型船僅限于遠東-歐洲航線,這些船的交付預期會引發全球集裝箱船配置上的“連鎖反應”!靶⌒图b箱船將配置到亞洲內部市場,該地區的集裝箱運輸預計會大量增加!盝efferies 說。同時,他確信不斷增加的能源成本和更加嚴格的排放規定會促使亞洲及其他地區的航運企業尋求成本最優的運輸方案。
Jefferies 認為,降低燃料成本的方法有三種,即改善營運、船型和推進力!案纳拼盃I運的一個辦法就是降低船舶航速!彼f道。體現這一設計趨勢的典型例子就是小型超巴拿馬型集裝箱船,其特點是船體加寬、航速降低、載箱量增加。其他兩個方法通常應用到最先進的技術,借助于參數化船體建模、計算流體力學分析和變量生成等手段。
7月份,在漢堡舉行的德國船級社交流論壇上,為了應對減少二氧化碳排放的挑戰, GL提出了北歐支線集裝箱船設計概念。該船將采用液態氫發電與燃料電池組合,可以在頂部完全敞開的情況下堆碼1000只標準集裝箱和160只冷藏箱,并可達到航速15節。該船以為兩個吊艙式推進器發出高達5MW的燃料電池為動力,電池組提供峰值功率,多個可以儲存920立方米液態氫的C型油箱可以保證支線集裝箱船承擔整整10天一個來回的運營任務。
與GL一樣,集裝箱船領域也是挪威船級社(DNV)的研究重點之一。據了解,不久前,DNV繼2010年推出未來環保型集裝箱船“Quantum”后,又推出“Quantum 9000”新概念船,主要改進之一在主機方面。船上采用了ME-GI型氣體燃料雙沖發動機,提高了燃油效率、燃油靈活性和可靠性。同時,“Quantum 9000”在集裝箱船首選推進系統中采用了液化天然氣,提高了集裝箱船東的液化天然氣利用率。
新型燃料的選擇
LNG或為最佳選擇
說到綠色節能自然不能不提到燃料的選擇。當下最“時髦”的節能環保燃料當屬LNG。文章開頭提到的首艘天然氣推進的多用途遠洋運輸船就是一例。該船設計載重5000噸,采取已獲專利的穿浪型船頭設計、世界一流的燃氣動力發動機技術以及創新的 Promas推進系統,能夠改善船舶整體性能,并可提高18%以上的燃料效率。此外這種設計還兼具眾多環保優勢,其中包括有效地消除硫氧化物,比同類船舶減少40%以上的二氧化碳排放等。
據了解,LNG作為船用燃料兼具環保和經濟上的優勢,尤其是環保方面。它不含硫,因此沒有硫排放的問題,而且還有進一步降低二氧化碳排放的潛力,因為LNG中的碳含量要低于重油。GL認為LNG未來將替代標準燃料,并且新的供應鏈將建立起來。
DNV副總裁兼大中國區總經理姚伯樂也指出,LNG在未來將成為商船的新燃料。相比傳統燃料,如石油等,天然氣是一種更加清潔的能源,能有效減排二氧化碳和氮氧化物,而且LNG的儲量比石油大很多,預計天然氣價格的漲幅會小于石油。
但據記者了解,到目前為止,全球使用LNG燃料的船并不多,大約有20多艘。主要是運行于挪威沿岸的小型渡船,因為挪威已經建立了為船舶提供LNG燃料的基礎設施。另外,還有一些是海洋供應船和巡邏船。
“這類船會在今后幾年隨著環保法規的實施而出現。第一批項目可能在2012年或2013年簽約,大規模的出現可能會發生在這個十年的下半階段,即2015年左右!盙L環境研究部副總監Gerdmichael Wuersig預測,“由于這些法規,人們將不得不選擇更換燃料或者對廢氣凈化進行投資!
那么對于萬眾矚目的集裝箱船,LNG有用武之地嗎?
據記者了解,自2009年起,GL就參與了各種尺度LNG驅動的集裝箱船的開發,2010年,還發布了有關 LNG用作船用燃料的指南。Gerdmichael Wuersig進一步告訴記者:“到目前為止,LNG尚未用于集裝箱船,但集裝箱船用LNG驅動是可行的,它們只需要一些加氣站就行。雖然目前還停留在概念設計階段,但可以預見,這很快就會發生改變!
據中國船舶工業集團公司第708研究所提供的資料顯示,德國航運公司Reederei Stefan Patjens聯合DNV等正在對1艘4年船齡的5000 TEU型船進行改裝,以采用LNG燃料,該項目預計將于2012年完成,屆時該船將成為世界上首艘采用LNG燃料的集裝箱船。兩臺輔機及輔助鍋爐將替換為可以使用LNG燃料的設備,以便在排放控制區航行?拷l動機室的貨物區將被改裝成一間氣體技術室,并在甲板上增加額外的LNG容器,這樣僅僅操作該容器就可以供應LNG。
零排放理想十年或成現實
除了LNG,是否還有一種完全“零排放”的理想燃料呢?這聽起來實在太美好了,但這個理想可能在未來十年會變成現實。
目前這一設計理念正由GL戰略研發部門開發。這種零排放支線集裝箱船是一種由液氫驅動,完全零排放的船,船舶所用燃料來自海上風電。該設計設想,來自海上風力發電場過剩的能源可以產生液態氫,一個發電量50MW的風力發電場可以為多達5艘支線集裝箱船提供液態氫。雖然海上生產液態氫的成本比目前使用的船用輕柴油貴幾倍,但如果2025年之后引進排放附加費,船用輕柴油的成本將與液態氫的成本相似。
另據記者了解,這種“太美好”的零排放船舶最初是為適應歐洲的綠色港口而設計的,但隨著亞洲港口風電技術的發展,未來這一概念也將在亞洲港口得以實現。
“由于燃料價格上漲和排放規定日益嚴格,建造更加綠色、更有效率的船舶將是任何船廠獲得成功的關鍵。借助于新的計算技術和創新的方法,綠色環保造船的前景看好! GL海事服務執行副總裁暨亞太地區總裁Steen Brodsgaard Lund如是說。