北斗系統構建完整綠色航運體系
2011-3-16 12:03:00 來源:網絡 編輯:56885 關注度:摘要:... ...
素有“亞洲第一大河”之稱的長江,源遠流長,孕育華夏。要說她與“北斗衛星導航定位系統”之間存在密切聯系,恐怕沒幾個人信服。一個是在太空中游弋的瑰麗星座,一個是地球上壯美的文化血脈。然而,的確有一群智慧的中國人將二者構成“黃金搭檔”。
長江千百年來默默承載著繁重的水路交通和運輸重擔。中國科學院對地觀測與數字地球科學中心主任、世界著名的遙測專家郭華東教授告訴《中國新聞周刊》:2009年,長江的總長度為6547.6千米,總面積180 850 0平方公里,年平均入海水量9600余億立方米,完全或部分流經包括中國西藏自治區在內的11省、直轄市、自治區,流域人口超過5.5億人,干流通航里程達2800公里,是名副其實的“黃金水道”。截至2010年,交通部最新統計數據顯示,長江沿線注冊在籍的船只共有50.5萬艘,該數據僅包括噸位在30 0噸以上船舶,使用傳統柴油作為動力,如此之多的船舶,排放的二氧化碳無疑會對長江的水質及沿岸地區的空氣造成污染,不利于全面開展節能減排工作。
解決日益緊迫的環境壓力,北斗系統在船用清潔燃料以及船舶導航監控業務領域有了發揮巨大作用的空間。
黃金水道添綠裳
長期以來,在構建綠色物流體系中,長江航運的確具有運能大、投資省、占地少、節能環保、運輸成本低、適于運送大宗貨物以及存在國防安全方面的比較優勢。但是,傳統的柴油等成品油價格持續走高,2011年2月初的柴油市場價格比2005年同比增長了近100%,內河航運的燃料需求呈剛性增長趨勢,航運企業的運輸成本節節攀升;同時,為節省成本,大量船舶使用千秒油,甚至用重油做燃料,船舶行駛起來,所到之處濃煙滾滾,與國家推動節能減排、發展低碳經濟、建設環境友好型社會背道而馳。
如何轉變,才能實現綠色發展?
目前,發展航運業需與保護環境同步進行的觀念成為業界共識,而包括長江航運在內的中國內河航運的燃料主要是柴油,液化天然氣(LNG)等清潔能源的使用仍是空白。
長江航運集團鳳凰貨運公司副總經理趙偉告訴《中國新聞周刊》,“船舶發動機的‘油改氣’存在一個技術難關,天然氣和柴油不同,如何保證氣體不外漏、汽缸中的氣壓保持安全數值、剩余氣量的實時監測及加供氣提示,甚至是尋找最近的加氣站等!
北斗系統的建成和使用,成功解決了這個困擾能源和運輸領域多年的難題。將北斗衛星導航定位系統安裝上船,集成北斗系統的導航技術、監測功能和多傳感器技術,實現包括采集船舶吃水深度、航速、河水流速、水質等信息,以及進行位置報告、預警報警、航務查詢、物流貿易、調度監控和應急救援等多項工作。
中興恒和投資集團董事局主席王巖向《中國新聞周刊》自豪地談起北斗系統在長江航運中的應用,“更為重要的是,北斗系統能對船舶的二氧化碳和硫化物等污染排放情況進行準確的實時監測。最終,船舶雙燃料改造以及北斗衛星導航監控系統應用將形成聯動,構建完整的綠色航運體系。”
作為北斗系統的民用分理公司之一,中興恒和投資集團以長江的內河航運為切入點,大力推進內河船舶雙燃料改造,在現有船舶柴油發動機的基礎上,成功地研發了具有國內領先水平的船舶雙燃料發動機改裝套件,2010年,該套設備已經進行了臺架測試,多次試驗數據和結果均優過預期。
長江航運集團擁有和控制的船舶運力744萬載重噸,載重1000噸以上的貨輪近3700余艘。旗下長航鳳凰公司是中國內河經營干散貨專業化運輸規模最大、江、海、洋全程物流實力最強的企業,擁有和控制的船舶運力260萬載重噸。中國長江航運集團鳳凰貨運公司總經理粟道康告訴《中國新聞周刊》,“‘十二五’期間,公司面臨著艱巨的節能減排工作,完成減排任務需要全方位、全產業鏈的工作創新,必須依靠技術創新,將相關高新技術引入到此次改革中來。”
2011年3月9日至10日,長江航運鳳凰股份有限公司在重慶深水碼頭,成功進行了首艘雙燃料發動機重型船舶的試航儀式,隨后三艘試航船向湖北宜昌開進,這標志著由北斗衛星導航定位系統與中國的內河航運產業牽手實施的“內河船舶油改氣雙燃料動力改造技術開發”工作進入實質性推廣應用階段。由此,北斗系統和長江航運完美結合。
北斗創新換真金
2008年年底,“北斗船用安全監控系統”正式全面鋪開,其間走過不少彎路。為實現可持續發展,大規模使用液化天然氣(LNG)作為船舶燃料在航運領域勢在必行。在中國,船舶油改氣系統沒有先例,沒有國家標準,船級社無法給予具體指導。面對北斗系統的良好監測性能和獨有的短報文通訊功能,各級交通部門、船運公司,甚至船長都期待系統能夠上船使用。
北斗系統之所以如此受追捧,用王巖的話說,“利用中國自主知識產權的高新技術,創造性的使用新方法,換取真金白銀的效益和雙贏,沒有人不愿意做。”沒有標準就制造標準。
依托借鑒荷蘭、挪威等國家船級社,將參照新船的標準制定出為舊船改造的標準。長江上50萬艘舊船,成為北斗的水上實驗室。經歷2009年、2010年兩年的摸索,做了大量的實驗,邀請中國國家船級社、重慶船級社、武漢船級社,在長江航運科技部的大力支持下,終于制定出一個符合中國實際情況的模式。
“小平同志的摸著石頭過河,在其中得到了淋漓盡致的發揮。”粟道康意味深長地說
“當時非常艱難,國家沒有具體的政策支持,更談不到資金上扶持,全部是企業行為,2千多萬的實驗費用。不同的發動機,在長江的不同航段上,經歷不同的航行條件,涉及到中國十幾個型號的發動機。大的小的,土的洋的,要想改船,就對每一個船型的發動機都要做臺架實驗!蓖鯉r對當時的場景記憶猶新!坝浀卯敃r的長迅三號,2550噸的船,做系泊實驗,船頭頂岸不動,開足了重載馬力,一次不動,兩次、三次、四次……每次都是劍懸心口,功夫不負苦心人,最后實驗終于成功了!
就這樣,中國也有了全球領先的舊船動力改造試行標準。標準制定之后,需要細算一筆賬。從臺架實驗和系泊實驗,各方都取得了具體數字,現在的替代比是1:1.01,就是1噸柴油來比1.01噸天然氣,在系泊實驗中達到了天然氣的75%正常燃燒,完全替代了75%的柴油。也就是說,在船舶航行時,只需再備用25%的柴油就可以,剩余部分全部由天然氣替代。
這個關鍵數據從哪里來?北斗衛星導航定位監控來的,沒有北斗系統,技術上不存在可能性。
現實問題是,企業以創造經濟價值為第一要務。長江航運集團是一家央企,130多年的歷史,擁有近10萬名員工。作為中國最大的內河航運公司,承擔著繁重的節能減排任務。面對激烈的市場競爭,需在承擔企業經濟責任的同時,將環境能耗降下來,務必需要增加環保投資,勢必形成了額外的高成本,這種“賠錢做貢獻”的生意往往不符合企業的發展邏輯。
在“北斗船用安全監控系統項目”合作中,北斗系統著實為長江航運集團送去了定心丸。
目前長航集團下屬18家企業,所有統計在案,以柴油發動機為動力源的內河運輸船舶,數量是15.58萬艘,總裝機功率是1560萬千瓦,按每小時平均消耗柴油0.2千克來計算的話,那么每年消耗柴油總量為1671萬噸,如果使用天然氣80%替代柴油的話,最后折合市場現價,可以節約柴油1336萬噸,現金962億元。
據長江科學院研究表明,每1千克柴油的二氧化碳的排放量是2.8千克,一氧化碳在1千克左右,以長江航運集團為例,每年約消耗1670萬噸柴油,按實際的柴油利用率為85%左右,那么就說每年將產生4530萬噸二氧化碳和50.6萬噸二氧化硫。改用北斗系統監測的天然氣動力系統之后,每年可減少638萬噸二氧化碳和35.1萬噸二氧化硫。
小試合同能源管理
在實際操作中存在很多現實障礙,最典型的是如何統計具體的能源消耗比,如何能在合同約定的各方之間達成一個公開、公平、公正的公共數據平臺。
王巖告訴《中國新聞周刊》,“北斗系統最為核心的作用也是表現在對合作形式創新上,這在全球水上交通運輸領域獨一無二,它將合同能源管理、新能源開發利用及節能減排和航運經濟發展有機的整合!
合同能源管理(EPC)是一種新型的市場化節能機制。這種節能投資方式允許客戶用未來的節能收益為工廠和設備升級,以降低目前的運行成本;或者節能服務公司以承諾節能項目的節能效益,或承包整體能源費用的方式為客戶提供節能服務。其實質就是以減少的能源費用來支付節能項目全部成本的節能業務方式。
目前中國鼓勵實行合同能源管理,恰好北斗在長江綠色航運中可以幫助推進各方面的工作。假設改造一艘裝機功率為600千瓦-800千瓦的自航載貨船,需要的費用是60萬元-80萬元人民幣,那么長江航運集團有近4000多艘船,如果全都由長航集團撥付款項進行改造,難度實在太大,總費用過于龐大,超出預算難以讓企業承受。
解決路徑在哪里?北斗系統給出了答案:改裝船只無需長航支出費用,合作的企業出資,簽約合作5年,5年間柴油消耗和天然氣消耗之間有一個差價。差價間的利潤合作方平分,各收益50%,長航集團未花一分錢,凈利潤50%,換算之后,50%的利潤要遠遠高過當初的船只改造費用!5年間把柴油和天然氣的替代率差價加起來,基本上在300萬元左右!蓖鯉r如是說。
很明顯,這一案例的利潤率相當可觀!暗珕栴}是找不到辦法解決油和氣的流量數據。流量如果用儀表統計的話,就需要人力抄表,這涉及到合作雙方誰來抄表。航運有一個共同特點,時間周期長。每次從出航到返航,少則一周,多則數月,抄錄儀表信息難度很大,每艘船都派一人,未來單方就要組織50萬人,雙方組建共100萬人的隊伍,顯然不現實!蓖鯉r向《中國新聞周刊》列舉著。
用了北斗系統,這一切都得以解決,在每艘船上都安裝氣表和油表,每個儀表內都安裝一個北斗傳感器,實時監控,所有參與方以北斗數據為準,重要的是北斗的傳感設備在未經系統允許情況下,無法被關停,即使被關停也留有數據記錄。
3月10日的首航儀式是第一次全面改裝升級的重載船舶的試水,取得了圓滿的成功。北斗系統第一次為自己的母親河護航,為這條千百年來的“黃金水道”穿上綠色衣裳十足地出了一把力。