中国船舶报社主办
电话:010-59517976
您现在的位置: 中国船舶新闻网 > 设备物资 > 新品推介 > 正文
借“东风”,混合动力船扬“帆”起航!
发布时间:2017-09-15 16:56:36 | 来源:中国船舶新闻网 | 作者:敖阳利
    近日,由大连船舶重工集团有限公司牵头承担的国家高技术船舶科研计划“风帆技术示范应用开发”项目风帆制作正式开工。该项目旨在研究风帆-主机混合动力推进系统,掌握风帆设计、制造与应用的关键技术,完成风帆在超大型油船(VLCC)上的示范应用,提升我国船舶节能环保整体技术水平。
    在全球船舶污染排放限制、节能环保法规日趋严格的情势下,研发风力辅助推进系统,利用风能促进大型船舶节能减排,成为造船业绿色发展的现实选择。相关实际应用及研究已表明,在散货船、油船等大型远洋船舶上安装风力辅助推进系统,能够有效替代部分需燃油供给的动能,降低船舶油耗成本。此外,风能与太阳能的“强势混搭”,还可为船舶提供更为强劲的动力。

借来“东风”替代油,风帆辅助节能减排

    “风帆节能减排的效果,主要看风能在船舶推进动力中所占的比重,也就是说,一艘船能借来多少‘东风’,就替代多少燃油,这与船舶自身的整体动力设计方案、风帆技术的发展水平及实际使用情况等直接相关。”中国船舶重工集团公司第七一四研究所高级分析师曹林说。
    从理论上讲,对于以“机为主、风为辅”的船舶,风帆辅助动力可以为之节省50%的燃油,但目前已采用机帆混合动力的大型远洋船舶及相关应用研究表明,风帆技术尚达不到这个水平。尽管如此,风帆辅助动能在节能减排上的“功劳”也不容小觑。
    由大船集团牵头的“风帆技术示范应用开发”项目,是我国节能环保示范工程之一,2014年被列入工业和信息化部高技术船舶科研专项。在风帆辅助节能减排方面,该项目VLCC可实现在相同航速下平均日油耗降低12%以上。厦门船舶重工股份有限公司正在为芬兰维京邮轮公司(Viking Line)建造的2800客位游轮型客滚船,将配备双燃料主机并安装旋转风帆。数据分析显示,在合适的风力及航速条件下,该客滚船应用旋转风帆可获得25%的节油效果。
    今年1月,芬兰风力辅助推进系统(AWPS)供应商Norsepower Oy与维京邮轮签订协议,为该公司的一艘液化天然气(LNG)燃料动力渡船安装高24米、直径4米的风帆,这可以使该船每年降低20%的燃料成本,减少二氧化碳排放量约900吨。
    近年来,国际海事组织(IMO)关于全球二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物等船舶空气污染物的排放限制越来越严格,船舶工业对于清洁燃料、清洁能源及相关技术的需求不断增加。作为可再生能源,风能成为重要备选项。DNV GL最近发布的《能源转型展望》报告预测,风能将推动可再生能源使用的持续扩张。
    不过,要再现大型远洋货船千“帆”竞发之景,仍需时日。“风帆的应用给船舶动力系统、甲板布置、船体结构等造成的问题还需要进一步解决,风帆辅助推进系统及设备成本较高,给机帆混合动力系统的大规模应用带来一定影响。”曹林说。

太阳能“加持”,机帆混合动力更强劲

    人类社会对于风帆助航的运用有着悠久的历史,工业革命带来动力革新,蒸汽机、柴油机的运用极大地提高了船舶的运输效率,也使得风帆逐渐淡出了人们的视野,尤其在大型远洋船舶上的应用几乎绝迹。
    20世纪七十年代,受第一次石油危机影响,为了减少油耗、降低成本,一些国家开始研制风帆辅助动力船舶。1980年,日本建造了全球首艘风帆混合动力油船“新爱德丸”号。该船安装了2个高12.15米、宽8米的风帆,风帆的角度、收放由计算机自动控制,并通过液压系统驱动实现。从某种意义上说,该船开创了风帆在现代船舶应用的先河。此后几年,日本又相继建造了多艘风帆辅助动力运输船。
    在节能环保要求不断提高及船舶日益大型化的形势下,很多国家都进行了风帆辅助动力技术的研究和实船试验,风帆在结构设计、材料运用以及智能化等方面都有了较大改进。
    2007年,全球第一艘风筝货船“白鲸天帆”号从德国汉堡市起航,横渡大西洋驶往美国休斯敦,悬在该船上方的巨型高科技风筝“吃饱”风力,供给前进动力。2015年,挪威一艘新型货船以船身为帆,从海风中获得动力持续前进,仅以LNG为补充燃料,无需使用燃油,十分环保节能。
    今年8月,英国劳氏船级社(LR)宣布加入Quadriga可持续航运项目,参与建造全球最大的风帆动力货船——一艘长170米的汽车运输船。该船将配备4根桅杆安装风帆,使用风帆和柴油发动机混合推进动力,高峰负荷时还可启用电池系统。
    风能使用方式相对单一,且不够稳定,而集风能和太阳能于一体的太阳能电池帆,可有效补齐这一“短板”。日本生态船舶动力公司(EMP)已成功研制出太阳能电池板EnergySail,将在明年进行海上实船试验。EnergySail是一种安装在船舶甲板旋转杆上的刚性帆,内嵌在帆中的太阳能电池板可收集风能和太阳能,并转换成电能储存在电池中,供给通常由辅助发电机提供的电力,可以大幅减少船舶油耗和温室气体排放。这些帆板由计算机控制,根据风力状况调节其方位以减少阻力,并持续收集能量。
    此外,日本邮船正在研发全新环保集装箱船,主要以LNG为动力,辅以太阳能电池及风帆推动,预计于2030年正式面世。

 

相关文章

特别推荐
· 华南首座自升式风电安装平台完成站桩试验
· 川崎重工自救欲输出过剩产能
· 粤海铁路火车渡轮 “粤海铁三号”主、辅机...
· 安泰动力下半年将交付17台MAN低速船机
· 杭齿HCQ700轻型高速齿轮箱投入市场
· 英国开发出船舶润滑油自动监测系统
· 上半年我国船板产量超850万吨
· 日本推出新型节能船艏“SK-Bow”
· 未来船板价格将震荡运行
· 我国首个压载水处理系统获IMO批准
点击排行
· 我国首个压载水处理系统获IMO批准
· 未来船板价格将震荡运行
· 日本推出新型节能船艏“SK-Bow”
· 上半年我国船板产量超850万吨
· 英国开发出船舶润滑油自动监测系统
· 杭齿HCQ700轻型高速齿轮箱投入市场
· 安泰动力下半年将交付17台MAN低速船机
· 粤海铁路火车渡轮 “粤海铁三号”主、辅机...
· 川崎重工自救欲输出过剩产能



国资委 | 中国船舶工业集团公司 | 中国船舶重工集团公司 | 中国船舶工业行业协会 | 上海市船舶与海洋工程学会 | 中国船级社 | 中国造船工程学会 | 中国船舶标准网
中国产业报协会 | 中国造船网 | 国际船舶网 | 中国船检 | 南通船舶网 | 中国船舶设备网 | 船舶英才网 | 中国拆船协会
中国船舶报社版权所有,未经书面授权禁止使用
热线电话:010-68058257 010-59517980 传真:010-59517855
地址:北京市西城区月坛北街5号 邮编:100861
E-mail:news@chinashipnews.com.cn
京ICP备1400618号
京公网安备11040102100057号