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我国船舶设计机构以及船企应准确把握日益严格的环保要求和船东的实际需求,有的放矢地展开低碳设计工作,使中国造船业实现由成本优势向技术优势的“华丽转身”。
用低碳设计成就绿色船舶
发布时间:2010-08-31 14:43:06 | 来源: | 作者:胡毓
    7月11日,中国船舶馆对外公布了8大未来概念船。虽然这些通过工业与仿生理念等手段描绘出的“人类海上生活”目前仅是一种蓝图,但是绿色——这一未来船舶的“基因”已显露无遗。可以预见,在高效、减排呼声高涨以及国际海事新规范、新标准不断出台的当下,通过低碳设计而具备绿色“基因”的船舶将成为船市主角,而从哪些方面开展低碳设计并使船舶具有国际竞争力,已成为船舶设计机构以及造船企业必须攻克的难题。对此,中国船舶工业行业协会有关人士表示,我国船舶设计机构以及船企应准确把握日益严格的环保要求和船东的实际需求,结合当前的研究成果及开发进度,发挥自身优势,有的放矢地展开低碳设计工作,从源头上提高我国船舶工业的国际竞争力。
    要设计出具有国际竞争力的绿色船舶,我们首先要了解船东都有哪些要求。据了解,不久前,挪威船级社(DNV)曾面向全球船东开展了一项以未来集装箱船性能需求为主题的问卷调查。调查结果显示,船舶的燃油效率、操作的可靠性、确保运输的能力、是否符合国际海事新标准和新规范等最为船东所看重,船舶的运营成本以及慢速航行能力等受到广泛关注,为船舶增加先进的涂层系统、增配热回收系统以及在港口辅助动力和硫排放控制区域采用液化天然气(LNG)驱动也受到船东的欢迎。由此不难看出,符合涂层新标准(PSPC)、新船能效设计指数(EEDI)、目标型新船建造标准(GBS)等国际新标准和新规范的船舶设计将是船东订船的前提,而高效、绿色环保、操控可靠则是船东未来下单的标准。对于船东提出的这些绿色船舶设计要求,我们不禁要问,广大船舶设计机构以及船企准备好了吗?
    中国工程院院士、中船集团公司七○八所研究员张炳炎表示,一项优秀的船舶设计,不仅可以帮助船企降低建造成本及难度,缩短建造周期,还可以降低船舶使用过程中的运营成本、环保成本和维护成本,为船东节省资金投入。而在当前,我国船舶研究设计领域的发展可谓有喜有忧。喜的是,低碳研究工作在我国不少船舶设计机构及船企中已经得到普遍重视,有的还取得了一定的研究成果,如中船集团公司正在加紧设计和研发20种环保型船舶,沪东重机有限公司研制出满足国际海事组织TierⅡ排放标准要求的低速船用柴油机等。忧的是,我国船舶设计工作在具体研究成果的整合与应用以及部分关键技术的开发等方面仍然远远落后于欧洲、日本、韩国等先进造船国家和地区。张炳炎指出:“与他们相比,我国船舶设计工作仍有不可忽视的差距。这种差距极有可能成为我国船舶工业未来发展道路上的最大障碍。”
    由此可以看出,找准船舶设计发展方向对我国船舶工业而言意义重大,而绿色设计就是未来的发展方向,也是我国造船业实现“弯道超车”的最佳途径。因此,广大船舶设计机构以及船企要充分运用绿色设计理念,开发出高效、环保的优秀船舶,使之成为我国船舶设计产业走向国际的突破口。“真正意义上的绿色船舶应该能够在降低对环境影响的前提下,以更少的燃料运输更多的货物。同时,通过灵活设计,使船舶充分适应于未来航运市场的变化,并保证船舶高效、可靠的操作性能。”上海船舶研究设计院船舶设计二部副主任李路表示,满足这些特性的船舶势必会成为未来船舶市场的主角,而设计出这类船舶的设计机构及船企无疑将当仁不让地成为市场洗牌游戏里的“庄家”。
    那么,船舶设计机构以及船企应从哪些方面开展设计创新工作?业内专家表示,船舶设计环节不仅决定着新造船的型式、尺寸、结构、生产成本和建造周期,而且对船舶的使用效率及排放性能也有极大影响。基于此,船舶设计人员应彻底改进线型设计、结构布局、轮机性能、船体涂层等方面的设计方法,大胆采用新技术、新材料,使船舶在燃油效率、排放标准、动态航行能力、尾部涡流能量利用以及低养护率等方面具有独到之处,从细节着手,充分迎合乃至引导船东对绿色船舶的设计需求。在具体设计层面,由于一些设计院所目前尚缺乏充分的计算工具,新船的船体一般是根据其在平静水域航行中的最佳性能而设计的,而在实际海上航行时,船体往往会受到诸如海浪、海风等外力影响,增加船体航行阻力。因此,优秀的船体设计应该既考虑平静水域,也要考虑海上航行情形,提高船舶航行过程的航向保持能力以及耐波性能,进而提高船舶主机的推进效率。同时,鉴于采用诸如玻璃纤维复合夹芯板、玻璃钢材料等轻质材料可以使船舶在现有基础上有效地降低自重、提高装载能力,进而降低船舶油耗和二氧化碳排放量,船舶设计人员应主动寻求船板的替代品,设计出更加环保的船舶。轻质材料可大大降低船舶的运行成本,这一点对船东将产生巨大吸引力。另外,随着国际油价居高不下以及国际社会对环境问题日益关注,采取新型电喷船用柴油机或双燃料推进系统的船舶设计也得到船东认可,其燃油效率及排放性能能使船舶满足EEDI、船舶能效营运指数(EEOI)和港口排放要求。
    专家指出,作为我国船舶工业由大到强的关键性因素,我国船舶设计工作仍有很长的路要走。我国船舶设计机构以及船企应齐心协力,大力提高我国船舶设计水平,通过低碳设计为船舶注入绿色“基因”,使中国造船业实现由成本优势向技术优势的“华丽转身”。

 
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