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航运终将迈向更清洁的未来

2017-04-20 00:30:56作者:司马熵来源:
新的环保规范的实施使得航运业不得不去寻找减少有害气体排放的方法。本周我们聚焦在两个不同却又存在关联的方面:船舶动力方式和船舶所采用的燃料。

  上图柱状图显示了2000年以来每年订单的总数;红线为当年订单中采用电力推进的船的比例;蓝线为当年订单中采用LNG作为燃料的船的比例。2010至2016年,电推船及LNG动力船订单比例为7-11%及2-4%。而2017年至今,比例则迅速攀升至22%和16%。新的环保规范,例如2020年0.5%的硫排放规定,在订单比例变化中扮演了很重要的角色。

  电力推进

  全球96%的船采用的是机械推进的方式,即主机(二冲程或四冲程)驱动与其相连的推进器来产生使船舶前进的推力。其余大部分则是采用电力推进方法。其中,主机(四冲程)产生的机械能通过发电机被转换为电能,再通过电动机来驱动推进器。

  通过优化主机在不同工况下的负荷,电推系统可以降低燃油消耗并且减少尾气排放。因此电推系统在一些对操纵性要求高、工况多变以及对噪声敏感的船型上得到了广泛的应用,例如海工船、拖轮和客船。对于大型货船这种要求主机输出功率高且平稳的船而言,机械推进系统仍然是更高效更经济的选择。本周图表显示出,在订单量减少的背景下,采用电推系统船舶订单比例却逆势上升,2017年目前达到了22%。

  电池供能

  电力推进的另一个选择是采用电池来为主推进系统提供动力。目前有22条船已经采用电池推进的方式,另有14条船在建,但这些船大多数同时也有柴油机或发电机来提供动力。使用电池推进不仅仅可以降低排放,还可以通过优化主机负荷以及蓄电池充放电来提高效率。对小型短途航行的客船来说,采用纯电池推进是可行的。

  气体燃料

  液化天然气被认为是可以有效减少船舶有害物排放的燃料。在克拉克森船舶数据库WFR中,542条已交付船舶可以使用LNG作为燃料,其中有351条是LNG运输船。这些船可以将挥发出的天然气导入其涡轮机、双燃料发电机或主机加以利用。在其他船型领域,LNG的应用花了更长时间。但是有迹象显示,在船舶设计方案和燃料加注条件允许的情况下,LNG正在逐渐受到欢迎。在2017年目前的130条订单中,21条船将采用LNG作为燃料,其中4艘阿芙拉型油船是除LNG运输船外采用二冲程双燃料主机的最大的船。

  采用更高效的动力系统以及更清洁的燃油是航运业应对新的环保规范的两种方式。伴随着船舶设计和运营方式的不断发展,航运业正驶向更加高效和清洁的未来。

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