李成成 何 曠

上海佳豪和羅·羅推出的新型高能效船舶

李成成 何 曠

近年來(lái)，世界各國(guó)越來(lái)越重視加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，控制廢氣排放，推廣綠色能源。在航運(yùn)領(lǐng)域，“綠色船舶”成為未來(lái)船舶市場(chǎng)的建造和運(yùn)營(yíng)趨勢(shì)，以迎合日益嚴(yán)格的航海氣體排放標(biāo)準(zhǔn)。歐美國(guó)家紛紛采取行動(dòng)，對(duì)航海運(yùn)輸中所產(chǎn)生的溫室氣體排放量引入報(bào)告、核實(shí)等機(jī)制，征收航海碳排放稅，并設(shè)立專(zhuān)項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)基金，鼓勵(lì)發(fā)動(dòng)機(jī)和運(yùn)輸工具的升級(jí)、新燃料的使用、新技術(shù)的研發(fā)以及氣體排放量的控制和減少。

不僅是歐美國(guó)家，中國(guó)也在《船舶與海工裝備產(chǎn)業(yè)“十二五”規(guī)劃》中提出要“根據(jù)市場(chǎng)需求，大力推進(jìn)散貨船、油船、集裝箱船的優(yōu)化升級(jí)，開(kāi)發(fā)建造滿足國(guó)際造船新規(guī)范、新標(biāo)準(zhǔn)要求的船型，以滿足當(dāng)前海事界在綠色、環(huán)保、安全等方面的要求”，中國(guó)船級(jí)社于10月起正式實(shí)施“綠色船舶”評(píng)價(jià)分級(jí)制，以能效、環(huán)保、工作環(huán)境為要素，相應(yīng)評(píng)出GreenShipⅠ、GreenShipⅡ、GreenShipⅢ（GreenShipⅢ為最高級(jí)）三個(gè)等級(jí)?！熬G色船舶”享受?chē)?guó)家更多的優(yōu)惠政策，例如稅費(fèi)減免，優(yōu)先由“綠色通道”進(jìn)入繁忙港口，享受低保費(fèi)率和優(yōu)惠的融資條件等。

上海佳豪與羅爾斯·羅伊斯聯(lián)合設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)放眼于未來(lái)“綠色商船”市場(chǎng)，集新穎人性的外觀和高效節(jié)能減排的綠色理念，為當(dāng)今乃至未來(lái)的商船市場(chǎng)注入了新鮮血液。已經(jīng)發(fā)布的船舶設(shè)計(jì)載重范圍在2500～100000噸之間，包括JD4100系列滾裝船（載重范圍9000～11000載重噸)，JD4400系列集裝箱船（最大載重達(dá)2500標(biāo)箱），JD4600系列多用途船（最大載重達(dá)40000DWT），JD4800系列散貨船（最大載重達(dá)100000噸）以及JD6400系列液化天然氣船（裝載能力5000～40000CUM）。越來(lái)越受到全球公認(rèn)的液化天然氣推進(jìn)系統(tǒng)被充分運(yùn)用到這些設(shè)計(jì)理念中，除散雜貨船目前只使用柴油主機(jī)，其他船舶設(shè)計(jì)的動(dòng)力系統(tǒng)都可選用柴油/混合動(dòng)力或天然氣作為主機(jī)燃料。這些配備了羅爾斯·羅伊斯Bergen燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)，既可以滿足甚至高于2016年開(kāi)始實(shí)施的國(guó)際海事組織（IMO）-Tier III關(guān)于氮氧化物（NOx）、硫氧化物（SOx）和二氧化碳（CO2）的排放要求，又大幅降低了船舶交付之后的運(yùn)營(yíng)成本，是真正的高能效、低運(yùn)營(yíng)成本的環(huán)保型船舶。

JD4100系列滾裝船

由于其裝卸速率快、費(fèi)用低、對(duì)碼頭要求不高的特點(diǎn)，滾裝船運(yùn)輸在國(guó)內(nèi)外都在穩(wěn)步發(fā)展，需求不斷增長(zhǎng)。JD4100系列為雙機(jī)雙槳型無(wú)限航區(qū)組合式滾裝/集裝箱船。目前發(fā)布了四個(gè)船型，載重量由9000噸至11000噸。該船型設(shè)有多層甲板，各甲板之間的交通可采用升降機(jī)或斜坡道，通過(guò)甲板開(kāi)口進(jìn)行聯(lián)系，提高裝卸貨效率。船艉設(shè)有側(cè)開(kāi)或后開(kāi)式的尾門(mén)，并配置水密門(mén)及與碼頭連接的跳板，可適應(yīng)不同碼頭裝卸貨需要。為了更好地應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)格的環(huán)保要求，更加積極主動(dòng)地應(yīng)對(duì)未來(lái)船舶市場(chǎng)的需求，該系列船型采用耐波低阻船舶線型和親海型艏部設(shè)計(jì)，配備了羅爾斯·羅伊斯先進(jìn)的柴油機(jī)或天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)以及高效節(jié)能的雙Promas舵槳組合系統(tǒng)，帶來(lái)推進(jìn)效率最大程度的優(yōu)化以及船舶操縱性的大幅提升。

在尋求節(jié)能減排新路徑中，液化天然氣（LNG）以其環(huán)境效益顯著的優(yōu)勢(shì)，成為了未來(lái)船用燃料的首選。JD4103GF和JD4104GF是JD4100系列中使用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)作為推進(jìn)的兩個(gè)船型設(shè)計(jì)，船上設(shè)有800m3的LNG艙，取代了傳統(tǒng)的燃油艙以提供燃料供給，該船型配備了兩臺(tái)羅爾斯·羅伊斯Bergen B32:40L8PG型純天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)以及一臺(tái)Bergen C26：33L6AG天然氣輔機(jī)，提供充沛動(dòng)力的同時(shí)提高了系統(tǒng)冗余度，相比于使用傳統(tǒng)的柴油動(dòng)力系統(tǒng)可節(jié)約燃料費(fèi)用約30%～40%，并可減少約80%的二氧化氮排放量，二氧化碳排放量降低25%，二氧化硫以及顆粒物排放量減少100%，滿足IMO Tier Ⅲ的排放標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步降低了船舶能效設(shè)計(jì)指數(shù)（EEDI）。其中JD4103GF、JD4104GF船舶根據(jù)不同設(shè)備配置可符合中國(guó)船級(jí)社關(guān)于GreenShip Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ等級(jí)的要求。

JD4400系列集裝箱船

JD4400系列為載貨能力在2000～2500TEU之間的單機(jī)單槳型無(wú)限航區(qū)集裝箱船。該系列船舶采用優(yōu)化低阻線型以及非常規(guī)突出球鼻艏，兼顧快速性與耐波性。該系列JD4401、JD4402、JD4404設(shè)計(jì)中分別使用了傳統(tǒng)柴油動(dòng)力推進(jìn)、燃?xì)鈩?dòng)力推進(jìn)以及柴油天然氣混合推進(jìn)，可適應(yīng)不同市場(chǎng)需求，并配備了Promas舵槳操作系統(tǒng)，有效提高了推進(jìn)效率。JD4400系列相比于傳統(tǒng)普通集裝箱船具有更低船舶能效設(shè)計(jì)指數(shù)（EEDI），相比于中國(guó)船級(jí)社《綠色船舶規(guī)范》中集裝箱船的EEDI基準(zhǔn)值降低超過(guò)40%，是面向未來(lái)的清潔、綠色、環(huán)保的新一代優(yōu)秀船型。

JD4401采用柴油動(dòng)力推進(jìn)，幾何載箱數(shù)為2250TEU，航速可達(dá)18.5節(jié)，船舶能效設(shè)計(jì)指數(shù)（EEDI）為13，相比傳統(tǒng)集裝箱船約降低40%。

JD4402GF采用液化天然氣作為動(dòng)力，幾何載箱數(shù)為2194TEU，設(shè)有1300m3LNG燃料艙，配備一臺(tái)羅爾斯·羅伊斯Bergen B35:40V16PG純氣體發(fā)動(dòng)機(jī)，三臺(tái)Bergen C26:33L9AG天然氣發(fā)電機(jī)組，通過(guò)PTI系統(tǒng)共同驅(qū)動(dòng)，航速17.5節(jié)，船舶能效設(shè)計(jì)指數(shù)（EEDI）僅為12.2，相比傳統(tǒng)集裝箱船約降低44%。

◎ 圖4 JD4402集裝箱船—2000teu—液化天然氣驅(qū)動(dòng)

JD4404具有更大的裝箱空間，幾何裝箱數(shù)達(dá)到2500TEU，并采用柴油和天燃?xì)饣旌蟿?dòng)力推進(jìn)，具有更大靈活性和冗余度。

JD4400系列還包括針對(duì)未來(lái)內(nèi)河航運(yùn)市場(chǎng)設(shè)計(jì)的JD4403 300FEU LNG集裝箱運(yùn)輸船，該船最大可裝載300FEU LNG罐式集裝箱，并采用兩臺(tái)純氣體機(jī)推進(jìn)。

JD4600系列多用途船與JD4800系列散貨船

JD4600系列多用途船目前主打無(wú)限航區(qū)37000載重噸靈便型多用途船。該船型的船長(zhǎng)約180米，型寬29.8米，型深14.9米，可運(yùn)載散貨、袋裝普通干貨、鋼卷、危險(xiǎn)貨物以及集裝箱。已經(jīng)發(fā)布的JD4601和JD4602兩個(gè)設(shè)計(jì)，分別采用柴油和天然氣驅(qū)動(dòng)，滿足不同的市場(chǎng)需求。為了降低能耗，提高船舶的運(yùn)營(yíng)效率，船舶的外型采用了直立犁型球艏并配備Promas舵槳組合系統(tǒng)。直立犁型球艏的船艏劈浪型的設(shè)計(jì)有助于減小船舶的興波阻力，提高快速性，船舶水線長(zhǎng)在不同的浮態(tài)下的變化很小，從而加強(qiáng)了耐波性。這樣的設(shè)計(jì)不但令船舶更美觀，而且易于施工。Promas舵槳組合系統(tǒng)可以提高2%～6%綜合推進(jìn)效率（有待船模實(shí)驗(yàn)確定）；減少槳最高25%的壓力脈沖；在低速情況下增加15%操縱性；減少噪音和振動(dòng)，提高船員舒適性。

JD4800系列散貨船與JD4600具有相同的外觀設(shè)計(jì)，37000載重噸的JD4801采用柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)，最新開(kāi)發(fā)的JD4802為57000載重噸散貨船，配備純氣體機(jī)，以天然氣為燃料。

JD6400系列天然氣運(yùn)輸船

隨著國(guó)際油價(jià)的繼續(xù)上漲和排放標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格，LNG運(yùn)輸船市場(chǎng)快速發(fā)展，對(duì)于中小型LNG船的需求日益增加。JD6400系列包含5000m3、10000m3、12000m3、15000m3、20000m3、30000m3到40000m3的中小型LNG天然氣運(yùn)輸船。本系列船型貨艙采用單圓筒/雙耳罐C型獨(dú)立液貨艙，貨艙部分船體結(jié)構(gòu)均為雙底雙殼，安全性高，且均為天然氣/雙燃料驅(qū)動(dòng)，EEDI大幅降低，為新一代創(chuàng)新低碳環(huán)保船型。

其中，JD6405-10000m3LNG運(yùn)輸船為江海聯(lián)運(yùn)淺吃水船舶，是國(guó)內(nèi)首艘面向長(zhǎng)江中下游航行并兼顧沿海運(yùn)輸?shù)拇?，該船型很好地填補(bǔ)了這一國(guó)內(nèi)空白，在江海直達(dá)小型LNG船的設(shè)計(jì)方面做出了積極的嘗試和探索并取得了相當(dāng)大的技術(shù)成果。

如今的航運(yùn)業(yè)面臨的不僅是越來(lái)越嚴(yán)苛的碳排放管理政策的考驗(yàn)，隨著全球經(jīng)濟(jì)的走弱，運(yùn)力過(guò)剩也成為眾船公司的難題，如何通過(guò)創(chuàng)新在優(yōu)勝劣汰中占據(jù)有利位置，并兼顧支持環(huán)保新政策將成為各個(gè)船公司謀求生存發(fā)展的趨勢(shì)。亞洲是現(xiàn)今新建船舶項(xiàng)目的首選之地，中國(guó)的造船業(yè)蘊(yùn)含著巨大的潛力，一些有實(shí)力的船廠也將目光投向了具有更高附加值的海洋工程和環(huán)保型船舶市場(chǎng)。聯(lián)合設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的豐富設(shè)計(jì)和建造經(jīng)驗(yàn)，將為中國(guó)的船廠提供先進(jìn)新穎的造船理念和可靠的技術(shù)支持。