本刊記者 張向輝

不久前，柴靜的紀錄片《穹頂之下》發(fā)布，引發(fā)了社會強烈反響。人們在將視線投向那些空氣污染大戶的同時，船舶排放污染也受到了越來越多關(guān)注。我國作為航運大國，民用船舶規(guī)模巨大，全力推動船舶技術(shù)進步，打造綠色航運，任重而道遠。作為中國航運業(yè)和造船業(yè)重要技術(shù)支持力量，中國船級社（CCS）積極發(fā)揮獨特優(yōu)勢，不斷突破，為航運節(jié)能減排提供了強有力的技術(shù)支撐。

船舶能效管理專家

為強力推助船舶節(jié)能減排，CCS以國際節(jié)能、環(huán)保、減排政策研究為基礎(chǔ)，針對國內(nèi)外節(jié)能減排技術(shù)整體實力的現(xiàn)狀，為政府制定船舶節(jié)能減排政策提供支持，推行新造船和現(xiàn)有船舶節(jié)能減排管理和技術(shù)相關(guān)措施，同時，為航運業(yè)提供更多的節(jié)能減排支持服務(wù)。

在船舶營運成本中，燃油費用占有相當高的比例，為了應(yīng)對運價低迷，有效控制成本，越來越多的船東開始從管理、營運、新技術(shù)等方面，尋求可行的節(jié)油降耗途徑。作為IMO推薦的船舶節(jié)能減排技術(shù)手段——最佳縱傾（OTA），其基本原理為：船舶航行水動阻力受航速、排水量、吃水和縱傾角度的影響，通過調(diào)整浮態(tài)，可使船舶在最佳狀態(tài)航行，是一項不用改變船舶結(jié)構(gòu)，無需額外增加設(shè)備，且安全可靠，簡易可行的最佳操作技術(shù)手段，同時可有效減少船舶能源消耗，提高船舶營運經(jīng)濟效益。CCS開發(fā)的“船舶最佳縱傾優(yōu)化（OTA）系統(tǒng)”，在中海集運公司、臺灣萬海、河北遠洋、寧波遠洋等航運企業(yè)廣泛應(yīng)用，具有較為明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。采用OTA系統(tǒng)后，船舶全年營運實際節(jié)能約5%～8%，單艘船全年可節(jié)省燃油成本開支320萬元人民幣。而深度開發(fā)的“基于OTA的自動優(yōu)化配載系統(tǒng)”，實現(xiàn)了OTA與裝載儀軟件的數(shù)據(jù)自動交換，實現(xiàn)自動迭代調(diào)整貨物和壓載水，能夠快速實現(xiàn)最佳縱傾目標，同時自動生成優(yōu)化配載方案。

同時，CCS還與幾家大型航運企業(yè)共同研究面向船舶營運過程的船舶能效智能化管理，研發(fā)“船舶能效在線智能管理系統(tǒng)”，該系統(tǒng)為CCS第一個船舶在線智能系統(tǒng)，系統(tǒng)具有能耗設(shè)備參數(shù)和航行設(shè)備的實時監(jiān)控、能效管理、能源管理、SEEMP管理、船舶航行狀態(tài)信息分析和統(tǒng)計報表等功能。該系統(tǒng)可實現(xiàn)岸基實時監(jiān)控船舶耗能設(shè)備工況、船舶能效及船舶航行動態(tài)，為分析能效影響因素提供數(shù)據(jù)支持，指導(dǎo)公司和船舶明確能源綜合管理方案，提高整體運行效能，降低船舶營運成本。CCS能效小組對中海油服、中遠散貨、中海集、河北遠洋等20家企業(yè)能效項目進行有效跟進、協(xié)調(diào)和管理，項目包括船舶能效管理、操作、技術(shù)等綜合能效，船舶能效分析與評估服務(wù)、船舶最佳縱傾優(yōu)化、節(jié)能裝置等。

建立船舶能效數(shù)據(jù)庫，并不斷改進和擴展其功能，制定“船舶能效數(shù)據(jù)庫管理辦法”。增加EEOI平均值統(tǒng)計、航次能效分析等功能，擴充船型細分種類，補充完善全球港口列表。該數(shù)據(jù)庫為35家船公司的557艘船提供日常能效數(shù)據(jù)分析處理等服務(wù)，目前庫內(nèi)存有24107多航次基礎(chǔ)能效數(shù)據(jù)。

開展船舶能耗分布分析與評估服務(wù)。CCS對河北遠洋集團三種船型開展了能效分析與評估服務(wù)，從整船和主推進系統(tǒng)兩方面開展能效評估，根據(jù)能效評估結(jié)論發(fā)掘節(jié)能潛力，研究選擇適合船型的具體節(jié)能減排改造方案。并針對具體船型提出提高主機效率、余熱回收、降低船體阻力、提高推進效率、清潔能源應(yīng)用等節(jié)能措施。根據(jù)結(jié)論編制“能效分布計算分析報告”，報告包括船型信息、計算準備、能耗分布計算、能效分析、節(jié)能措施及改進建議等。

在油輪船舶能效方面，航運界已經(jīng)采取船舶能效管理、主機改造、尾部增加附體等技術(shù)措施，并取得很好節(jié)能效果。幾大油運公司實際營運的歷史數(shù)據(jù)顯示，生產(chǎn)性停泊時間在整個營運周期占比40%左右，而在生產(chǎn)性停泊中，大部分時間是油船的裝卸貨作業(yè)，因此，開發(fā)輔助油船卸貨作業(yè)智能決策系統(tǒng)成為CCS服務(wù)油輪船舶又一亮點。CCS與河北遠洋、招商能源股份有限公司簽署船舶能效全面合作協(xié)議，與大連遠洋運輸公司合作開發(fā)的油輪貨物操作優(yōu)化系統(tǒng)，通過基于大數(shù)據(jù)挖掘分析的智能優(yōu)化方法，充分挖掘分析卸貨作業(yè)環(huán)節(jié)潛力，有效地縮短了卸貨時間，降低了燃油成本，減少了污染物排放，被交通運輸部授予航運企業(yè)節(jié)能減排示范項目。

力推LNG環(huán)保動力

船舶節(jié)能減排可以通過設(shè)計創(chuàng)新、加裝配套設(shè)備、改善管理等多種手段來實現(xiàn)，其中，使用清潔能源可大幅降低二氧化碳、氮氧化物等排放，節(jié)能效果更為顯著。在目前可應(yīng)用的幾種清潔能源中，LNG較傳統(tǒng)燃料價格低，減排效果好，應(yīng)用經(jīng)驗相對較多，因此最受青睞。歐盟和中國等都在積極推進LNG燃料在船舶上的應(yīng)用。

作為中國航運、造船業(yè)的重要技術(shù)支撐力量，CCS已建立了服務(wù)于LNG水上應(yīng)用完整產(chǎn)業(yè)鏈的標準體系，并投入了大量人力、物力、財力來攻關(guān)其關(guān)鍵技術(shù)并出臺相關(guān)規(guī)范。目前，CCS已經(jīng)建立了應(yīng)用于LNG水上鏈條的完整技術(shù)服務(wù)體系，制訂了LNG燃料系列技術(shù)標準；有序推進并完成了“目標型標準”研究，形成了目標型標準的規(guī)范體系，包括《天然氣燃料動力船舶規(guī)范》、《天然氣燃料動力船舶法定檢驗暫行規(guī)定》、《液化天然氣燃料加注躉船入級與建造規(guī)范》、《液化天然氣燃料加注躉船法定檢驗暫行規(guī)定》、《LNG-柴油雙燃料動力改造適改條件評估指南》等；攻關(guān)了LNG燃料動力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)和LNG加注技術(shù)；為中國第一艘沿海LNG新造動力船以及中國第一艘LNG加注躉船實施了審圖和入級檢驗服務(wù)，并協(xié)助業(yè)界開發(fā)了以LNG為動力的集裝箱船概念設(shè)計和數(shù)艘采用LNG燃料動力的LNG運輸船，促進了國內(nèi)LNG燃料動力船及LNG氣罐關(guān)鍵技術(shù)的突破，推進了LNG船改裝試點工作，形成了國內(nèi)領(lǐng)先的LNG燃料動力船技術(shù)服務(wù)能力，對推進中國LNG燃料動力船發(fā)展提供了有力的技術(shù)支持。

為了更好地做好LNG水上產(chǎn)業(yè)鏈標準研發(fā)工作，CCS與各大航運及能源企業(yè)密切合作，開展了大量實際LNG工程項目研究，有力推動了我國LNG水上應(yīng)用的快速發(fā)展，如中海油“小型LNG運輸船長江口至鄂州通航綜合安全評估”；中海油“LNG運輸船碰撞模擬評估”；中海油“6500HP單一氣體燃料港作拖輪試點方案”；新奧集團“舟山國際航運船舶LNG加注站可行性研究”；新奧集團“江蘇駱馬湖LNG移動加注船技術(shù)研究”；圣達因“B型獨立液貨艙研發(fā)”等。

完善全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品體系，形成覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈的服務(wù)能力。風險評估主要分為“定性”和“定量”兩種手段。目前，國外LNG項目的定量風險評估已發(fā)展到實際應(yīng)用階段，尤其是挪威、荷蘭、英國和美國等國家。而我國LNG產(chǎn)業(yè)鏈上的定量風險評估(QRA)技術(shù)尚不成熟，主要采用“定性”或“半定量”的手段進行評估，其可能的原因有三點：一是我國沒有實施QRA的標準流程；二是我國沒有建立起設(shè)備故障率數(shù)據(jù)庫；三是沒有統(tǒng)一的風險接受準則。但是，隨著水上LNG應(yīng)用的發(fā)展，開展QRA成為一種必然趨勢。為此， CCS武漢規(guī)范所開展了“LNG運輸船風險評估及預(yù)防措施研究”，并結(jié)合交通運輸部西部項目“內(nèi)河LNG運輸船風險評估及預(yù)防措施研究”，克服困難完成災(zāi)害場景、災(zāi)害模型、災(zāi)害模型計算程序的確定，開發(fā)了適用于LNG項目的QRA服務(wù)產(chǎn)品。

通過收集國內(nèi)外LNG相關(guān)事故數(shù)據(jù)，建立相對全面的設(shè)備失效概率數(shù)據(jù)庫，引進國際認可的挪威GexCon咨詢公司開發(fā)的三維計算流體力學(xué)（CFD）軟件FLACS進行災(zāi)害后果仿真計算，已制定詳細的定量風險評估流程，并開展了內(nèi)河LNG運輸船通航安全評估、船舶LNG加注碼頭國家標準制定等工作。CCS將致力于推動我國水上LNG項目實施QRA技術(shù)，為政府、行業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。近期，CCS將針對LNG水上供應(yīng)鏈開發(fā)新的服務(wù)產(chǎn)品，如LNG加注船作業(yè)風險評估、LNG場站選址評估、LNG事故調(diào)查服務(wù)等。CCS期待新的服務(wù)產(chǎn)品能為客戶提供切實可行的解決方案。

讓天空綻放APEC藍

為了提高船舶能效，滿足減排要求，近年來，CCS還聯(lián)合工業(yè)界在太陽能、燃料電池、生物乙醇等新能源實船應(yīng)用方面開展了卓有成效的探索，取得了長足進步，制定了相關(guān)技術(shù)標準。

太陽能作為一種清潔能源在陸地上已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。近年來，隨著船舶節(jié)能減排要求日益嚴格，太陽能技術(shù)也開始更多地應(yīng)用于船舶動力。推進太陽能、燃料電池等新能源技術(shù)的安全高效應(yīng)用，搶占技術(shù)創(chuàng)新制高點，CCS編制了太陽能光伏、磷酸鐵鋰電池等電力推進船舶的審圖原則和檢驗指南，與武漢理工大學(xué)等單位聯(lián)合成功申報了工信部高新船舶項目——太陽能（采用蓄電池儲能）在船上應(yīng)用安全技術(shù)研究，提出了包括太陽能光伏組件、太陽能光伏控制器、太陽能光伏逆變器、磷酸鐵鋰電池、電池管理系統(tǒng)等太陽能應(yīng)用相關(guān)的產(chǎn)品檢驗要求和太陽能光伏系統(tǒng)、磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)船上應(yīng)用安全技術(shù)要求，將光纜、電力推進在船上應(yīng)用研究成果和技術(shù)要求納入相關(guān)規(guī)范，為船舶設(shè)計、審圖和現(xiàn)場檢驗工作提供了依據(jù)，促進了綠色船舶技術(shù)的應(yīng)用，助力航運企業(yè)減排增效，為引領(lǐng)造船航運技術(shù)進步和綠色發(fā)展做出了貢獻。特別是磷酸鐵鋰電池消防安全要求，填補了國際船舶消防安全技術(shù)標準的空白，為太陽能和磷酸鐵鋰電池在船上的應(yīng)用提供了有力的技術(shù)支持，其研究成果成功應(yīng)用到大型滾裝船“中遠騰飛”號、安吉物流3800PCTC商品汽車滾裝船。

同時，為拓展太陽能和磷酸鐵鋰電池船上應(yīng)用市場，CCS與中國北車集團船舶與海洋工程發(fā)展有限公司、中國南車漢格船舶工程有限公司、上海瑞華集團、上海佳豪集團等單位達成一致，協(xié)同推進太陽能和磷酸鐵鋰電池在船上的應(yīng)用。

無疑，清潔能源成為船舶減排的重要因素。而船舶作為流動的水上交通工具，在其停泊靠岸期間，如何減少對所在港口和碼頭的污染，也成為人們關(guān)注的重點。

“岸電”是一種較為環(huán)保的船舶能源供給方式。由于船用發(fā)電機效率不如岸電的發(fā)電效率高，且船舶在停泊狀態(tài)，發(fā)電機所發(fā)出的功率不能完全被利用，有很多的浪費部分。使用岸電，則可以高效利用港口的岸上電能，減少船舶發(fā)電機工作時間，既節(jié)約燃油，又可以減少發(fā)電機的損耗。

從散貨船單船角度營運經(jīng)濟性看，以我國沿海航線為例，安裝高壓岸電系統(tǒng)后，船舶單航次至少可節(jié)約營運成本約2萬元，一年可節(jié)約營運成本上百萬元，營運經(jīng)濟性大大提高。從全國角度看，如果靠泊沿海港口的所有船舶都使用岸電，一年可以減少二氧化碳排放量約1000萬噸，相當于一個中等城市一年的二氧化碳排放量；從全球的角度看，一年可以減少二氧化碳排放量約1億噸，相當于一個2000萬人口國家一年的二氧化碳排放量。因此，推廣船舶岸電技術(shù)有著極其重要的現(xiàn)實意義和社會效益，而散貨船采用高壓岸電系統(tǒng)因其技術(shù)成熟、簡單易行，正在成為國內(nèi)外新造船配置岸電方案中的首選，推廣應(yīng)用前景廣泛。

國際電工組織已推出IEC60092-510的高壓岸電標準，同時中國船級社經(jīng)過與船東、船廠和設(shè)備廠的密切合作，于2012年開發(fā)出船舶高壓岸電附加符號（AMPS），可據(jù)此對需安裝的高壓岸電裝置的船舶提供檢驗和發(fā)證業(yè)務(wù)。目前，中國船級社已完成了20多艘船舶的高壓岸電設(shè)備的檢驗和發(fā)證工作。

環(huán)保無止境，減排不停歇。穹頂之下的我們需要做些什么？CCS專家呼吁，相關(guān)各方應(yīng)立即緊急行動起來，在政府的組織協(xié)調(diào)下對船舶綠色技術(shù)進行合力攻關(guān)，激發(fā)調(diào)動企業(yè)的創(chuàng)造活力，用切實行動來擁抱這場轟轟烈烈的“綠色革命”。