中船重工經(jīng)濟(jì)研究中心 胡琳琳
2010年的船舶科技發(fā)展主要圍繞綠色環(huán)保、新巴拿馬運(yùn)河和北極冰區(qū)開展。世界造船強(qiáng)國(guó)紛紛采取行動(dòng),大力研發(fā)相關(guān)技術(shù),描繪出了一幅以綠色船舶技術(shù)為主,新巴拿馬型船、冰區(qū)船、新概念船及先進(jìn)設(shè)計(jì)制造技術(shù)融合發(fā)展的炫麗畫面。
當(dāng)前,綠色環(huán)保技術(shù)席卷全球,船舶綠色化也在各方的推動(dòng)下不斷前行。一方面在國(guó)際海事組織(IMO)主導(dǎo)下,各種限制船舶廢物排放的強(qiáng)制性國(guó)際公約密集出臺(tái),陸續(xù)生效,迫使船企不斷研發(fā)相關(guān)技術(shù)。例如,限制氮氧化物排放的第二層標(biāo)準(zhǔn)已于2011年1月1日生效,比第一層標(biāo)準(zhǔn)減排75%,未來(lái)將進(jìn)一步減排至80%。
為了限制硫氧化物的排放,IMO還對(duì)燃油中的硫含量規(guī)定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)船舶溫室氣體的排放,IMO正緊鑼密鼓地開展工作,加緊制定相關(guān)公約,預(yù)計(jì)最快將于2013年出臺(tái)。壓載水管理公約亦將于2016年全面生效。另一方面,航運(yùn)業(yè)運(yùn)力過(guò)剩,競(jìng)爭(zhēng)激烈,船東出于成本的考慮,也紛紛將目光投向了那些燃油消耗較低的綠色環(huán)保型船舶,進(jìn)一步推動(dòng)了綠色船舶科技的發(fā)展。
歐洲投資8000萬(wàn)歐元從7個(gè)方向開展了歐洲高效超低排放船用柴油機(jī)研發(fā)計(jì)劃,其主要目標(biāo)是到2020年,通過(guò)將船用柴油機(jī)的燃油消耗降低10%,效率提高60%來(lái)大幅減少CO2的排放。同時(shí),將NOx排放量減少70%,可吸入微粒的排放量減少50%。
康明斯公司開發(fā)出了型號(hào)為QSK60,V形、16缸環(huán)保發(fā)動(dòng)機(jī),該發(fā)動(dòng)機(jī)所使用的模塊化共軌燃油系統(tǒng)(MCRS),能夠按容積精確地控制噴油量。MCRS使發(fā)動(dòng)機(jī)在任何負(fù)荷或速度下都能保持持續(xù)的高壓噴射,高噴油壓力可以保證燃油霧化良好,從而提高燃油的燃燒效率,大幅降低廢氣排放量。
三井造船計(jì)劃測(cè)試大型新一代四氣缸發(fā)動(dòng)機(jī),并配備反硝化設(shè)備,目標(biāo)是研發(fā)廢氣循環(huán)技術(shù)和采用催化劑的氮氧化物減排系統(tǒng)。如果反硝化設(shè)備能達(dá)到預(yù)期效果,氮氧化物污染減排有望達(dá)80%。此項(xiàng)投資預(yù)計(jì)為15億日元,約1840萬(wàn)美元左右。
瓦錫蘭集團(tuán)和MAN柴油機(jī)公司成功開發(fā)出了新型的渦輪增壓技術(shù),通過(guò)使用兩級(jí)渦輪增壓器來(lái)增大壓力,增加汽缸中的空氣量,從而提高燃燒效率。
美國(guó)環(huán)保排放方案(EcoEmissions Solutions)公司發(fā)明了一種嵌入式鉑基催化系統(tǒng),該系統(tǒng)安裝缸內(nèi),能夠使燃料完全燃燒,從而提高柴油機(jī)的功率,降低燃油消耗,減少?gòu)U氣排放,并延長(zhǎng)柴油機(jī)的壽命。
德國(guó)曼恩公司預(yù)計(jì)以天然氣為燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)將會(huì)在綠色船型上大顯身手,為此,其啟動(dòng)了ME-GI雙燃料天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)(以天然氣為主要燃料,柴油起引燃作用)的研發(fā),2010年其對(duì)研究性發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了測(cè)試,2011年1月將在哥本哈根試驗(yàn)新型4T50ME-GI主機(jī)。
環(huán)球造船公司(USC)將開發(fā)下一代風(fēng)帆系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠根據(jù)需要儲(chǔ)放帆,同時(shí)配備“Sea-Navi”運(yùn)行輔助系統(tǒng)來(lái)判斷風(fēng)帆使用的最佳條件,并設(shè)計(jì)獲得風(fēng)能最大的航線,從而達(dá)到節(jié)約能源和二氧化碳減排的效果。
西門子最新開發(fā)的余熱回收系統(tǒng)能夠使用船舶發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱產(chǎn)生蒸汽,通過(guò)蒸汽驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)帶動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī),產(chǎn)生6MW的電力。這將減少12%的燃料消耗和二氧化碳排放量,能源成本下降10%,使船舶的經(jīng)營(yíng)更加經(jīng)濟(jì)。同時(shí),氮氧化物和硫氧化物的排放量也相應(yīng)減少。
瓦錫蘭的Energopac優(yōu)化能源效率解決方案是一種可以節(jié)省燃料成本的集成推進(jìn)器和方向舵。經(jīng)海上測(cè)試比較,2艘安裝了集成推進(jìn)器和方向舵的船舶比安裝常規(guī)推進(jìn)器節(jié)省燃油費(fèi)用4%。其主要原理是通過(guò)減少螺旋槳轂后面的流動(dòng)分離來(lái)減少拖拽,從而在保留續(xù)航能力的情況下,降低了船舶摩擦阻力。
德國(guó)曼恩公司正在開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的SCR選擇性催化還原系統(tǒng),預(yù)計(jì)可以清除80%以上的NOx。該系統(tǒng)采用五氧化二釩做為催化劑,尿素作為還原劑,當(dāng)40%的尿素溶液噴入高溫廢氣時(shí),尿素可以分解為氨水和二氧化碳,進(jìn)而和NOx發(fā)生反應(yīng),生成無(wú)污染的氮?dú)夂退?/p>
瓦錫蘭也開發(fā)了一種適用于四沖程柴油機(jī)的SCR選擇性催化還原裝置,命名為NOR(Nitrogen Oxides Reducer),其生產(chǎn)高度標(biāo)準(zhǔn)化,可以根據(jù)不同的主機(jī)型號(hào)來(lái)選擇大小。
對(duì)于SOx,雖然可以采用低硫燃油來(lái)實(shí)現(xiàn)減排,但是低硫燃油的價(jià)格高昂,經(jīng)濟(jì)性較差。為此,曼恩公司開發(fā)了廢氣洗滌器,測(cè)試結(jié)果顯示,SO2的減排超過(guò)了98%,顆粒物(PM)的減排達(dá)78%?;诹己玫臏y(cè)試結(jié)果,曼恩決定在大型二沖程柴油機(jī)上進(jìn)行全面試驗(yàn),并進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)船試驗(yàn)。
川崎汽船株式會(huì)社(K Line),川崎造船集團(tuán)(KSC)和川崎重工(KHI)將聯(lián)合開發(fā)水乳劑燃料供應(yīng)系統(tǒng),并將在實(shí)船上進(jìn)行長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)。這是首次在實(shí)船主機(jī)上安裝該系統(tǒng)并進(jìn)行研究試驗(yàn)。試驗(yàn)于2011年正式開始,該系統(tǒng)將被安裝在由KSC建造的5.8萬(wàn)噸散貨船上,配套的主機(jī)由KHI生產(chǎn)。試驗(yàn)的目的是為了利用水乳劑燃料技術(shù)和其他NOx減排技術(shù)來(lái)達(dá)到滿足IMO關(guān)于NOx排放的TierIII標(biāo)準(zhǔn)。
西門子開發(fā)了為船舶和船隊(duì)提供技術(shù)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的管理EcoMain系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以使?jié)撛诘倪\(yùn)行過(guò)程可視化,為運(yùn)營(yíng)者提供海上航行和減少燃料消耗方面的建議,從而幫助航運(yùn)公司優(yōu)化能源和資源使用,增加航運(yùn)業(yè)務(wù)的整體效益。
日本郵船為多艘船舶安裝了船舶信息管理系統(tǒng)(SIMS),這是一種地面系統(tǒng),用以監(jiān)控船舶航速,燃油消耗及船舶運(yùn)行中的其它情況。通過(guò)監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)和共享船岸信息,可以優(yōu)化船舶運(yùn)行條件,降低燃油消耗,減輕環(huán)境壓力。
2010年7月28日,Yuyo汽船和日立公司宣布將在7.8萬(wàn)立方米的LPG船上安裝由日立生產(chǎn)的壓載水凈化系統(tǒng),這是船上第一次安裝清潔壓載水系統(tǒng)。而由挪威OceanSaver公司開發(fā)的壓載水處理系統(tǒng)(BWMS)將安裝于韓國(guó)現(xiàn)代重工建造的3艘VLCC,這是壓載水系統(tǒng)首次安裝在VLCC級(jí)別的船舶上。標(biāo)志著壓載水處理系統(tǒng)已經(jīng)全面進(jìn)入實(shí)船應(yīng)用階段。
日本今治造船集團(tuán)開發(fā)了2.8萬(wàn)噸節(jié)能型散貨船,該船加裝了節(jié)能3%~6%的混合鰭,采用了節(jié)能4%的船底漆,并將進(jìn)一步采用節(jié)能4%~8%的空氣潤(rùn)滑系統(tǒng)和節(jié)能2%的太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電機(jī)。同時(shí),今治造船還開發(fā)了6.1萬(wàn)載重噸散貨船,通過(guò)優(yōu)化船舶,該船船長(zhǎng)增加到了199.9米,并裝備了混合鰭,使其載重量增大的同時(shí)保持了與傳統(tǒng)靈便型散貨船相當(dāng)?shù)娜加土俊?/p>
川崎造船開發(fā)了5.8萬(wàn)噸級(jí)新型靈便型散貨船,該船采用雙殼燃油箱以及其他節(jié)能技術(shù),包括高效主機(jī),高效推進(jìn)器以及低摩擦球鼻艏等,從而大大提高了推進(jìn)性能,降低了燃油消耗。
三井造船公司開發(fā)出了最大能夠減少三成二氧化碳排放量的大型散貨船“neo Supramax66BC”。該船采取電子控制引擎,余熱回收系統(tǒng),低摩擦涂料以及能夠根據(jù)天氣和海浪變化而選擇最佳航線的導(dǎo)航系統(tǒng),從而提高了能源效率。該船最大裝載量為6.6萬(wàn)噸,而燃油消耗量卻保持在5.6噸級(jí)散貨船的水平上。
佐野安船廠對(duì)現(xiàn)有的8.3萬(wàn)噸超巴拿馬型散貨船進(jìn)行了改進(jìn),新船舶的燃料效率和能效設(shè)計(jì)指數(shù)提高了10%,并能夠滿足IMO Tier-II NOx標(biāo)準(zhǔn)?;谕瑯拥睦砟詈驮O(shè)計(jì),佐野安正在開發(fā)12萬(wàn)噸靈便好望角型散貨船,計(jì)劃于2011年第一季度完成。
商船三井株式會(huì)社披露了新型“ISHIN-III”礦砂專用船的設(shè)計(jì)理念,該船配備了各種新技術(shù),和常規(guī)船舶相比,這種新型船的CO2排放量降低30%。
石川島播磨開發(fā)了節(jié)能型VLCC——“未來(lái)310T”,該船針對(duì)肥大型船舶興波阻力大的特點(diǎn),專門設(shè)計(jì)了“鯨背球艏”,大大降低了興波阻力。并采用雙主機(jī)單軸動(dòng)力系統(tǒng)以及改進(jìn)型對(duì)轉(zhuǎn)螺旋槳,來(lái)提高推進(jìn)效率。在實(shí)際海況中,“未來(lái)310T”的溫室氣體排放和燃油消耗可降低30%。
挪威船級(jí)社發(fā)布了未來(lái)油輪新概念船VLCC“Triality”,該船采用了V型船體和新的貨艙布置方案,不僅減少了潮濕表面,降低了方形系數(shù),提高了船體能效,而且還可最大程度地減少甚至勿需壓載水。“Triality”配備的兩臺(tái)高壓雙燃料低速主機(jī),采用液化天然氣作為燃料,并能夠有效利用每次航程中數(shù)以百噸的貨油蒸汽,最終可實(shí)現(xiàn)能源消耗降低25%、二氧化碳減排34%、氮氧化物減排可超過(guò)80%、氧化硫和顆粒物質(zhì)減排95%的目標(biāo)。
石川島播磨集團(tuán)造船業(yè)務(wù)子公司(IHIMU)開發(fā)了13000TEU低環(huán)境負(fù)荷型集裝箱船。新船舶通過(guò)采用雙導(dǎo)流尾鰭設(shè)計(jì)和低能耗柴油機(jī),提高了船舶的推進(jìn)性能,進(jìn)而使其相比于常規(guī)集裝箱船實(shí)現(xiàn)了溫室氣體的減排,降低燃油消耗達(dá)30%。如果再安裝最佳操縱系統(tǒng),降低值可望達(dá)到45%。
韓國(guó)STX造船最新開發(fā)的13000TEU集裝箱船獲得了德國(guó)勞氏船級(jí)社能效設(shè)計(jì)指數(shù)證書。相比于常規(guī)集裝箱船,這艘由STX建造的集裝箱船實(shí)現(xiàn)了CO2減排接近20%。STX造船希望對(duì)其2013年前后接獲的船舶都采用新船能效設(shè)計(jì)指數(shù)進(jìn)行評(píng)估。
商船三井在“Neptune Ace”號(hào)6400車位滾裝船上采用了低摩擦涂料“LF-Sea”,該涂料由商船三井、日本涂料公司以及日本船舶涂料公司共同研發(fā)。LF-Sea的主要成分是純天然的水凝膠材料,其最重要特性是能夠填充船體的微小刻痕,進(jìn)而減小摩擦阻力。新涂料提高了近4%的燃油效率,實(shí)現(xiàn)CO2減排達(dá)8%~12%。
滾裝船是各種船舶中在水面上受到風(fēng)阻最大的船舶。為了降低風(fēng)阻,日本旭洋造船株式會(huì)社在2000車位滾裝船中采用了“半球流線型船首”,風(fēng)洞試驗(yàn)證明,與傳統(tǒng)的船舶相比這種新型的汽車運(yùn)輸船能夠在縱向上最多降低風(fēng)壓達(dá)到50%。以北大西洋的一般海況和年航行率75%為計(jì)算條件,計(jì)算結(jié)果表明這種新型滾裝船預(yù)計(jì)每年可節(jié)省燃油800噸,實(shí)現(xiàn)2500噸的二氧化碳減排。
日本郵船旗下Monohakobi技術(shù)研發(fā)中心(MTI)開發(fā)了節(jié)能達(dá)45%的滾裝船。該船通過(guò)優(yōu)化船體型線,采用新型主機(jī)、太陽(yáng)能設(shè)備、空氣潤(rùn)滑系統(tǒng),以及改善船舶操縱性能,提高碼頭裝卸效率來(lái)達(dá)到節(jié)能減排的目的。
蘇伊士、阿芙拉、巴拿馬、好望角,從這些船舶的名稱上就可以看出航線和港口對(duì)船舶發(fā)展的重大影響力。新的航線往往能夠創(chuàng)造新型船舶。當(dāng)前,投資52.5億美元的巴拿馬運(yùn)河擴(kuò)建工程正在如火如荼的進(jìn)行,工程預(yù)計(jì)于2014年巴拿馬運(yùn)河通航100周年之際竣工。根據(jù)巴拿馬運(yùn)河的擴(kuò)建計(jì)劃,運(yùn)河兩端將各修建一個(gè)三級(jí)提升船閘,船閘的長(zhǎng)度擴(kuò)大至427米,寬度擴(kuò)大至55米,深度增加至18.3米,與目前巴拿馬運(yùn)河的船閘相比分別增加了122.2米(40%)、21.5米(64%)和5.5米(43%)。這意味著除去四周的護(hù)舷,新巴拿馬運(yùn)河可以通過(guò)長(zhǎng)366米、寬49米的船舶,分別比現(xiàn)在可通行的船舶增加了71.9米(24%),16.7米(52%),如圖1所示。巴拿馬運(yùn)河擴(kuò)建完工后,原巴拿馬型船舶由于經(jīng)濟(jì)性較差將會(huì)失去最初的意義,新巴拿馬型船舶將會(huì)登上新的歷史舞臺(tái),成為全球航運(yùn)界的新寵。當(dāng)前,日本多個(gè)造船企業(yè)已將瞄準(zhǔn)這一商機(jī),大力開發(fā)新巴拿馬型船舶。
石川島播磨船廠推出了9.3萬(wàn)噸的超巴拿馬型散貨船,其是8.7萬(wàn)噸型散貨船的加強(qiáng)型,考慮了巴拿馬運(yùn)河的拓寬和新的準(zhǔn)則,船長(zhǎng)和吃水和87型相同,但船寬增加到38米,由此有效地增加了船舶載重量。
今治造船開發(fā)了新一代9.5萬(wàn)載重噸超巴拿馬型散貨船,作為下一代船舶,該船以其更大的載貨能力為主要特點(diǎn),船長(zhǎng)延長(zhǎng)至234.9米,考慮到世界各大港口的進(jìn)入限制以及船舶本身的推進(jìn)能力,船寬減少至38米。該船的甲板機(jī)械、艙口蓋和壓載系統(tǒng)全部采用電力驅(qū)動(dòng),由此降低了漏油風(fēng)險(xiǎn)。船舶的可維護(hù)性也有大幅提高,即使在滿載情況下,維修人員甚至能夠直通壓載閥。此外,該船通過(guò)采用混合鰭降低了燃油消耗。
日本中小型造船工業(yè)會(huì)日本造船合作組織(CAJS)開展了新型高能效超巴拿馬散貨船的研發(fā)工作。CAJS稱13家成員船廠參與了此項(xiàng)目的研發(fā)。他們共享相關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù),并將利用這些數(shù)據(jù)和技術(shù)開發(fā)自己的超巴拿馬型船,開發(fā)出各自的高能效超巴拿馬型散貨船。
三菱重工推出了型長(zhǎng)366米,寬48.8米,吃水15.2米的“MALS 14000CS” 新巴拿馬型集裝箱船,該船是迄今能夠航行于擴(kuò)建后巴拿馬運(yùn)河的最大的集裝箱船?!癕ALS 14000CS”還采取了多種綠色環(huán)保措施,其居住區(qū)在船體中部而不是像常規(guī)集裝箱船布置于船尾機(jī)艙上部,集裝箱能夠裝載于居住區(qū)的下部,并通過(guò)在船尾橫向布置斜面,提供了更大的貨物空間,這種新的船體型線和總布置實(shí)現(xiàn)了CO2減排24%。該船還通過(guò)安裝MLAS空氣潤(rùn)滑系統(tǒng)降低了CO2排放10%,配備改進(jìn)推進(jìn)系統(tǒng)降低了CO2排放5%。最終該集裝箱船可按常規(guī)設(shè)計(jì)的集裝箱船降低二氧化碳排放35%。
圖1 巴拿馬運(yùn)河擴(kuò)建前后對(duì)比
北極航道包括西北航道和東北航道。西北航道東起美國(guó)和加拿大東海岸,向西穿過(guò)加拿大北極群島,經(jīng)波弗特海、白令海峽抵達(dá)美加太平洋港口;東北航道西起西歐和北歐港口,穿過(guò)西伯利亞沿岸海域,繞過(guò)白令海峽到達(dá)中國(guó)或日本港口。
隨著全球氣候變暖,北極地區(qū)的冰層已經(jīng)大面積融化,北極航道很可能在2013~2030年左右暢通。如果北極航道正式開通,國(guó)際貿(mào)易的航程將大大縮短,并帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)利益。當(dāng)前一些航運(yùn)公司已經(jīng)先后完成了北極航道的試探性商業(yè)航行,2008年一艘加拿大商船穿越西北航道到達(dá)努奴瓦特西部地區(qū),完成了西北航道的首次商業(yè)航行。2009年德國(guó)布魯格船務(wù)有限公司旗下的兩艘載重量為12700噸商船,運(yùn)載著3500噸重型機(jī)械配件從韓國(guó)蔚山港出發(fā)成功穿越東北航道到達(dá)了鹿特丹港,完成了東北航道的首次試探性商業(yè)航行。2010年俄羅斯洲際油輪運(yùn)營(yíng)商Sovcomflot所屬的11.6萬(wàn)載重噸成品油輪在兩艘核動(dòng)力破冰船的護(hù)航下,于8月14日在摩爾曼斯克起航,再次穿越東北航道于9月初到達(dá)了中國(guó)寧波港。
事實(shí)上,隨著氣候變暖,北冰洋海冰加速融化,北極地區(qū)蘊(yùn)藏的豐富資源和極具戰(zhàn)略價(jià)值的航道,都從潛在利益變成了現(xiàn)實(shí)利益。屆時(shí),國(guó)際航運(yùn)重心必將轉(zhuǎn)向北極,大量的貨物將會(huì)通過(guò)該航線運(yùn)輸,這將會(huì)對(duì)船舶的需求產(chǎn)生重大改變,現(xiàn)有的船舶無(wú)法在低溫多冰、氣候惡劣的北極地區(qū)航行,新型冰區(qū)船舶將在世界船舶訂單中占據(jù)舉足輕重的地位。
目前,三星重工已將冰區(qū)船舶作為其新技術(shù)研發(fā)的重要方向,大力開發(fā)北極鉆井船、北極穿梭油船、破冰LNG船、破冰集裝箱船等新概念船。
韓國(guó)STX集團(tuán)正開發(fā)大型冰級(jí)集裝箱船和極地破冰穿梭LNG船。這種破冰穿梭LNG船專為俄羅斯Yamal的LNG項(xiàng)目設(shè)計(jì)研發(fā),可破冰層1.5米,采用DAS系統(tǒng)(Double Acting System),能夠?qū)崿F(xiàn)船首船尾雙向航行。STX還與俄羅斯聯(lián)邦造船公司共同投資成立了一家新船廠Arctech Helsinki船廠,該船廠將聯(lián)合芬蘭和俄羅斯海事界共同致力于研發(fā)北極航運(yùn)技術(shù)和造船技術(shù),并將開始建造專業(yè)破冰船及自破冰運(yùn)輸船。
韓國(guó)現(xiàn)代重工啟動(dòng)了冰級(jí)LNG船和LNG-FPSO的核心技術(shù)研發(fā),為極地LNG運(yùn)輸船和極地LNG浮式儲(chǔ)油卸油裝置(FPSOs)的建造做準(zhǔn)備。目前正在進(jìn)行冰級(jí)LNG船的LNG儲(chǔ)罐焊接技術(shù)研究,運(yùn)行于極地地區(qū)的LNG船相比于常規(guī)船舶,要求更厚的鋁制罐體。通過(guò)開發(fā)高效焊接技術(shù),現(xiàn)代重工期望得到來(lái)自俄羅斯天然氣開采商的LNG船訂單。據(jù)估計(jì)該項(xiàng)目將在2015年前獲得1600萬(wàn)美元的投資。
瑞典阿法拉伐公司開發(fā)了適用于北極鉆探船的PureBallast2500壓載水處理設(shè)備。挪威船級(jí)社開發(fā)了冰載荷監(jiān)測(cè)系統(tǒng),能為船舶操縱人員提供有關(guān)冰載荷對(duì)船體影響的實(shí)時(shí)信息,并能將冰層的衛(wèi)星信息整合成電子航行地圖,此外挪威船級(jí)社還聯(lián)合八個(gè)國(guó)家的十五家組織啟動(dòng)了北極地區(qū)海洋工程裝置最佳實(shí)踐標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。
勞氏船級(jí)社日前在倫敦公布,已聯(lián)同希臘船舶管理公司和歐美機(jī)電工程與潔凈能源研究公司,研究在油輪安裝核動(dòng)力儲(chǔ)備組件,落實(shí)開發(fā)核動(dòng)力油輪。研究小組將重點(diǎn)研究核動(dòng)力油輪壽命、船殼設(shè)計(jì)和防止泄漏設(shè)備,盡快研究出能被社會(huì)接受的新一代油輪。研究人員將測(cè)試能釋放超過(guò)68兆瓦能源的小型模塊反應(yīng)堆(SMR),期望將SMR用作商船的“核能電池”。
馬士基油輪公司,現(xiàn)代重工和挪威船級(jí)社已經(jīng)達(dá)成協(xié)議,聯(lián)手對(duì)CO2運(yùn)輸船進(jìn)行設(shè)計(jì)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,以便開發(fā)容積為2~3.8萬(wàn)立方米,能夠以最低-55攝氏度和6.5bar的條件運(yùn)輸液態(tài)CO2。目前,馬士基油輪公司和現(xiàn)代重工已經(jīng)制定了建造從排放源向儲(chǔ)存?zhèn)}庫(kù)運(yùn)輸CO2船舶的初步藍(lán)圖。DNV還將提供項(xiàng)目的可行性分析和風(fēng)險(xiǎn)鑒定,確保船舶滿足具體的碳捕獲和儲(chǔ)存要求。
韓國(guó)現(xiàn)代重工推出了一種“數(shù)字化焊接系統(tǒng)”,率先在全球用于造船焊接領(lǐng)域。該系統(tǒng)的推出,結(jié)束了現(xiàn)代重工自1972年以來(lái)采用了近40年的模擬焊接方式。采用這種數(shù)字化焊接系統(tǒng)后,即使是初級(jí)焊工也能像專家一樣進(jìn)行焊接工作。作為全球最大的造船企業(yè),現(xiàn)代重工計(jì)劃2011年起開始使用這種數(shù)字化焊接系統(tǒng),預(yù)計(jì)每年可節(jié)約100萬(wàn)人工小時(shí)的工作,提高20%的焊接量。到2015年,現(xiàn)代重工造船焊接作業(yè)將完全實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。
大宇造船研發(fā)出一種新的超大型油船(VLCC)儲(chǔ)油艙建造技術(shù)。該技術(shù)取消了用于抵擋石油晃蕩壓力的儲(chǔ)油艙壁水平附加栓,代之以垂直間隔壁結(jié)構(gòu)。這種新結(jié)構(gòu)抗沖撞力強(qiáng)度增大,可保護(hù)艙壁,降低石油的沖撞力,又能延長(zhǎng)油艙的使用壽命。此外,由于取消了自重達(dá)30噸的水平附加栓,從而減少了船廠的高空吊裝和焊接作業(yè),節(jié)省了建造時(shí)間和費(fèi)用,提高了VLCC的建造效率。
韓國(guó)大宇造船與海洋工程公司完成了“獨(dú)立B型鋁制(ACT-IB)”。LNG罐體的開發(fā),今后將不必支付大量的專利權(quán)使用費(fèi)。該型儲(chǔ)罐是目前最大的獨(dú)立型LNG儲(chǔ)罐,可容納21萬(wàn)立方米LNG,是常規(guī)系統(tǒng)8萬(wàn)立方米的3倍。該系統(tǒng)通過(guò)了國(guó)際海事組織的結(jié)構(gòu)安全檢查,同時(shí)獲得了挪威船級(jí)社關(guān)于罐體絕熱系統(tǒng)的核定。今后該罐體將用至LNG船和浮式或LNG-FPSO的建造,以及大宇新一代綠色船舶中。
回顧2010年,船舶科技圍繞綠色環(huán)保,在船舶配套、船型、船舶設(shè)計(jì)制造等方面均取得了重要進(jìn)展,呈現(xiàn)出了融合發(fā)展的態(tài)勢(shì)。無(wú)論是現(xiàn)有的主流船型,還是新巴拿馬型船、冰區(qū)船、新概念船,綠色環(huán)保均是其最重要的指標(biāo)之一。未來(lái)幾年內(nèi),壓載水管理公約D-2標(biāo)準(zhǔn)、貨油艙P(yáng)SPC、散貨船和油船GBS、TierⅢ等一批國(guó)際公約將陸續(xù)生效和實(shí)施,船東也將更加注重節(jié)能降耗,可以肯定綠色環(huán)保仍將是未來(lái)船舶科技發(fā)展的主線。各造船強(qiáng)國(guó)將不遺余力地加緊相關(guān)技術(shù)的研發(fā),推動(dòng)各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。
同時(shí),隨著2014年巴拿馬運(yùn)河擴(kuò)建工程的完工,各國(guó)將抓緊開發(fā)適用于新運(yùn)河的20萬(wàn)噸級(jí)油船、散貨船和1.4萬(wàn)TEU集裝箱船等一批新巴拿馬型綠色船舶和相關(guān)配套設(shè)備。而冰區(qū)船舶技術(shù)也將在韓國(guó)及北極地區(qū)國(guó)家的推動(dòng)下,取得一系列的進(jìn)步。此外,面對(duì)激烈的競(jìng)爭(zhēng),船廠將加快研發(fā)那些能夠打破技術(shù)壟斷消減專利費(fèi)用,減少人工成本,提高勞動(dòng)效率,降低能源資源消耗的設(shè)計(jì)制造技術(shù),并進(jìn)行全面的推廣應(yīng)用。