CCS助推綠色航運

本刊記者 張向輝

不久前，柴靜的紀錄片《穹頂之下》發布，引發了社會強烈反響。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注。我國作為航運大國，民用船舶規模巨大，全力推動船舶技術進步，打造綠色航運，任重而道遠。作為中國航運業和造船業重要技術支持力量，中國船級社（CCS）積極發揮獨特優勢，不斷突破，為航運節能減排提供了強有力的技術支撐。

船舶能效管理專家

為強力推助船舶節能減排，CCS以國際節能、環保、減排政策研究為基礎，針對國內外節能減排技術整體實力的現狀，為政府制定船舶節能減排政策提供支持，推行新造船和現有船舶節能減排管理和技術相關措施，同時，為航運業提供更多的節能減排支持服務。

在船舶營運成本中，燃油費用占有相當高的比例，為了應對運價低迷，有效控制成本，越來越多的船東開始從管理、營運、新技術等方面，尋求可行的節油降耗途徑。作為IMO推薦的船舶節能減排技術手段——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，通過調整浮態，可使船舶在最佳狀態航行，是一項不用改變船舶結構，無需額外增加設備，且安全可靠，簡易可行的最佳操作技術手段，同時可有效減少船舶能源消耗，提高船舶營運經濟效益。CCS開發的“船舶最佳縱傾優化（OTA）系統”，在中海集運公司、臺灣萬海、河北遠洋、寧波遠洋等航運企業廣泛應用，具有較為明顯的經濟效益和社會效益。采用OTA系統后，船舶全年營運實際節能約5%～8%，單艘船全年可節省燃油成本開支320萬元人民幣。而深度開發的“基于OTA的自動優化配載系統”，實現了OTA與裝載儀軟件的數據自動交換，實現自動迭代調整貨物和壓載水，能夠快速實現最佳縱傾目標，同時自動生成優化配載方案。

同時，CCS還與幾家大型航運企業共同研究面向船舶營運過程的船舶能效智能化管理，研發“船舶能效在線智能管理系統”，該系統為CCS第一個船舶在線智能系統，系統具有能耗設備參數和航行設備的實時監控、能效管理、能源管理、SEEMP管理、船舶航行狀態信息分析和統計報表等功能。該系統可實現岸基實時監控船舶耗能設備工況、船舶能效及船舶航行動態，為分析能效影響因素提供數據支持，指導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家企業能效項目進行有效跟進、協調和管理，項目包括船舶能效管理、操作、技術等綜合能效，船舶能效分析與評估服務、船舶最佳縱傾優化、節能裝置等。

建立船舶能效數據庫，并不斷改進和擴展其功能，制定“船舶能效數據庫管理辦法”。增加EEOI平均值統計、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。該數據庫為35家船公司的557艘船提供日常能效數據分析處理等服務，目前庫內存有24107多航次基礎能效數據。

開展船舶能耗分布分析與評估服務。CCS對河北遠洋集團三種船型開展了能效分析與評估服務，從整船和主推進系統兩方面開展能效評估，根據能效評估結論發掘節能潛力，研究選擇適合船型的具體節能減排改造方案。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、清潔能源應用等節能措施。根據結論編制“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、節能措施及改進建議等。

在油輪船舶能效方面，航運界已經采取船舶能效管理、主機改造、尾部增加附體等技術措施，并取得很好節能效果。幾大油運公司實際營運的歷史數據顯示，生產性停泊時間在整個營運周期占比40%左右，而在生產性停泊中，大部分時間是油船的裝卸貨作業，因此，開發輔助油船卸貨作業智能決策系統成為CCS服務油輪船舶又一亮點。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議，與大連遠洋運輸公司合作開發的油輪貨物操作優化系統，通過基于大數據挖掘分析的智能優化方法，充分挖掘分析卸貨作業環節潛力，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節能減排示范項目。

力推LNG環保動力

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

作為中國航運、造船業的重要技術支撐力量，CCS已建立了服務于LNG水上應用完整產業鏈的標準體系，并投入了大量人力、物力、財力來攻關其關鍵技術并出臺相關規范。目前，CCS已經建立了應用于LNG水上鏈條的完整技術服務體系，制訂了LNG燃料系列技術標準；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范體系，包括《天然氣燃料動力船舶規范》、《天然氣燃料動力船舶法定檢驗暫行規定》、《液化天然氣燃料加注躉船入級與建造規范》、《液化天然氣燃料加注躉船法定檢驗暫行規定》、《LNG-柴油雙燃料動力改造適改條件評估指南》等；攻關了LNG燃料動力系統關鍵技術和LNG加注技術；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，并協助業界開發了以LNG為動力的集裝箱船概念設計和數艘采用LNG燃料動力的LNG運輸船，促進了國內LNG燃料動力船及LNG氣罐關鍵技術的突破，推進了LNG船改裝試點工作，形成了國內領先的LNG燃料動力船技術服務能力，對推進中國LNG燃料動力船發展提供了有力的技術支持。

為了更好地做好LNG水上產業鏈標準研發工作，CCS與各大航運及能源企業密切合作，開展了大量實際LNG工程項目研究，有力推動了我國LNG水上應用的快速發展，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移動加注船技術研究”；圣達因“B型獨立液貨艙研發”等。

完善全產業鏈產品體系，形成覆蓋全產業鏈的服務能力。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展到實際應用階段，尤其是挪威、荷蘭、英國和美國等國家。而我國LNG產業鏈上的定量風險評估(QRA)技術尚不成熟，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備故障率數據庫；三是沒有統一的風險接受準則。但是，隨著水上LNG應用的發展，開展QRA成為一種必然趨勢。為此， CCS武漢規范所開展了“LNG運輸船風險評估及預防措施研究”，并結合交通運輸部西部項目“內河LNG運輸船風險評估及預防措施研究”，克服困難完成災害場景、災害模型、災害模型計算程序的確定，開發了適用于LNG項目的QRA服務產品。

通過收集國內外LNG相關事故數據，建立相對全面的設備失效概率數據庫，引進國際認可的挪威GexCon咨詢公司開發的三維計算流體力學（CFD）軟件FLACS進行災害后果仿真計算，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，為政府、行業提供優質的服務。近期，CCS將針對LNG水上供應鏈開發新的服務產品，如LNG加注船作業風險評估、LNG場站選址評估、LNG事故調查服務等。CCS期待新的服務產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還聯合工業界在太陽能、燃料電池、生物乙醇等新能源實船應用方面開展了卓有成效的探索，取得了長足進步，制定了相關技術標準。

太陽能作為一種清潔能源在陸地上已經得到了廣泛應用。近年來，隨著船舶節能減排要求日益嚴格，太陽能技術也開始更多地應用于船舶動力。推進太陽能、燃料電池等新能源技術的安全高效應用，搶占技術創新制高點，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，與武漢理工大學等單位聯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）在船上應用安全技術研究，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、電池管理系統等太陽能應用相關的產品檢驗要求和太陽能光伏系統、磷酸鐵鋰電池系統船上應用安全技術要求，將光纜、電力推進在船上應用研究成果和技術要求納入相關規范，為船舶設計、審圖和現場檢驗工作提供了依據，促進了綠色船舶技術的應用，助力航運企業減排增效，為引領造船航運技術進步和綠色發展做出了貢獻。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標準的空白，為太陽能和磷酸鐵鋰電池在船上的應用提供了有力的技術支持，其研究成果成功應用到大型滾裝船“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用市場，CCS與中國北車集團船舶與海洋工程發展有限公司、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，協同推進太陽能和磷酸鐵鋰電池在船上的應用。

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，也成為人們關注的重點。

“岸電”是一種較為環保的船舶能源供給方式。由于船用發電機效率不如岸電的發電效率高，且船舶在停泊狀態，發電機所發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，減少船舶發電機工作時間，既節約燃油，又可以減少發電機的損耗。

從散貨船單船角度營運經濟性看，以我國沿海航線為例，安裝高壓岸電系統后，船舶單航次至少可節約營運成本約2萬元，一年可節約營運成本上百萬元，營運經濟性大大提高。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，推廣船舶岸電技術有著極其重要的現實意義和社會效益，而散貨船采用高壓岸電系統因其技術成熟、簡單易行，正在成為國內外新造船配置岸電方案中的首選，推廣應用前景廣泛。

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

環保無止境，減排不停歇。穹頂之下的我們需要做些什么？CCS專家呼吁，相關各方應立即緊急行動起來，在政府的組織協調下對船舶綠色技術進行合力攻關，激發調動企業的創造活力，用切實行動來擁抱這場轟轟烈烈的“綠色革命”。