漁業(yè)船舶新能源與節(jié)能減排的研究探討

■ 文｜陽江市海洋綜合執(zhí)法支隊船舶檢驗科 葉桂佶 陽江市昌發(fā)機電工程有限公司 高廣志

隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，漁業(yè)船舶對海洋環(huán)境污染的影響日益突顯，社會對漁船漁港節(jié)能、環(huán)保、噪音控制的要求越來越高，以燃燒燃油的柴油機為動力推進及發(fā)電的動裝置已落后于節(jié)能環(huán)保的要求，如何有效的控制漁業(yè)船舶的能源消耗與污染物排放是我們共同關心的問題，創(chuàng)新推廣漁船動力裝置日趨緊迫。本文擬對漁業(yè)船舶船電推進技術進行探討研究，以期實現(xiàn)漁船節(jié)能減排的要求。

一、船舶柴油機產(chǎn)生污染物的種類以及原因

船舶柴油機產(chǎn)生的廢氣主要是由燃料的燃燒產(chǎn)物和剩余的空氣組成的，其成分主要包括水蒸氣、二氧化碳、氧氣、一氧化碳、碳氧化物、碳氫化物、硫氧化物以及顆粒等，其中能夠?qū)Υ髿猸h(huán)境造成污染且對人體健康造成危害的主要是一氧化碳、氮氧化物、碳氫化物、硫氧化物和顆粒。船舶柴油機中燃料燃燒的不充分是一氧化碳產(chǎn)生的主要原因，船舶柴油機內(nèi)的溫度突然降低，氧氣缺乏以及反應物的堆積等狀況都會造成燃料燃燒不充分。船舶柴油機內(nèi)溫度過高、氧氣含量過多、氮與氧停留的時間過長等是氮氧化物產(chǎn)生的主要原因。碳氫化物生成的機制非常復雜，但其根本原因還是因為烴的不完全燃燒。顆粒的生成與運轉(zhuǎn)狀況關系密切。

二、漁業(yè)船舶利用新能源已趨成熟

燃油是不可再生能源且數(shù)量有限，價格昂貴，對于能源消耗量極大的船舶行業(yè)來講，開發(fā)利用新能源是一個刻不容緩的研究議題，具有三點意義：一是可以降低船舶減排壓力；二是可以實現(xiàn)船舶節(jié)能的需要；三是有技術支撐，新能源開發(fā)利用技術日趨成熟。因此，新能源將是船舶設計、建造的又一大突破口。目前，核能、風能、太陽能、燃料電池等新能源已逐漸進入船舶行業(yè)，已有許多技術上的突破，在漁業(yè)船舶動力裝置上的應用已成為可能。

三、初步了解的新能源方案

為適應節(jié)能減排，經(jīng)過和相關單位討論，了解到此種油電混動方案較為適應市場，此方案的系統(tǒng)工況圖以供參考（如圖所示）。

四、節(jié)能與減排計算

根據(jù)以上新能源方案，各種廠家柴油發(fā)電機每千瓦時需要消耗燃油186～250g，折中為218g。1L的柴油由于密度的不同，大約在830～860g/L，折中為845g/L。當1L柴油價格為8元時，1度電＝1kW·h，則發(fā)1度電的成本為218×8÷845=2.06元。

按照16烷值計算，1噸柴油產(chǎn)生的二氧化碳約為3.115噸。按每艘船900度電，1度電消耗柴油218g計算,每充電一放次，約節(jié)省900×218=196200g柴油，即節(jié)省0.1962噸柴油，減少0.611噸二氧化碳。保守估計，廣東漁業(yè)船舶預估數(shù)量在3萬艘，按照此數(shù)量進行計算，全省漁船每充電一放次總共可以減少18334.89噸以上的碳排放。按每艘漁船每年充放電100次計算，則每年可以減少1833489噸以上的碳排放；節(jié)省588600噸柴油。

漁船使用船電推進可大幅度降低漁港的噪音水平，還漁港一片寧靜、祥和。

五、工作建議

通過上分析可知，在船舶上開發(fā)利用新能源，使用節(jié)能減排新技術是我國船舶工業(yè)向前發(fā)展的重要媒介，也是我國實現(xiàn)“綠色船舶”的關鍵抓手。為推動該項工作，提出建議：（一）加強組織領導。廣東成立由發(fā)改、農(nóng)業(yè)（漁業(yè)）、科技、工信、稅務、生態(tài)環(huán)保等部門組成的協(xié)調(diào)領導機構，從產(chǎn)業(yè)布局、技術創(chuàng)新、節(jié)能減排、行業(yè)發(fā)展等方面推動漁業(yè)船舶船電推進技術改造相關工作。（二）積極開展試點研究。由農(nóng)業(yè)（漁業(yè)）部門組織船舶設計、船機制造、漁船檢驗等部門開展試點研究，在技術、節(jié)能、降噪、成本核算等方面取得成效經(jīng)驗，逐步推廣。（三）加大財政資金支持。可對改裝、新裝船電推進裝置的船東給予適當?shù)难a助。（四）制定稅收優(yōu)惠政策。對參與該項技改工作的設計、制造、維修單位給予稅收減免。（五）廣泛開展宣傳。廣泛宣傳漁業(yè)船舶推廣使用船電推進技術對節(jié)能、減排、降噪、節(jié)約成本等方面的成效，讓船東接受、響應漁船船電推進這一技改項目。