綠色船舶技術的應用與發展

王琳琳+王小平

摘 要：現在，船舶的能耗問題、環境污染問題愈加受到人們的關注。實現船舶工業界與上下游產業的綠色發展、良性發展，這些問題已是迫在眉睫亟待解決的問題?，F在，國際海事組織連續出臺了一些新公約和新規范，也是為解決船舶的節能減排的問題。本文針對綠色船舶的技術發展的戰略問題進行了闡述。

關鍵詞：綠色船舶技術；應用現狀；發展

自上世紀60年代開始，海洋環境的保護成為世界范圍內的日益關注的問題。隨著國際航運的日益繁榮，船舶對海洋環境污染的影響所占的比重也越來越大，IMO近幾年更是不斷推出新的、更高的要求，以強制性公約、規則的形式來加強對海洋環境乃至大氣環境的保護。越來越多的國際非政府組織、行業組織等也不斷推出新的行業標準，一些國家和地區也在醞釀著更為嚴格的區域性標準，這些對環保要求的大趨勢在很大程度上影響著船舶的設計和建造理念，決定著船舶市場競爭力。因此船舶環保技術的先進性和可靠性已成為占領航運市場的關鍵因素之一。綠色船舶或者環保船舶概念應運而生。

1 我國綠色船舶技術的發展現狀及主要問題

1 技術研發缺乏統一的戰略規劃

在國外經濟、技術比較發達的國家，例如日本，面對造船工業普遍停滯不前的現狀，但是他們還在一直努力研發造船技術。還有韓國、歐美一些國家與地區都很關注綠色船舶的技術問題。他們在國家或行業層面做了統籌規劃，制定了研發的時間與研發進度。在投入實際的應用后，他們也標定了嚴格的減排措施，并且也大力支持研發的資金投入，放寬了扶持政策。日韓和歐美一些國家積極推進造船行業的新標準，同時也保持了他們在造船業的技術優勢。針對越來越受人們重視的環境保護問題，船舶的綠色環保技術成為人們研究的重要課題，并對于研制出的新成果規定了相應的規范。我們國家在船舶技術的研發項目方面，統籌安排不夠，常常會有重復建設、浪費資源、耗費嚴重的問題出現，大大影響了我們國家綠色船舶事業的發展。

2 船舶的設計理念沒有根本性的突破

我國的船舶技術的發展，與國外先進國家相比，還有一定的差距。日韓等國家提出了環保概念的船舶設計，突破了傳統船舶的推進方式、外形特點、動力匹配、結構性能等范圍。而我國在綠色船舶研究方面，一是受到國際上的新公約的束縛，還有是因為自身條件與發展的原因，設計綠色船舶的方法很難有耳目一新的思路。在現在已有的技術基礎上，進行船舶技術的改進和優化，盡量符合新規范，但難以跟上先進國家綠色船舶技術的發展。

3 船用配套技術基礎性研究薄弱

船舶技術行業為了達到節能高效，完成優化設計，并符合綠色船舶的理念，改進了新的設計技術。這些節能技術的實現離不開配套設備的革新，例如推進系統效率的提高、優化材料、壓載水減量等辦法。這些新技術的應用，對于船體強度、載貨的靈活性、船舶航行速度的保持，提高船舶效率、節約能源都有很大的改進，也盡可能實現綠色船舶的新理念。

4 業界主動應對國際新規范的能力不強

我國的船舶工業，總體上看，數據的積累不夠完善，缺乏研發經驗，在國際上處于被動地位。這些年，國際的新規則、新的規范不斷涌出，也促使我國的船舶工業加強了行業管理和研發。對于困難問題重點解決，共同規范的新準則施行中，也加大了各方的力量，并獲得了一定的成效。面對我們與國外的一些差距，認識到我們和國際上海事界的事務參與的意識不夠，對于國際規則的制定和變化缺乏主動權。

2 我國綠色船舶技術發展戰略

1 發展思路

以滿足我國經濟和社會發展重大需求和國際市場對船舶綠色環保要求為總體目標，結合新一輪科技革命孕育興起的發展契機，立足當前，著眼未來，加快綠色船舶技術創新，著力突破綠色船舶的設計、建造、營運、拆解以及配套設備的關鍵技術，提升國際市場的競爭力，推動我國船舶工業的轉型升級，助力造船強國和海洋強國戰略目標的實現。

2 發展重點

2.1綠色船舶設計技術

①設計全過程數字化，數字化設計工具研發的重點由過去服務于詳細設計和生產設計階段，逐步向概念設計和初步設計階段轉移，實現產品從市場需求開始直至產品報廢的全生命周期各個環節的數字化。

②全面應用基于人機工程的虛擬設計，幫助設計人員在詳細設計階段，測試和驗證各種設備是否便于操作和維修，各種工作空間是否滿足要求，在建造前就可最大程度地避免可能出現的布置、操作空間以及維修空間等問題，減少返工。

③深化并行協同設計技術，加強面向制造的設計技術（DEP）的應用，優化與制造相關的設計流程，在設計過程中就考慮制造因素，加強系統集成和業務過程的協同，打通設計所和船廠之間的數據傳遞，消除信息孤島，逐步實現設計制造一體化，降低研制成本和縮短周期。

④構建綜合集成設計平臺，全面考慮計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助工程（CAE）、計算機輔助制造（CAM）以及維修等信息系統的需求，在基于共同產品數據模型的基礎上，實現產品全生命期不同階段信息系統的集成。

2.2綠色船舶的建造技術

（1）采用先進的制造工藝與裝備，包括綠色加工技術（無冷卻液干式切削、數控等離子水下切割工藝及裝備、激光切割工藝及裝備、分段無余量建造技術等）、綠色焊接技術（節能焊接電源、高效焊接工藝及裝備、高效環保焊接材料等）、綠色涂裝技術（綠色涂裝工藝、環保節能涂裝設備等）等。

（2）大力發展智能制造技術，以智能制造裝備為基礎，通過加快物聯網、大數據、云計算等技術在船舶領域的深化應用，針對切割、焊接、部件制作、分段建造、物流等生產制造環節以及相應的管理環節，發展智能制造技術，降低運營成本，提高生產效率，提升產品的質量，降低資源和能源消耗。

2.3 大力發展智能制造技術

（1）以智能制造裝備為基礎，通過加快物聯網、大數據、云計算等技術在船舶領域的深化應用，針對切割、焊接、部件制作、分段建造、物流等生產制造環節以及相應的管理環節，發展智能制造技術，降低運營成本，提高生產效率，提升產品的質量，降低資源和能源消耗。

（2）動力系統節能減排技術，包括低油耗發動機技術、雙燃料發動機技術、氣體發動機技術、風能/太陽能助推技術、燃料電池應用技術、核能推進技術、氮氧化物/硫氧化物減排技術、高效螺旋槳優化設計技術、螺旋槳/舵一體化設計技術、螺旋槳/船艉優化匹配設計技術等。

（3）配套設備節能減排技術，包括新型高效節能發電機組、低功耗/安靜型葉片泵與容積泵、高效低噪風機/空調與冷凍系統、余熱余能回收利用裝置、新型節能與清潔艙室設備、高效無污染壓載水處理系統、新型高性能降阻涂料、船用垃圾與廢水清潔處理等系統和設備研制技術。

（4）減振降噪與舒適性技術，包括設備隔振技術、高性能船用聲學材料、建造聲學工藝與舾裝管理、聲振主動控制技術、艙室舒適性設計技術、結構聲學設計技術、螺旋槳噪聲控制技術等。

（5）船舶智能航行技術，包括天氣預警技術、航線優化技術、主機監控優化技術、電力管理技術、遠程維護技術、船舶岸電技術等。

3 結語

總而言之，我國的船舶工業開始轉型的方向就是綠色船舶，這也是在新形勢的要求下，提高我國船舶事業在世界具有競爭力的重要途徑。21世紀，各項事業蓬勃發展，我們要抓住機遇，合作發展，積極參加國際新規范、新標準的修定，重視新技術的研發和應用，讓綠色船舶技術在我國快速發展，為我國的社會主義建設事業貢獻力量。

參考文獻

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