船舶節能減排途徑

藍四海 李征

【摘 要】 為提高船舶運營經濟效益和保護環境，實現船舶節能減排目標，探討節能減排的途徑有優化航線選擇、優化船舶航行狀態、減少使用額外的發電機、降低發電機負荷、加強機器設備的維護保養管理、建立節能生產獎懲機制。加強船舶節能減排，既能緩解能源環境壓力，節約航運企業的營運成本，同時也可減少環境污染。

【關鍵詞】 船員;船舶管理;維護保養;節能途徑

0 引 言

據測算，船舶每節約1 kWh的電量就可節省180 g的燃油。因此，節約燃油消耗對提高船舶營運效益有著重要意義，同時也可以減少有害物質的排放。為了提高船舶營運性能，船舶所有人都會積極更新設備，定期給船殼和螺旋槳做清潔保養工作;航運企業應開展節能教育，引導廣大船員認識節能減排的意義;作為工作在第一線的廣大船員應堅持從現在做起、從自身做起、從小事做起，為節能減排盡一份力量。

1 優化航線選擇

船舶航速對節能有著非常重要的作用。船長應根據每個航次的實際情況，綜合考慮如何利用風、流、浪等各種因素，選擇最優航線，采取最低耗油率的航速以節約燃油。最優航線可能不是航程最短的航線，但其應至少包括最短航行時間和最少燃料消耗。不同航運企業及不同船舶種類，其最佳性能標準（主機轉速、船速、單位油耗等）也不同，船長應熟悉并遵循這些標準。在整個航程中，船長應仔細分析本船在不同海況時的操縱特性和主機負荷，適時調整主機參數來取得最佳性能。在風平浪靜的海面上，船長應加快主機轉速，以取得最佳性能;在惡劣的海況條件下，船舶可能顛簸劇烈，甲板上浪，即使主機轉速再高，船舶也會以非常慢的速度航行，前進距離也并未因此而增加，此時應適當減速。如果不降低主機轉速，不僅會損害主機，而且會消耗大量的燃油，影響主機有效功率。為了取得更好的節能效果，一般較大的航運企業都采用氣導公司推薦的航線，在航行中不斷根據氣象情況，提前避開惡劣天氣達到節油和避免對船舶造成損壞的目的。遇到惡劣天氣時，可能需要不斷地調整航線，雖然增加了航線設計的工作量，但取得的節能效果非常可觀。

2 優化船舶航行狀態

（1）考慮到船舶所有人和承租人的利益，不得裝載過多的航次儲備品。因此，船長應根據航線的實際情況，如航次里程長短、海況、船況、船價、船舶噸位和油水加載方案等因素確定儲備量，其中船上的燃油余量和壓載水水量在安全許可范圍內應盡可能少。通常在無預見風險時，國內至東南亞各國港口航線，油水安全余量取3天即可;至印度洋和澳洲航線，油水安全余量取5天即可;其他較長航線，如非洲、歐洲及美洲航線，取7天即可。若有可預見風險時，則在以上原則的基礎上適當增加。

（2）天氣良好時，壓載水水量只要能將螺旋槳浸沒和保持船舶的安全操縱性能即可，無需整個航次都保持重壓載。過量的壓載水不僅會造成高耗能和低速度，途中還需額外更換壓載水，而且在裝貨港需要花更長的時間使用壓載泵排水。大型礦砂船（VLOC）在重壓載時壓載水水量高達17，輕壓載則13萬t即可，二者之間的差額很大。因此，船長應根據自身航次任務和天氣等情況，指示大副計算和評估船舶所需的最佳壓載水水量，以確保壓艙量是適當的。與此同時，每次加油前，應根據實際情況確定最佳的航次燃油需求量，避免過多的燃油安全余量。過多的燃油安全余量不僅提前消耗公司流動資金，而且會減少貨物的裝載量，進一步降低營運效益。統計表明，最優的燃油添加量和壓載水水量可以節省高達2%的總燃料消耗。VLOC基本上有一半的航行時間是處于壓載狀態的，因此選擇合適的燃油添加量和壓載水水量尤為重要。

（3）吃水差會影響船舶的前進阻力。在滿足船舶安全的前提下，通過調整船舶的吃水差使船舶處于最佳縱傾狀態，以減少船舶前進阻力從而提高船舶的航速，即盡可能消耗較小的主機功率以維持一定的船舶航行速度。最佳縱傾狀態因船而異，其必須由船舶航行試驗報告或歷史測量結果來決定。新加坡某VLOC船隊的連續測試結果表明：在給定吃水深度的情況下，部分船舶在艏傾時為最佳縱傾，其速度可提高0.3 kn;部分船舶在艉傾2.5 m時為最佳縱傾，其速度也可提高。據此推算，合適的吃水差可節省燃料消耗總量的1%。因此，每艘船舶都應了解并確定其性能最佳的縱傾，并確保在壓艙物盡可能少的情況下保持這種縱傾。

（4）自動舵是船舶系統中的一個重要設備，其應用在一定程度上減少了人力、節省了燃料、降低了機械磨損，直接提升船舶營運的經濟性。作為使用者，駕駛人員應當根據實際情況，合理調整自動舵的相關參數設置和操作模式，比如舵角限位、轉舵速率、舵角調整、偏航設置、惡劣天氣操舵調整等，盡量避免“S”形航行。在日常航行中，盡可能保持船舶速度穩定，非緊急情況或靠離泊時禁止使用過大的舵角和急加速或急減速，避免不必要的舵運動導致增加油耗并失去最佳船速。在惡劣天氣下，建議改用手動舵，以避免舵的過度擺動，尤其是空載時螺旋槳露出水面會使主機負荷波動極大，因此應提早降低轉速并將主機控制設置為惡劣天氣模式。

3 合理計劃和協調，減少使用 發電機

（1）合理計劃壓載水的灌注、更換和排放，縮短發電機運行時間。船舶主管人員要有計劃地進行壓載水的灌注、更換和排放，盡量減少壓載泵的使用以避免額外運行一臺發電機，從而達到節能效果。船舶在海上航行時要在滿足船舶強度和穩性等安全條件的前提下，盡量采用先放空再灌滿的方法更換壓載水，這對艏尖艙和艉尖艙更容易操作。在港灌注和排放壓載水時，應根據實際情況盡量采用自壓和自排的方法以減少壓載泵的使用時間。在使用壓載泵排放壓載水時，船舶主管人員和值班人員應密切關注水艙的水位情況，避免因水位過低而使壓載泵吸入空氣，在盡量排空艙內的水后再使用掃艙泵掃艙，這樣可減少掃艙泵的使用時間，還可以節省排水時間，使排水速度能與裝貨速度匹配，避免因排水不及時而造成不必要的損失。對于有獨立掃艙管路的船舶來說，其在排水時應充分利用壓載泵帶動掃艙泵同時工作。此外，還應注意排水順序，充分利用有利的吃水差來加速排水。排水結束，應及時通知值班輪機員停泵，縮短額外的發電機運行時間。

（2）密切關注貨艙艙底污水并及時排放。在啟用消防泵或通用泵帶動噴射泵排水時，輪機員應注意檢查哪些設備可暫時停止工作以降低發電機負荷。在條件許可時，盡量避免額外運行第二臺發電機。在不可避免需啟動第二臺發電機的情況下，運行消防泵或通用泵將貨艙艙底水抽出，測量污水井，并及時更換艙底水閥;當所有艙底水排空后，應及時通知機艙值班輪機員停泵，減少額外的發電機運行時間。有些VLOC設有專用的貨艙污水收集艙（此污水收集艙一般與壓載水艙共用），用于滿載時可即時存儲貨艙污水，避免因貨艙污水井水滿而頻繁排水。因此，大副應當仔細查看本船的壓載水管路圖和污水管路圖，確認是否有此配備。若船舶配有貨艙污水收集艙，則應在滿載開航后按管路要求調整好相關閥門，使各貨艙的污水能即時流向收集艙。

（3）協調甲板和貨艙的清洗作業。在裝卸貨時，甲板值班人員應注意甲板和貨艙的貨物殘留數量。如果貨物殘留數量較多，應及時聯系值班員，要求港方進行適當的清理，降低貨物殘留數量從而減少開航后的清洗時間和工作量。在啟用消防泵或通用泵前，輪機員應先觀察發電機負荷，確保安全后再仔細計算確定是否能在不額外運行第二臺發電機情況下進行清洗工作。在不可避免需要啟動額外的第二臺發電機時，應考慮是否有其他設備可以同時作業以便充分利用發電機的能量。作業完成，應及時通知機艙停泵，縮短發電機運行時間。

（4）及時有效保養各種屬具和協調使用。在對錨機、纜車和艙蓋等甲板機械設備的活動部件進行潤滑保養時，有時需要啟動額外的發電機來運行這些設備。此時，應盡量將這些工作集中在合適的時間段，盡快完成保養工作，盡量減少額外發電機的運行時間。應做好與機艙部門的聯系和協調，可同時進行到港之前的各種自我檢查或測試，以便充分利用額外的發電機。

4 優化使用各種設備，降低發電機負荷

（1）日常和定期檢查各種壓縮空氣管路，及時處理各種空氣泄漏。做好氣動敲銹機、研磨機等甲板屬具和閥門的檢查保養，以確保甲板壓縮空氣不被浪費，更好地利用甲板空氣壓縮機。此外，可以考慮在不使用壓縮空氣時停止向甲板供氣，減少空壓機的工作時間，從而降低發電機的負荷。

（2）保持船員生活區的供暖和空調系統的有效利用。定期對空調系統、電機、風管等進行檢查保養，使其處于良好的工作狀態。在暖氣或冷氣開放時，應保持生活區的外門、衛生間門、機艙門、廚房門及窗戶處于關閉狀態，避免不必要的暖氣或冷氣外泄，有效利用空調系統。應注意的是，為了保持船員的舒適度和避免不必要的能源浪費，生活區內部溫度保持在21℃～23℃為佳。當外界氣溫合適時，空調系統應盡量使用循環模式。

（3）保持有效照明。在安全情況下，關閉不必要的照明燈和風機，如箱形龍骨內的燈和通風系統;在無人時，可關閉物料間、廚房和舵機房的鼓風機;在機艙處于無人值班狀態時，可適當減少機艙的大功率鼓風機。若條件允許，可考慮將船上照明燈泡換成節能燈，特別是因安全需要而要求保持長亮的照明燈。對于船上多余而無人居住的房間，可關閉其照明和暖氣。

（4）保持高效使用洗衣機和烘干機。洗衣機和烘干機都是相對高能耗的設備，因此要盡量使其接近滿負荷運轉，從而減少運行時間。用于烘干工作服的烘干房，房門應保持常閉狀態以防止熱氣外泄，減少加熱器的運行時間。

（5）保持廚房設備的高效使用。在使用完畢或不使用廚房設備時，為節約能耗和安全考慮，應及時關閉烤箱、電爐、電扇及其他電器。定期檢查凍庫使之處于良好的工作狀態，保持冰機不結冰和密封門橡膠狀況良好。

5 加強機器設備管理，保持良好工作狀態

（1）輪機員應參閱制造商的技術手冊，加強主機、副機的管理和維護，保證機器的良好工況。科學管理主機、副機燃油系統和排氣系統。燃油系統方面：可根據實際運行情況安裝輕重油轉換設備，低質燃油通過加熱、攪拌、過濾后流動性得到提高，可以達到充分燃燒的目的;還可以根據其性質合理添加燃油添加劑和助燃劑，對燃油進行循環分濾，適度加熱以降低黏度。此外，還要加強對高壓油泵、噴油器的監測和保養，使之處于最佳狀況，從而確保最佳燃燒工況，減少能源損耗。排氣系統方面：保持進排氣系統的通暢;定期檢查和調整噴油壓力，確保其在規定范圍內;保持潤滑系統的順暢，否則會增加機械磨損，從而增加油耗;保證足夠的新鮮空氣供給量;保持操縱系統和傳動系統處于良好狀態，將大大提高機械效率，從而減少油耗。此外，加強機電設備的保養和維護也能起到節能的效果。

（2）船舶拋錨時，在進行適當的風險評估后以可控的方式執行拋錨操作，為確保船舶準備拋錨操作時錨機能及時啟動，建議停止機艙部分設備的運轉。具體操作如下：機艙有4個送風機，停止2個，僅保持2個送風機運行，基本就可滿足發電機的進氣要求;使用適當的小功率海水泵代替主海水泵;關閉機艙相關的氣閥;合理安排使用燃油的沉淀柜和重力柜，可停止重油油艙加熱，關閉分油機、主機滑油泵等設備。

6 建立節能生產獎懲機制

獎勵比處罰更能調動員工的節能生產積極性，航運企業可設立船舶節能減耗獎，引導船舶主管和船員在安全的前提下積極采取節能減耗措施。

7 結 語

“節能減排”已成為我國重要的國策。隨著近年來船舶數量不斷增加，船舶大型化趨勢日益明顯，航運業已成為能耗大戶，能源的消耗、廢氣廢熱等排放在不斷增加。加強船舶節能減排，既能緩解能源環境壓力，節約航運企業的營運成本，也可減少環境污染。航運企業及屬下所有船員應充分認識到船舶節能減排的重要性，積極實踐，為實現我國可持續發展的戰略目標貢獻力量。