漁業船舶新能源與節能減排的研究探討

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

隨著經濟社會的發展，漁業船舶對海洋環境污染的影響日益突顯，社會對漁船漁港節能、環保、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電的動裝置已落后于節能環保的要求，如何有效的控制漁業船舶的能源消耗與污染物排放是我們共同關心的問題，創新推廣漁船動力裝置日趨緊迫。本文擬對漁業船舶船電推進技術進行探討研究，以期實現漁船節能減排的要求。

一、船舶柴油機產生污染物的種類以及原因

船舶柴油機產生的廢氣主要是由燃料的燃燒產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，其中能夠對大氣環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生的主要原因，船舶柴油機內的溫度突然降低，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。顆粒的生成與運轉狀況關系密切。

二、漁業船舶利用新能源已趨成熟

燃油是不可再生能源且數量有限，價格昂貴，對于能源消耗量極大的船舶行業來講，開發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；二是可以實現船舶節能的需要；三是有技術支撐，新能源開發利用技術日趨成熟。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，已有許多技術上的突破，在漁業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

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

四、節能與減排計算

根據以上新能源方案，各種廠家柴油發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，約節省900×218=196200g柴油，即節省0.1962噸柴油，減少0.611噸二氧化碳。保守估計，廣東漁業船舶預估數量在3萬艘，按照此數量進行計算，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，在船舶上開發利用新能源，使用節能減排新技術是我國船舶工業向前發展的重要媒介，也是我國實現“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。廣東成立由發改、農業（漁業）、科技、工信、稅務、生態環保等部門組成的協調領導機構，從產業布局、技術創新、節能減排、行業發展等方面推動漁業船舶船電推進技術改造相關工作。（二）積極開展試點研究。由農業（漁業）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、節能、降噪、成本核算等方面取得成效經驗，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的補助。（四）制定稅收優惠政策。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。廣泛宣傳漁業船舶推廣使用船電推進技術對節能、減排、降噪、節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。