綠色船舶發(fā)展現(xiàn)狀及方向分析

呂忠杰（江南造船（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，上海　201913）

綠色船舶發(fā)展現(xiàn)狀及方向分析

呂忠杰
（江南造船（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，上海201913）

當(dāng)前，隨著國際經(jīng)濟(jì)化進(jìn)程的不斷加快，能源匱乏和環(huán)境污染已經(jīng)越來越使經(jīng)濟(jì)的發(fā)展受到制約。對(duì)于船舶業(yè)和航運(yùn)業(yè)來講，其對(duì)環(huán)境的污染問題也成為了國際社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。因此，建造低排放量、低燃油消耗、節(jié)能環(huán)保的“綠色船舶”已經(jīng)成為船舶業(yè)發(fā)展的必然趨勢。本文提出了綠色船舶的發(fā)展現(xiàn)狀，并針對(duì)其特點(diǎn)與存在的問題，著重探討了綠色船舶的發(fā)展趨勢與創(chuàng)新，旨在為我國綠色船舶的發(fā)展盡自己的綿薄之力。

綠色船舶；發(fā)展現(xiàn)狀；發(fā)展方向

0　前言

船舶是現(xiàn)代社會(huì)各個(gè)國家地區(qū)之間進(jìn)行經(jīng)濟(jì)資源交流與互通的重要交通運(yùn)輸工具。隨著近年來海運(yùn)業(yè)的發(fā)展，船舶的需求也不斷增高。但與此同時(shí)，由船舶帶來的海洋環(huán)境污染也成為國際社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。由于相關(guān)法律和公約的約束，并從未來船舶需要降低成本、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境等角度考慮，綠色船舶已經(jīng)成為未來船舶制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢。因此，對(duì)于“綠色船舶發(fā)展現(xiàn)狀及方向分析”的研究，就具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

1　綠色船舶的標(biāo)準(zhǔn)與發(fā)展現(xiàn)狀

綠色船舶，有著自身的標(biāo)準(zhǔn)，從設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營，再到今后的拆解，整個(gè)生命周期中，都要運(yùn)用“綠色技術(shù)”實(shí)現(xiàn)低排放、低能耗、低污染、高能效、安全健康等目標(biāo)。目前，國際上存在著兩大海事支柱性公約體系：SOLAS和MARPOL。國際上“綠色船舶”的標(biāo)準(zhǔn)是在這兩大海事支柱性公約體系的基礎(chǔ)上延展出來的。綠色船舶的綠色規(guī)則也都是來自于這兩大海事支柱公約體系中，其中MARPOL公約以及與環(huán)保相關(guān)的公約規(guī)則更使綠色要素的重要部分得以體現(xiàn)。另外，環(huán)境問題日益嚴(yán)峻，國際海事組織專業(yè)組的報(bào)告表明，航運(yùn)業(yè)對(duì)二氧化碳的排放量呈逐年上升的趨勢，而這也僅是從空氣污染方面體現(xiàn)出船舶及航運(yùn)業(yè)對(duì)環(huán)境的影響［1］。

2　綠色船舶的研發(fā)現(xiàn)狀

2.1無壓載水船舶

傳統(tǒng)船舶，需要通過對(duì)一定量的壓載水進(jìn)行裝卸，來維持船舶的吃水程度，進(jìn)而保證航行過程中的安全問題。但壓載水的隨意排放，卻對(duì)破壞海洋生態(tài)環(huán)境有著嚴(yán)重的影響。被列為海洋面臨的“四大危害”之一。針對(duì)此類問題，日本和美國先后研制出一種不采用壓載水進(jìn)行調(diào)節(jié)的船舶，稱為：無壓載水船舶。日本的設(shè)計(jì)理念表現(xiàn)為：設(shè)計(jì)橫向傾斜的船底，使船舶在無壓載水的情況下能保證船舶進(jìn)行足夠的吃水，并通過加寬船體來解決船舶排水量減少的問題，以確保船舶在航行中的安全；美國的設(shè)計(jì)理念表現(xiàn)為：用可進(jìn)行海水在艙內(nèi)流動(dòng)的大型管道水流箱取代壓載水箱，空船時(shí)，打開大型管道讓海水流入；航行時(shí)，海水在管道內(nèi)來回流動(dòng)，使船舶平衡；載貨時(shí)，將管道中海水排出，關(guān)閉管道箱體，使船舶繼續(xù)保持平衡。同時(shí)，美國的無壓載水船舶不僅環(huán)保，還能夠減少船舶航行時(shí)的燃料消耗，使船舶起到了更好的環(huán)保節(jié)能功效［2］。

2.2LNG燃料船舶

LNG燃料，即為液化天然氣燃料。LNG具有無色、無味、無毒、無腐蝕性、安全性能高等特點(diǎn)，而且其體積僅為同量氣態(tài)天然氣的1/600，重量為同體積水的45%，使得船舶不僅在燃料儲(chǔ)存量上大大提高，還對(duì)降低船舶自身載重上有很大幫助。在此方面的研究，挪威一直處于先進(jìn)水平領(lǐng)域，據(jù)LNG燃料船舶的船員介紹，LNG燃料船的氮氧化物排放量比傳統(tǒng)燃料船舶減少近九成、二氧化碳的排放量減少兩成，這可使每艘LNG燃料船每年節(jié)省100萬美元的燃料開支。目前，LNG燃料船還衍生出LNG燃料運(yùn)出船，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，制造一艘常規(guī)LNG船成本約為1.9億美元，這表明，如果美國想取代歐盟進(jìn)口俄羅斯的天然氣，則會(huì)產(chǎn)生至少380億美元的造船訂單，相當(dāng)于一年的天然氣收入總和。從另一個(gè)角度也說明了LNG燃料是世界新形勢下，為節(jié)約能源、提高環(huán)境的保護(hù)，所重點(diǎn)采用的能源燃料［3］。

3　綠色船舶的發(fā)展趨勢

首先，綠色船舶中使用到的材料應(yīng)運(yùn)用可再生能源，將能量消耗通過特有裝置，直接轉(zhuǎn)化成熱能和純凈的水蒸氣。通過熱能進(jìn)行設(shè)備的采暖、將純凈的水蒸氣再通過設(shè)備轉(zhuǎn)化成可供飲用的水源，這樣不僅不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，還能夠?qū)Ξa(chǎn)生的“廢物”進(jìn)行能源再生和合理的利用；利用燃料電池作為綠色船舶的主要能源燃料，不僅可以節(jié)約傳統(tǒng)能源、提高船舶在航行時(shí)的靈活性，并且可以消除傳統(tǒng)燃料在轉(zhuǎn)化成能量時(shí)對(duì)船舶產(chǎn)生的噪音；改變船體的結(jié)構(gòu)，也能夠減少船舶壓載水所帶來的環(huán)境污染［4］。其次，綠色船舶在可再生能源的選取上應(yīng)表現(xiàn)出多樣性，太陽能、波浪能、風(fēng)能等都是綠色船舶能夠利用的可再生能源。其中，通過在船帆上設(shè)置太陽能電池板吸收的太陽能，可以調(diào)節(jié)船舶行進(jìn)的方向，并且可以將剩余的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，為船舶照明設(shè)備供電；通過輕質(zhì)、環(huán)保的合成材料制作船帆來收集風(fēng)能，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化成可供船舶運(yùn)行的電能或其他能源；通過科學(xué)的設(shè)置減搖鰭，將波浪、減搖鰭和船舶的相對(duì)運(yùn)動(dòng)有機(jī)的結(jié)合到一起生成波浪能，使波浪能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能或電能，帶動(dòng)船舶的運(yùn)行。最后，綠色船舶應(yīng)選用輕質(zhì)、耐腐蝕、抗氧化、無污染的材料建造。將鋁和熱塑性塑料有機(jī)的合成新型的船體材料，這種材料比傳統(tǒng)型碳鋼材料抗張力更強(qiáng)、更易成型、維護(hù)費(fèi)用更低，同時(shí)具有很強(qiáng)的耐腐蝕性和抗氧化性，運(yùn)用此種材料進(jìn)行傳播的建造，不僅可以提升傳播的運(yùn)輸效率，還能在船舶拆解過程中降低對(duì)環(huán)境的污染。

4　結(jié)語

綜上所述，綠色船舶是船舶業(yè)發(fā)展的方向，綠色船舶不僅融合了先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，更包含了節(jié)能、環(huán)保的積極理念。我國在綠色船舶制造與應(yīng)用方面還處在初級(jí)階段，但我國已認(rèn)清船舶業(yè)發(fā)展的整體趨勢，并積極運(yùn)用先進(jìn)的科技手段，積極營造著船舶業(yè)的綠色大環(huán)境，作為航運(yùn)大國的中國，唯有如此，才能保證我國船舶業(yè)所處的行業(yè)地位，才能更好的運(yùn)用綠色船舶技術(shù)，為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出有效的推動(dòng)。

［1］陳剛，孝建偉.綠色船舶制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢研究［J］.中國水運(yùn)（下半月刊），2010，06（12）：3-4.

［2］俞士將.綠色船舶發(fā)展現(xiàn)狀及方向分析［J］.船舶，2010，02（04）：1-5.

［3］王世明.綠色船舶的現(xiàn)狀和發(fā)展前景分析［J］.中國造船，2008，11（S1）：48-57.

［4］黃金，李杰，王愛軍.綠色船舶的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢探索［J］.科技風(fēng)，2014，07（20）：222.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.250