“揚(yáng)帆”起航 大型船舶駛向綠色低碳
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】帆船指使用風(fēng)帆或風(fēng)箏來捕捉風(fēng)力驅(qū)動(dòng)的船舶，它的出現(xiàn)代表著人類成功將風(fēng)能運(yùn)用在水上航行領(lǐng)域，并由此推動(dòng)了貿(mào)易、軍事、體育等領(lǐng)域的發(fā)展。而從交通運(yùn)輸以及遠(yuǎn)洋探索的角度來看，帆船直到19世紀(jì)后期受到輪機(jī)工程技術(shù)的沖擊，才逐漸被航速更快的輪船取代，也是從那時(shí)候開始，化石燃料成為了人們航海的主要能源。
顯然，在速度上的劣勢使得帆船已經(jīng)不適合現(xiàn)在的商用環(huán)境，但是帆船的思路以及工作原理卻給了現(xiàn)代船業(yè)非常多的思路，尤其是在如今強(qiáng)調(diào)低碳的大環(huán)境下——風(fēng)能更加環(huán)保，同時(shí)也更容易在航行中獲取。于是在新材料和電子技術(shù)的高度發(fā)展發(fā)展下，一些新概念的“風(fēng)帆”理念逐漸形成，并開始為船體設(shè)計(jì)帶來改變。在這之中，風(fēng)力旋筒展現(xiàn)出了龐大的市場前景。
風(fēng)力旋筒又稱呼為旋筒風(fēng)帆，其設(shè)計(jì)雛形早在上世紀(jì)20年代就出現(xiàn)了，之所以沒有被廣泛應(yīng)用，很大程度上是重量限制導(dǎo)致的(當(dāng)然也有柴油機(jī)和蒸汽輪機(jī)帶來的技術(shù)沖擊)。而隨著現(xiàn)代船只開始采用風(fēng)力輔助推進(jìn)系統(tǒng)來優(yōu)化能源消耗，提升船只性能的大背景下，以及近幾年技術(shù)發(fā)展以及觀念轉(zhuǎn)變的共同影響下，這項(xiàng)技術(shù)逐漸開始被應(yīng)用起來，甚至逐漸取代了其他風(fēng)力輔助推進(jìn)系統(tǒng)，成為了目前技術(shù)成熟、減排潛力大的風(fēng)力輔助推進(jìn)系統(tǒng)。
根據(jù)歐盟提供的相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2023年，共有將近60艘船舶安裝了風(fēng)力輔助推進(jìn)系統(tǒng)，而在這些船體中，40%以上的船舶選擇安裝了旋筒風(fēng)帆。而就在最近，我國成功在相關(guān)技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了新的突破。
根據(jù)中國海油近日發(fā)布的消息，我國自主研發(fā)制造的亞洲首套船用風(fēng)力旋筒助推系統(tǒng)在萬噸級大型甲板運(yùn)輸船“海洋石油226”上成功投用。這標(biāo)志著我國在商用船舶旋筒風(fēng)帆系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了零的突破，對于推動(dòng)船舶運(yùn)輸行業(yè)綠色低碳發(fā)展具有重要示范意義。
根據(jù)相關(guān)報(bào)道提供的數(shù)據(jù)，這套風(fēng)力旋筒預(yù)計(jì)每年可以為船體航行節(jié)省12%的燃料，相當(dāng)于減少約412噸的碳排放，并且是全生命周期受益。更重要的一點(diǎn)是，這套系統(tǒng)在轉(zhuǎn)載面積的控制上做的十分優(yōu)秀。簡單的說就是兼顧了效能與耐用性的同時(shí)，盡可能的減少了體積，避免了風(fēng)力旋筒對船體裝載的影響。
而為了實(shí)現(xiàn)這些，相關(guān)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)不但論證了多種材質(zhì)和結(jié)構(gòu)形式的外筒的合理性，還研發(fā)了新的一體化智能中控系統(tǒng)，確保船體可以自動(dòng)獲取航線風(fēng)速和風(fēng)向，并調(diào)整旋筒風(fēng)帆工作姿態(tài)以獲取最大動(dòng)能。從這點(diǎn)來說，這套自主研發(fā)的旋筒風(fēng)帆也讓風(fēng)力輔助推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)入了智能化操作時(shí)代，讓大型船舶更“聰明”也更“環(huán)保”。
此外，從長期發(fā)展來看，旋筒風(fēng)帆發(fā)展至今，體積縮小、智能化程度提高間接帶來的是改裝難度的降低，大部分的大型油輪、客輪、散貨船、滾裝船等均具備改裝的潛力，并且安裝后，帶來的環(huán)保效益以及航行性能上的提升很高。因此，從現(xiàn)階段來說，我們有理由相信，風(fēng)力旋筒能夠在能源過渡階段，為大型船舶提供一個(gè)可行的綠色低碳發(fā)展思路，幫助交通逐漸實(shí)現(xiàn)環(huán)保轉(zhuǎn)型。
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