來(lái)源：趙博 中國(guó)船檢 日期：2023-04-13 字體：
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截至2023年2月，已有14桅由挪世航力設(shè)計(jì)的旋筒風(fēng)帆安裝在8艘船上，船型包括油船、散貨船、滾裝船和客船。盡管市場(chǎng)上也有其它相關(guān)技術(shù)，但從現(xiàn)代船舶風(fēng)能輔助推進(jìn)市場(chǎng)占有率來(lái)看，擁有成熟技術(shù)的挪世航力是行業(yè)領(lǐng)先者。近日，本刊記者采訪了挪世航力（Norsepower）首席執(zhí)行官兼合伙人Tuomas Riski先生。
問(wèn)：如今，很多船型都在采用貴公司設(shè)計(jì)的旋筒風(fēng)帆，請(qǐng)你詳細(xì)談?wù)勗跒椴煌?lèi)型船舶設(shè)計(jì)風(fēng)帆時(shí)，分析和規(guī)劃是個(gè)怎樣的復(fù)雜過(guò)程。
答：挪世航力設(shè)計(jì)的旋筒風(fēng)帆適用于散貨船、油船、滾裝船、渡輪、液化天然氣（LNG）運(yùn)輸船、客貨滾裝船、客船。
我們的項(xiàng)目服務(wù)涵蓋從案例研究準(zhǔn)備到風(fēng)帆交付的所有階段，每項(xiàng)都會(huì)考慮客戶需求和偏好——從客戶船舶、航行時(shí)間表、海上航行時(shí)間比、航行位置及區(qū)域風(fēng)向、風(fēng)度開(kāi)始設(shè)計(jì)流程，基于已有技術(shù)和風(fēng)力數(shù)據(jù)，為潛在船舶和路線選擇提供建議。同時(shí)，我們會(huì)對(duì)已裝風(fēng)帆的船舶進(jìn)行案例研究，對(duì)燃料節(jié)省、排放減少和投資回收期進(jìn)行估算。我們也有標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，可根據(jù)客戶要求，按照不同船舶類(lèi)型和尺寸進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。
我們?yōu)椤癟imberwolf”輪（原“Pelican”輪）安裝了兩桅旋筒風(fēng)帆，并在海上進(jìn)行了測(cè)試和數(shù)據(jù)分析。相關(guān)船級(jí)社進(jìn)行的獨(dú)立測(cè)量表明，該油船在第一年就節(jié)省約8.2%的燃油，預(yù)計(jì)裝有相同數(shù)量旋筒風(fēng)帆的油船在常規(guī)航線航行的年均燃料減少量為7%～10%。油船特別適用于安裝旋筒風(fēng)帆的原因在于其可利用的甲板空間充裕，且油船一般都是遠(yuǎn)洋運(yùn)輸，航線上的風(fēng)資源也很好。
對(duì)于油船，風(fēng)帆設(shè)備需要采用防爆設(shè)計(jì)。我們有一種按防爆標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和制造的旋筒風(fēng)帆，具有適用于油船的ATEX認(rèn)證（歐洲委員會(huì)采用的“潛在爆炸環(huán)境用設(shè)備及保護(hù)系統(tǒng)”<94/9/EC>指令）。我們的風(fēng)帆機(jī)械構(gòu)造是目前市場(chǎng)上唯一可在相關(guān)易燃易爆區(qū)安裝的。
我們還有一種帶傾收功能的旋筒風(fēng)帆，可以傾收平置，以便某些船型裝卸作業(yè)，并滿足其航線對(duì)空高的限制。安裝在“SC Connector”輪上的帆是世界上第一臺(tái)可傾收的旋筒風(fēng)帆，這樣的設(shè)計(jì)能使船舶安全通過(guò)橋梁限高點(diǎn)。
旋筒風(fēng)帆也完全適用于二氧化碳運(yùn)輸船和LNG運(yùn)輸船。我們已與大連船舶重工集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)大船集團(tuán)）簽訂合同，在兩艘新建液態(tài)二氧化碳運(yùn)輸船上各安裝一桅旋筒風(fēng)帆。這兩艘船的主燃料為L(zhǎng)NG，輔以風(fēng)力推進(jìn)系統(tǒng)，每艘配備一桅高28米、直徑4米的帆（具有ATEX認(rèn)證），估計(jì)每艘船的燃料消耗和二氧化碳排放量減少約5%。
旋筒風(fēng)帆的材質(zhì)基本相同，但根據(jù)不同船型和要求會(huì)有些許細(xì)節(jié)差異，例如有防爆特性的帆所采用的涂裝可能會(huì)有不同，產(chǎn)品尺寸也會(huì)根據(jù)適配客戶的船型和項(xiàng)目具體要求而設(shè)計(jì)。
問(wèn)：為了讓運(yùn)營(yíng)商的工作更加智能化且減排更具可持續(xù)性，或者說(shuō)為了實(shí)現(xiàn)更有規(guī)模效益的航運(yùn)減排，還需要在哪些方面進(jìn)行全方位審視？
答：航運(yùn)業(yè)正在迅速轉(zhuǎn)型，如今建造的新船都要在2050年前以更高的能效運(yùn)行。業(yè)內(nèi)都在尋求已經(jīng)被實(shí)船驗(yàn)證過(guò)的用于減少能耗和相關(guān)成本，以及降低排放的能效解決方案。隨著燃料價(jià)格上漲和碳稅開(kāi)征，新建船舶盡可能高能效對(duì)于船舶長(zhǎng)期成功商業(yè)運(yùn)營(yíng)至關(guān)重要。最大化節(jié)省燃料和減少排放，實(shí)際上是運(yùn)營(yíng)策略、優(yōu)化設(shè)計(jì)和清潔技術(shù)的綜合結(jié)果。
以“SC Connector”輪為例，船長(zhǎng)和船員在計(jì)劃航行時(shí)可利用風(fēng)力預(yù)報(bào)來(lái)增加該技術(shù)已經(jīng)產(chǎn)生的燃料節(jié)省，而且該船還具有多種清潔技術(shù)(包括電池系統(tǒng)和風(fēng)帆輔助系統(tǒng))，它們的協(xié)同工作可以實(shí)現(xiàn)船舶最佳性能。再以上述兩艘新建液態(tài)二氧化碳運(yùn)輸船為例，我們的設(shè)備聯(lián)合一套空氣潤(rùn)滑系統(tǒng)及其它先進(jìn)的清潔技術(shù)之后，可確保船舶盡可能地實(shí)現(xiàn)低碳運(yùn)營(yíng)。
通過(guò)對(duì)復(fù)合技術(shù)的綜合運(yùn)用，運(yùn)營(yíng)商在提高效率和盈利能力方面將具有巨大優(yōu)勢(shì)。旋筒風(fēng)帆技術(shù)可以很容易地兼容到一個(gè)復(fù)合技術(shù)體系中，使之與其它提升效率的措施相結(jié)合。對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，沒(méi)有時(shí)間一次次安裝清潔技術(shù)，更廣闊的視野將減少更多排放并增加投資回報(bào)。
我們需要挑戰(zhàn)圍繞對(duì)能源效率和清潔技術(shù)投資的傳統(tǒng)思維，將風(fēng)力推進(jìn)技術(shù)與其它清潔技術(shù)（如優(yōu)化的螺旋槳技術(shù)、動(dòng)力輸出和輸入系統(tǒng)、航程優(yōu)化軟件系統(tǒng)）相結(jié)合，為船舶提供實(shí)際減排價(jià)值。
問(wèn)：說(shuō)到航程優(yōu)化軟件系統(tǒng)，貴公司已與海事軟件服務(wù)及數(shù)據(jù)分析提供商N(yùn)APA合作，共同研究組合使用雙方技術(shù)的減排解決方案。為什么航程優(yōu)化軟件或數(shù)字化對(duì)于選擇采用清潔能源技術(shù)的船東來(lái)說(shuō)非常重要？
答：近年來(lái)，業(yè)界對(duì)于減少碳足跡的需求進(jìn)一步增長(zhǎng)。這種需求也促進(jìn)了船舶技術(shù)發(fā)展（即提升整體能源使用效率）和船舶運(yùn)營(yíng)發(fā)展（即如何最有效地激發(fā)并利用船舶減排潛力）。這些發(fā)展連同不斷上漲的燃料價(jià)格，讓人們對(duì)在航運(yùn)中使用風(fēng)力推進(jìn)產(chǎn)生了新的興趣。
風(fēng)力推進(jìn)已被證明可為商船節(jié)省大量燃料，傳統(tǒng)貨船風(fēng)力推進(jìn)的典型節(jié)能潛力為5%～25%。航次優(yōu)化和天氣路線優(yōu)化也被證明可以產(chǎn)生類(lèi)似效果，燃料節(jié)省大約為15%。風(fēng)是一種間歇性能源，經(jīng)常與浪一起出現(xiàn)，這使得風(fēng)力推進(jìn)設(shè)計(jì)要與天氣路線結(jié)合考慮。有一篇論文通過(guò)詳細(xì)的模擬研究了如何通過(guò)與最先進(jìn)的航行優(yōu)化軟件結(jié)合來(lái)進(jìn)一步提高風(fēng)力推進(jìn)的燃料節(jié)約潛力。案例研究表明，使用航程優(yōu)化，風(fēng)力推進(jìn)的節(jié)能潛力可以增加一倍以上。
鑒于此，挪世航力與NAPA簽署正式協(xié)議。NAPA航程優(yōu)化軟件（NAPA Voyage Optimization）作為一個(gè)選項(xiàng)包含在我們所有的解決方案中。由于這項(xiàng)合作適用于改裝船和新造船，船東因此能夠最大限度地節(jié)省燃料、減少排放。與單獨(dú)使用這兩種技術(shù)中的任何一種相比，航程優(yōu)化和風(fēng)力推進(jìn)的結(jié)合方案為提高船舶性能提供了更多潛力——該軟件考慮到整個(gè)航程中的天氣條件，以及每艘船的設(shè)計(jì)概況和運(yùn)營(yíng)要求，可為船舶確定最佳航行計(jì)劃、最大限度地節(jié)省能源。
問(wèn)：為一艘船舶安裝旋筒風(fēng)帆的話，大概需要多久才能完成？對(duì)施工船廠和干船塢有相應(yīng)要求嗎？
答：旋筒風(fēng)帆安裝到船舶甲板需要一個(gè)基座。基座將風(fēng)力推進(jìn)產(chǎn)生的載荷傳遞到船體。基座安裝需入塢完成，鋼結(jié)構(gòu)修改和安裝可以在7～14天內(nèi)完成，如有必要，也可在航行期間（在船上）進(jìn)行一部分工
程。帆的安裝可以在舾裝碼頭完成。這是一個(gè)相當(dāng)快的操作，典型安裝時(shí)間為每桅6～10小時(shí)。
當(dāng)船舶在維護(hù)碼頭時(shí)，最便于安裝自動(dòng)化系統(tǒng)組件 (如傳感器，控制和監(jiān)視面板)，以及電力和自動(dòng)化系統(tǒng)電纜。如果維護(hù)對(duì)接周期短，在船舶運(yùn)行期間也可以完成部分工作。這項(xiàng)工作大概需要1～3周時(shí)間。
固定式基座的制造和船上實(shí)際安裝通常由船東/船廠負(fù)責(zé)，基座技術(shù)規(guī)范由挪世航力提供。
問(wèn)：貴公司設(shè)計(jì)的旋筒風(fēng)帆被認(rèn)為是一項(xiàng)有吸引力的資產(chǎn)，因?yàn)樵谔峁┝裂鄣臏p排效果同時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)保證船舶完全符合相關(guān)監(jiān)管要求。這項(xiàng)技術(shù)對(duì)相關(guān)能效指數(shù)的優(yōu)化到底有多少？
答：船東安裝旋筒風(fēng)帆能獲得可觀的經(jīng)濟(jì)回報(bào)，降低排放相關(guān)成本（如碳稅支付和昂貴的替代燃料），之后的合規(guī)效果也清晰可見(jiàn)。
為了實(shí)現(xiàn)國(guó)際海事組織（IMO）提出的2030年和2050年碳減排目標(biāo)及業(yè)界描繪的零碳航運(yùn)圖景，船東對(duì)旋筒風(fēng)帆的投資可行。在IMO MEPC.1/Circ.815條款中，旋筒風(fēng)帆技術(shù)被列為B.2類(lèi)創(chuàng)新技術(shù)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，每特定載重噸和參考速度（Vref）下，合適的旋筒風(fēng)帆布置和船舶最佳配置能使船舶能效設(shè)計(jì)指數(shù)（EEDI）優(yōu)化20%。《國(guó)際防止船舶造成污染公約》（MARPOL）附件六修正案要求超過(guò)400總噸的船舶必須在2023年1月1日后進(jìn)行首次檢驗(yàn)，依據(jù)船舶類(lèi)型和尺度計(jì)算現(xiàn)有船舶能效指數(shù)（EEXI）。目前，許多船舶將被迫減速航行并采取額外措施來(lái)實(shí)現(xiàn)EEXI合規(guī)，旋筒風(fēng)帆可以通過(guò)快速改裝方案緩解主機(jī)功率限制壓力，并支持現(xiàn)有船舶達(dá)到EEXI的技術(shù)合規(guī)。
在現(xiàn)有安裝案例上進(jìn)行的大量測(cè)量項(xiàng)目證明了旋筒風(fēng)帆的運(yùn)行性能，當(dāng)與天氣路線、航程優(yōu)化和集成電源管理系統(tǒng)結(jié)合時(shí)，旋筒風(fēng)帆可以顯著減少任何與航程（滿載或壓載）相關(guān)的碳足跡。
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