韓國(guó)造船綠色動(dòng)向

秦 琦

隨著國(guó)際上新的排放規(guī)定以及日益嚴(yán)格的節(jié)能環(huán)保方面各種規(guī)范、規(guī)則陸續(xù)出臺(tái)，韓國(guó)造船業(yè)開發(fā)了一系列綠色船舶。這為搶占先機(jī)、占領(lǐng)市場(chǎng)奠定了基礎(chǔ)。

“太平洋9”號(hào)巡邏艦

2009年，現(xiàn)代重工公司為韓國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)建造了韓國(guó)首艘混合動(dòng)力船3000噸級(jí)“太平洋9”號(hào)巡邏艦。該船采用柴電混合動(dòng)力推進(jìn)，在航速低于12節(jié)時(shí)采用1臺(tái)750kW的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，與常規(guī)同類型船舶相比每年可以提高25%的燃油效率（低速航行時(shí)）和減少10萬(wàn)噸的CO2排放。該船長(zhǎng)112.7米，寬14.2米，最大航速為28節(jié)。

11400TEU集裝箱船“CMA CGM Andromeda”號(hào)

2009年，現(xiàn)代重工為CMA-CGM設(shè)計(jì)建造的11400TEU集裝箱船“CMA CGM Andromeda”號(hào)是世界上首艘配有“燃油快速回收系統(tǒng)”的集裝箱船。該系統(tǒng)可以在無(wú)需經(jīng)過(guò)船殼的情況下對(duì)液艙的燃油進(jìn)行快速回收，以防止海上油污染，該系統(tǒng)之前僅用于油船。該船總長(zhǎng)363米，型寬45.6米，設(shè)計(jì)吃水13米，設(shè)計(jì)載重量為97160噸，服務(wù)航速為24.7節(jié)。

“CMA CGM Andromeda”號(hào)還擁有多種新環(huán)保技術(shù)，其中包括：①采用電控主機(jī)，優(yōu)化燃油和潤(rùn)滑油消耗，可以分別減少3%和25%的消耗；②優(yōu)化船體設(shè)計(jì)，采用前緣扭轉(zhuǎn)舵（TLER）改進(jìn)船舶水動(dòng)力特性；③安裝前置設(shè)備，有利于在?？繒r(shí)使用替代性電源。

同時(shí)，現(xiàn)代重工研制的設(shè)備還有：①無(wú)化學(xué)物的壓載水處理系統(tǒng)“Eco-Ballast”；②每年可以減少240萬(wàn)美元燃油費(fèi)用的推力減搖鰭；③與德國(guó)MAN Diesel公司共同開發(fā)的16680hp柴油機(jī)，可減少15%的NOX排放；④開發(fā)了HiMSEN H35G型高效環(huán)保氣體發(fā)動(dòng)機(jī)，最大輸出功率為13000hp，20缸。相比柴油機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)可以減少超過(guò)20%的CO2排放，97%的NOX排放，排放值低于50ppm，為世界最低。據(jù)悉，該型發(fā)動(dòng)機(jī)的效率超過(guò)47%，為世界最高。

LNG燃料客船

2009年，三星重工開發(fā)了一型采用LNG燃料驅(qū)動(dòng)的客船，該船在運(yùn)營(yíng)時(shí)可以減少超過(guò)90%的氮氧化物和硫化物排放，可以減少超過(guò)20%的碳氧化物排放，同時(shí)，該船通過(guò)利用主機(jī)產(chǎn)生的熱量降低38%的營(yíng)運(yùn)成本。

此外，三星重工開發(fā)的環(huán)保產(chǎn)品還包括：①13000TEU集裝箱船，仿真實(shí)驗(yàn)表明該船已達(dá)到減少30%溫室氣體排放的既定目標(biāo)；②三星重工因建造11萬(wàn)載重噸穿梭油船而成為韓國(guó)首家獲得“清潔航運(yùn)獎(jiǎng)”的船廠，該型油船完全滿足DNV的環(huán)境規(guī)范，并符合強(qiáng)制生效的國(guó)際指南“綠色護(hù)照”。

據(jù)了解，2010年2月，三星重工發(fā)布其未來(lái)環(huán)保發(fā)展規(guī)劃，計(jì)劃從2015年開始只建造環(huán)保型船舶，以減少30%的溫室氣體排放，并宣稱將打造世界上首家公布綠色管理政策的船廠。該公司主要關(guān)注的環(huán)保技術(shù)是優(yōu)化船型以最大化燃油效率，開發(fā)包括廢熱回收設(shè)備和低溫燃燒設(shè)備等在內(nèi)的多種技術(shù)以提高效率。同時(shí)，該公司還與大學(xué)和私人研究機(jī)構(gòu)共同開發(fā)LNG設(shè)備、氫燃料電池、超導(dǎo)電動(dòng)機(jī)和電纜以及CO2收集技術(shù)等。

2009～2010年，三星重工在環(huán)保船舶方面獲得的獎(jiǎng)項(xiàng)包括Nor-Shipping“清潔航運(yùn)獎(jiǎng)”、“IR 52 Young-Sil獎(jiǎng)”、“最佳環(huán)保船舶獎(jiǎng)”和“綠色船舶技術(shù)獎(jiǎng)”等。

“Dar Salwa”號(hào)油船

大宇造船與海洋工程（DSME）為科威特油運(yùn)公司建造的31.9761萬(wàn)載重噸油船“Dar Salwa”號(hào)采用多套高效環(huán)保系統(tǒng)，包括MAN B&W 7S80 ME-C8型電控柴油機(jī)配有預(yù)轉(zhuǎn)定子以提高船舶節(jié)能效率，安裝多套節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)包括集中控制系統(tǒng)、軸動(dòng)力測(cè)量系統(tǒng)、船舶性能監(jiān)控系統(tǒng)、M/E&G/E缸壓監(jiān)控系統(tǒng)等，擁有“清潔設(shè)計(jì)”符號(hào)，使用含硫量較低的燃油和配有排放控制設(shè)備。

該船總長(zhǎng)330米，型寬60米，吃水22.5米，排水量364900噸，服務(wù)航速15.3節(jié)。

此外，DSME還開發(fā)了采用混合電力推進(jìn)的16.24萬(wàn)m3LNG船，該船通過(guò)采用電力推進(jìn)減排，并安裝有一對(duì)螺旋槳以改進(jìn)推進(jìn)和控制效率。在主機(jī)方面，DSME與MAN柴油機(jī)公司開發(fā)有一套包括ME-GI主機(jī)和高壓低溫供氣系統(tǒng)在內(nèi)的環(huán)保型船舶推進(jìn)系統(tǒng)，與同功率其他主機(jī)相比該主機(jī)可以分別減少23%、13%和92%的CO2、NOX和SOX，目前該系統(tǒng)已應(yīng)用于1.4萬(wàn)TEU集裝箱船上，每年大約可節(jié)省燃油費(fèi)1200萬(wàn)美元。

DSME在2011～2015年的環(huán)境發(fā)展計(jì)劃是“成為世界環(huán)保領(lǐng)跑者”，主要內(nèi)容包括實(shí)施氣候變化反應(yīng)戰(zhàn)略，設(shè)計(jì)和建造環(huán)保船舶，建立先進(jìn)的資源回收系統(tǒng)。

“ECO-Ship”節(jié)能環(huán)保油船

2009年，STX海洋工程與造船公司開展的“綠色夢(mèng)想項(xiàng)目”取得新進(jìn)展，該公司推出了可以節(jié)省燃油費(fèi)用50%以上的VLCC“ECO-Ship”，STX海洋工程與造船公司稱，該環(huán)保船能夠在未來(lái)20年滿足不斷提升的環(huán)境規(guī)范要求?！癊CO-Ship”采取了多種創(chuàng)新的環(huán)保措施以提高船舶的環(huán)保節(jié)能性。首先是改進(jìn)推進(jìn)性能。傳統(tǒng)的船用螺旋槳一般配有4～5個(gè)葉片，而公司將該船上的螺旋槳槳葉數(shù)減至3個(gè)，主要是通過(guò)采用獨(dú)特的寬翼尖弦（WCT）概念解決了4葉或5葉螺旋槳的振動(dòng)和噪聲問(wèn)題，進(jìn)而提高螺旋槳效率。此外，該船安裝的節(jié)能設(shè)備輔助翼，改善了船尾流效率。同時(shí)，船上安裝有廢熱回收系統(tǒng)等一些先進(jìn)環(huán)保技術(shù)，可以將主機(jī)廢熱能轉(zhuǎn)化為電能。通過(guò)采取上述環(huán)保技術(shù)和設(shè)備，與采用船用C級(jí)重油作燃料的普通船舶相比可以提升41%的燃料效能，減少45%的CO2排放量，減少95%的NOX和SOX排放量。根據(jù)STX海洋工程與造船公司的計(jì)算，該船的綠色技術(shù)所需投資可以通過(guò)3年燃料費(fèi)用的減少而收回。

從上述介紹的韓國(guó)船廠和研發(fā)機(jī)構(gòu)近期開發(fā)的綠色船舶產(chǎn)品與技術(shù)來(lái)看，可以清晰地了解世界造船界在環(huán)保節(jié)能船舶開發(fā)上的新動(dòng)向，并可以借鑒一些有利于我國(guó)開發(fā)環(huán)保節(jié)能船舶的發(fā)展方式。

一方面，韓國(guó)船廠在開發(fā)綠色新船型方面的實(shí)力靠其長(zhǎng)期以來(lái)的環(huán)境政策和近期實(shí)施的環(huán)境發(fā)展戰(zhàn)略支撐，許多優(yōu)秀船廠制定了綠色發(fā)展戰(zhàn)略和政策、設(shè)置有綠色管理體系和組織并加大了對(duì)綠色業(yè)務(wù)的支持，例如三星重工在綠色未來(lái)的發(fā)展規(guī)劃中對(duì)“2010 ～ 2011年”、“2012 ～ 2013年”、“2014 ～ 2015年”制定了階段性的發(fā)展目標(biāo)，并且任命CEO為綠色管理組織的主席。

據(jù)了解，2011年初韓國(guó)知識(shí)經(jīng)濟(jì)部宣布將在未來(lái)10年至2020年投資2.7億美元自主開發(fā)環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品，以縮小該國(guó)與其他一些國(guó)家在環(huán)保船舶技術(shù)上的差距。從政府對(duì)其綠色船舶產(chǎn)業(yè)的資助政策來(lái)看，綠色船舶產(chǎn)業(yè)在發(fā)展初期需要一定的保護(hù)和扶持政策，才能實(shí)現(xiàn)這種新興產(chǎn)業(yè)在技術(shù)和市場(chǎng)上的突破。

另一方面，從船舶環(huán)保節(jié)能的創(chuàng)新性來(lái)看，相比于世界船東開發(fā)的未來(lái)綠色船舶，船廠和設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)開發(fā)的船舶產(chǎn)品及技術(shù)更具現(xiàn)實(shí)性，更多地關(guān)注綠色船型的市場(chǎng)應(yīng)用和需求，通過(guò)在船上應(yīng)用一兩項(xiàng)或者稍多的可行性技術(shù)以提高船舶的環(huán)保節(jié)能性。韓國(guó)船廠更多地將重點(diǎn)放在主機(jī)環(huán)保技術(shù)的開發(fā)上，不過(guò)鑒于韓國(guó)船廠慣于多樣化創(chuàng)新，未來(lái)幾年或許能夠開發(fā)出更多的環(huán)保船型和技術(shù)。

從環(huán)保節(jié)能設(shè)備和技術(shù)的應(yīng)用性來(lái)看，線型優(yōu)化、主機(jī)節(jié)能、推進(jìn)效率提高、壓載水處理、環(huán)保涂層、廢能利用等方面的技術(shù)都已經(jīng)逐步應(yīng)用于新造船中，并且在不斷優(yōu)化和成熟。但是具有創(chuàng)新性的新燃料和新能源技術(shù)還在不斷開發(fā)中，現(xiàn)有的許多環(huán)保產(chǎn)品和技術(shù)主要受制于成本問(wèn)題以及技術(shù)性問(wèn)題而無(wú)法得到廣泛性應(yīng)用。

另外，從減少氣體排放物到壓載水管理等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定方面來(lái)看，近期國(guó)際海事規(guī)范對(duì)綠色船舶的設(shè)計(jì)具有越來(lái)越強(qiáng)的約束力和促進(jìn)力。例如：2008年10月MARPOL公約附則VI修正案中要求2012年1月1日開始世界船舶SOX排放將從目前的4.5%減少到3.5%，這促使造船界通過(guò)提高船舶主機(jī)環(huán)保性以滿足上述要求；2010年5月SOLAS修正案中涉及國(guó)際目標(biāo)型船舶建造標(biāo)準(zhǔn)，該規(guī)范要求未來(lái)新設(shè)計(jì)和建造船舶需要滿足一定的安全環(huán)保性，這將改變船舶設(shè)計(jì)環(huán)境和促進(jìn)環(huán)保船舶技術(shù)的發(fā)展。