基于低碳視角下的船舶節(jié)能

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)環(huán)境保護(hù)方面的要求越來越高，這使得低碳經(jīng)濟(jì)得到了迅猛的發(fā)展，船舶運(yùn)輸業(yè)由于船舶的碳排放也隨之增加，這方面也越來越受到人們的重視。國(guó)際經(jīng)濟(jì)貿(mào)易的發(fā)展帶動(dòng)了船舶運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展， 船舶運(yùn)輸業(yè)所排放的溫室氣體以及消耗的能源隨之不斷增多，船舶節(jié)能逐漸成為當(dāng)今低碳視角下亟待解決的問題。文章首先介紹了我國(guó)當(dāng)前船舶運(yùn)輸業(yè)低碳節(jié)能的發(fā)展現(xiàn)狀，然后分別從技術(shù)角度以及管理角度介紹了船舶低碳節(jié)能的幾項(xiàng)措施，從而建立科學(xué)的船舶節(jié)能體系。

關(guān)鍵詞：低碳；船舶；節(jié)能；減排

中圖分類號(hào)：U699 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）3-0174-01

當(dāng)今低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展已經(jīng)成為今后全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主流方向，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在全球，海上船舶所排放的氮氧化氣體占據(jù)達(dá)到30%。全球船舶所排放的二氧化碳總量已經(jīng)超過11.2 億 t，大約占據(jù)全球溫室氣體的4.5%。據(jù)專家預(yù)測(cè)，到2025年，全球船舶運(yùn)輸業(yè)消耗燃油將達(dá)到4億 t，溫室氣體的排放量與當(dāng)前相比將增加70%，因此呼吁船舶低碳節(jié)能減排是船舶運(yùn)輸業(yè)的一項(xiàng)重要的舉措。

1 船舶低碳節(jié)能減排現(xiàn)狀

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)已成為當(dāng)今世界中非常重要的能源消耗國(guó)家，低碳節(jié)能減排的工作任務(wù)引起了我國(guó)政府的高度重視。深入開展船舶低碳節(jié)能減排工作，已經(jīng)被列入我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策。隨著船舶運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)的突飛猛進(jìn)的發(fā)展，海上運(yùn)輸業(yè)的“管理信息化、反應(yīng)快速化、監(jiān)督現(xiàn)代化”的建設(shè)得到了快速發(fā)展，這使得海上船舶的數(shù)量逐年遞增，航運(yùn)范圍業(yè)逐年在擴(kuò)大，因此，隨之而來的是能源消耗以及碳氧化合物氣體排放的急劇增加，這便帶來了對(duì)低碳節(jié)能減排新課題的研究探討。

2 從技術(shù)角度進(jìn)行低碳節(jié)能減排的措施

海上船舶所排放的有害排氣體中包含碳化物、氮化物以及硫化物，同時(shí)伴有污水、垃圾、廢水、污染材料等有害物質(zhì)，為了降低這些有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境的污染，必須高度重視這一工作的重要性，從船舶的制造以及使用角度來考慮，采取有效的技術(shù)措施，來降低能源消耗，減少二氧化碳和氮氧化合物、微塵顆粒以及壓載水的排放。

①降低船舶阻力：通過研發(fā)設(shè)計(jì)，將阻力線型設(shè)計(jì)的較低，降低風(fēng)浪沖擊阻力；減少船舶上層建筑，降低阻力； 降低船體表面粗糙度，從而降低船舶運(yùn)行所受阻力。

②提高船舶動(dòng)力系統(tǒng)推進(jìn)效率：對(duì)船舶動(dòng)力系統(tǒng)主機(jī)進(jìn)行優(yōu)化配置；對(duì)船舶尾部線型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并加裝尾部整流裝置；對(duì)船槳進(jìn)行高效槳，并引進(jìn)新技術(shù)開發(fā)新型槳。

③加強(qiáng)對(duì)船舶系統(tǒng)配置優(yōu)化：船、機(jī)、槳實(shí)現(xiàn)最佳匹配；進(jìn)行機(jī)電配置優(yōu)化并實(shí)現(xiàn)智能管理；對(duì)船舶動(dòng)力性能進(jìn)行優(yōu)化管理并降低傳輸能量損耗，同時(shí)開發(fā)余能應(yīng)用技術(shù)。

④加強(qiáng)船舶節(jié)能設(shè)備的研究：對(duì)船舶進(jìn)行高效的主機(jī)、輔機(jī)研究，提高動(dòng)能； 主輔動(dòng)能利用率，實(shí)現(xiàn)機(jī)智能化；開發(fā)油電混合動(dòng)力以及變頻技術(shù)在船舶上的應(yīng)用。

⑤新型能源的開發(fā)利用：將風(fēng)能、核能、太陽能應(yīng)用、燃料電池等新能源應(yīng)用于船舶動(dòng)力能源。

⑥從船舶總體設(shè)計(jì)角度出發(fā)：采取最低壓載水總體設(shè)計(jì)，并研發(fā)新型環(huán)保材料應(yīng)用于造船業(yè)。

⑦從設(shè)備配置角度進(jìn)行提升：運(yùn)用新型發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)廢氣進(jìn)行處理。

3 從管理角度進(jìn)行低碳節(jié)能減排的措施

3.1 加強(qiáng)船舶的日常管理以及維修保養(yǎng)

通過技術(shù)研究以及實(shí)踐檢驗(yàn)，通過技術(shù)方式來進(jìn)行低碳節(jié)能可以有效的降低船舶燃油消耗，這已經(jīng)廣泛應(yīng)用在海運(yùn)船舶低碳節(jié)能的工作之中。然而船舶低碳節(jié)能減排是一項(xiàng)比較復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在注重技術(shù)節(jié)能的同時(shí)還必須加強(qiáng)船舶管理，來實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，從而做好船舶節(jié)能減排工作。

在日常工作管理方面，船舶運(yùn)行所產(chǎn)生的污油、固體垃圾以及污水需要按照相關(guān)規(guī)定統(tǒng)一存放，等船舶靠岸后交有關(guān)部門進(jìn)行妥善處理，禁止排棄到大海中。

在強(qiáng)化船舶維護(hù)保養(yǎng)方面，船舶設(shè)備和檢修設(shè)施嚴(yán)禁出現(xiàn)跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象；需要定期對(duì)船體、螺旋槳以及舵機(jī)等重要設(shè)備進(jìn)行檢查保養(yǎng)，及時(shí)清除附著在這些部件上的海生物，保持船舶在水下部分的清潔，同時(shí)也可以起到減小船舶航行阻力的作用；冬季行船在啟動(dòng)主機(jī)的時(shí)候，需要對(duì)主機(jī)的冷卻液進(jìn)行預(yù)熱，然后再進(jìn)行主機(jī)啟動(dòng)，這樣可以防止爆燃，能夠提高燃油的燃燒率；需要定期檢查各個(gè)軸系以及尾軸承運(yùn)行狀態(tài)，從而避免因?yàn)檩S系偏轉(zhuǎn)量或者摩擦力過大，導(dǎo)致主機(jī)有效功率降低；在主機(jī)啟動(dòng)或者停機(jī)的時(shí)候，需要采用循序漸進(jìn)的方式，不能猛啟和猛停。所以，使得船舶處于良好的使用狀態(tài)，才能使其在運(yùn)行過程中能降低燃料消耗，而船舶的維修保養(yǎng)是保持船舶良好使用狀況的有效手段。

3.2 使用經(jīng)濟(jì)航速

船舶航行速度的大小直接影響到燃油消耗情況，這是船舶運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)以及技術(shù)的綜合反映。若果航行任務(wù)不是很緊急，船舶盡可能采用經(jīng)濟(jì)的航速，同時(shí)要考慮風(fēng)壓、水壓等這些因素來選擇經(jīng)濟(jì)的航海航線。目前，海事部門現(xiàn)有的船舶基本都提高了航行的靜水航速，全速基本是在12節(jié)到22節(jié)之間，但是船舶行駛時(shí)候普遍尾浪較大，因此完全沒有必要全速行駛。但如果長(zhǎng)時(shí)間怠速行駛，也會(huì)導(dǎo)致燃料燃燒不充分，會(huì)導(dǎo)致機(jī)械磨損的加劇，容易造成損壞設(shè)備使用工況，同時(shí)也不利于低碳節(jié)能減排。

為此，根據(jù)船舶設(shè)計(jì)的說明要求，并結(jié)合實(shí)際船舶行駛經(jīng)驗(yàn)，如果沒有必要進(jìn)行全速行駛的情況，就完全可以適當(dāng)降低航速，從而降低功率，起到節(jié)省燃油消耗的作用，所以采用經(jīng)濟(jì)的航速能夠能達(dá)到低碳節(jié)能減排的效果。

3.3 強(qiáng)化管理，使船舶的推進(jìn)裝置處于最佳工作狀態(tài)

船舶柴油機(jī)的工作狀態(tài)情況主要取決于它的燃料燃燒情況，而燃料的燃燒情況又主要取決于氣缸內(nèi)攝入的空氣量以及氣缸內(nèi)的壓縮壓力和噴油的定時(shí)及霧化效果。為此，輪機(jī)管理人員需要加強(qiáng)管理，使船舶的柴油機(jī)隨時(shí)處于最理想的工作狀態(tài)，用這種方式使得碳的排放量大大減少。比如：在日常使用過程中，定期清潔進(jìn)排氣系統(tǒng)，使進(jìn)排氣系統(tǒng)通暢，從而提高換氣效果。

3.4 合理調(diào)配船舶

隨著海事系統(tǒng)的船舶裝備逐步完善，合理的、科學(xué)地調(diào)配船舶出海使用情況，也是低碳節(jié)能減排的一項(xiàng)重要方式。例如：玻璃鋼船舶的高航速可以達(dá)到22節(jié)，但是額定功率卻只有400 kW，因此它具有速度快、功率小的優(yōu)點(diǎn)，所以除了起、拋以及復(fù)位浮標(biāo)、船舶救助或者溢油等應(yīng)急情況時(shí)候需要大型船舶外，日常巡航及運(yùn)輸應(yīng)盡可能使用與工作量相對(duì)應(yīng)的船舶，這樣來達(dá)到低碳節(jié)能減排的效果。

4 結(jié) 語

綜上所述，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，對(duì)低碳節(jié)能的環(huán)境保護(hù)要求越來越高，國(guó)際經(jīng)濟(jì)貿(mào)易的發(fā)展也帶動(dòng)了我國(guó)水路運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展， 船舶運(yùn)輸業(yè)所排放的碳氧化合物氣體以及船舶消耗的能源隨之不斷增加，船舶低碳節(jié)能逐漸成為當(dāng)今低碳視角下亟待解決的問題。在低碳節(jié)能經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的大背景下，既能夠通過加大資金投入來研發(fā)新技術(shù)、新設(shè)備來，利用這種方式來降低船舶的碳排放量，也可以通過加強(qiáng)海洋運(yùn)輸管理的措施來合理使用船舶，降低其能源消耗，從而達(dá)到低碳節(jié)能的效果。因此，想要推動(dòng)船舶的低碳節(jié)能減排這一項(xiàng)重大工作，一方面需要加大資金投入，加速度新技術(shù)的開發(fā)設(shè)計(jì)，另一方面是加強(qiáng)船舶運(yùn)輸?shù)墓芾?，并積極引導(dǎo)和鼓勵(lì)船舶使用低碳節(jié)能技術(shù)和措施，只有這樣才可以從整體上真正的實(shí)現(xiàn)低碳節(jié)能的船舶航運(yùn)，最終提高我國(guó)水路運(yùn)輸?shù)母?jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 葉高文.船舶節(jié)能新技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用研究[J].機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2007，（6）：106.

[2] 姚春德.柴油機(jī)燃油添加劑研究發(fā)展綜述[J].柴油機(jī)，2003，（5）：12-15.

[3] 彭斌.船舶節(jié)能技術(shù)綜述[J].船舶科學(xué)技術(shù)，2005，（27）：3-6.