漁業(yè)船舶新能源與節(jié)能減排的研究探討

■ 文｜陽(yáng)江市海洋綜合執(zhí)法支隊(duì)船舶檢驗(yàn)科 葉桂佶 陽(yáng)江市昌發(fā)機(jī)電工程有限公司 高廣志

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，漁業(yè)船舶對(duì)海洋環(huán)境污染的影響日益突顯，社會(huì)對(duì)漁船漁港節(jié)能、環(huán)保、噪音控制的要求越來(lái)越高，以燃燒燃油的柴油機(jī)為動(dòng)力推進(jìn)及發(fā)電的動(dòng)裝置已落后于節(jié)能環(huán)保的要求，如何有效的控制漁業(yè)船舶的能源消耗與污染物排放是我們共同關(guān)心的問(wèn)題，創(chuàng)新推廣漁船動(dòng)力裝置日趨緊迫。本文擬對(duì)漁業(yè)船舶船電推進(jìn)技術(shù)進(jìn)行探討研究，以期實(shí)現(xiàn)漁船節(jié)能減排的要求。

一、船舶柴油機(jī)產(chǎn)生污染物的種類以及原因

船舶柴油機(jī)產(chǎn)生的廢氣主要是由燃料的燃燒產(chǎn)物和剩余的空氣組成的，其成分主要包括水蒸氣、二氧化碳、氧氣、一氧化碳、碳氧化物、碳?xì)浠?、硫氧化物以及顆粒等，其中能夠?qū)Υ髿猸h(huán)境造成污染且對(duì)人體健康造成危害的主要是一氧化碳、氮氧化物、碳?xì)浠?、硫氧化物和顆粒。船舶柴油機(jī)中燃料燃燒的不充分是一氧化碳產(chǎn)生的主要原因，船舶柴油機(jī)內(nèi)的溫度突然降低，氧氣缺乏以及反應(yīng)物的堆積等狀況都會(huì)造成燃料燃燒不充分。船舶柴油機(jī)內(nèi)溫度過(guò)高、氧氣含量過(guò)多、氮與氧停留的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等是氮氧化物產(chǎn)生的主要原因。碳?xì)浠锷傻臋C(jī)制非常復(fù)雜，但其根本原因還是因?yàn)闊N的不完全燃燒。顆粒的生成與運(yùn)轉(zhuǎn)狀況關(guān)系密切。

二、漁業(yè)船舶利用新能源已趨成熟

燃油是不可再生能源且數(shù)量有限，價(jià)格昂貴，對(duì)于能源消耗量極大的船舶行業(yè)來(lái)講，開(kāi)發(fā)利用新能源是一個(gè)刻不容緩的研究議題，具有三點(diǎn)意義：一是可以降低船舶減排壓力；二是可以實(shí)現(xiàn)船舶節(jié)能的需要；三是有技術(shù)支撐，新能源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)日趨成熟。因此，新能源將是船舶設(shè)計(jì)、建造的又一大突破口。目前，核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、燃料電池等新能源已逐漸進(jìn)入船舶行業(yè)，已有許多技術(shù)上的突破，在漁業(yè)船舶動(dòng)力裝置上的應(yīng)用已成為可能。

三、初步了解的新能源方案

為適應(yīng)節(jié)能減排，經(jīng)過(guò)和相關(guān)單位討論，了解到此種油電混動(dòng)方案較為適應(yīng)市場(chǎng)，此方案的系統(tǒng)工況圖以供參考（如圖所示）。

四、節(jié)能與減排計(jì)算

根據(jù)以上新能源方案，各種廠家柴油發(fā)電機(jī)每千瓦時(shí)需要消耗燃油186～250g，折中為218g。1L的柴油由于密度的不同，大約在830～860g/L，折中為845g/L。當(dāng)1L柴油價(jià)格為8元時(shí)，1度電＝1kW·h，則發(fā)1度電的成本為218×8÷845=2.06元。

按照16烷值計(jì)算，1噸柴油產(chǎn)生的二氧化碳約為3.115噸。按每艘船900度電，1度電消耗柴油218g計(jì)算,每充電一放次，約節(jié)省900×218=196200g柴油，即節(jié)省0.1962噸柴油，減少0.611噸二氧化碳。保守估計(jì)，廣東漁業(yè)船舶預(yù)估數(shù)量在3萬(wàn)艘，按照此數(shù)量進(jìn)行計(jì)算，全省漁船每充電一放次總共可以減少18334.89噸以上的碳排放。按每艘漁船每年充放電100次計(jì)算，則每年可以減少1833489噸以上的碳排放；節(jié)省588600噸柴油。

漁船使用船電推進(jìn)可大幅度降低漁港的噪音水平，還漁港一片寧?kù)o、祥和。

五、工作建議

通過(guò)上分析可知，在船舶上開(kāi)發(fā)利用新能源，使用節(jié)能減排新技術(shù)是我國(guó)船舶工業(yè)向前發(fā)展的重要媒介，也是我國(guó)實(shí)現(xiàn)“綠色船舶”的關(guān)鍵抓手。為推動(dòng)該項(xiàng)工作，提出建議：（一）加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)。廣東成立由發(fā)改、農(nóng)業(yè)（漁業(yè)）、科技、工信、稅務(wù)、生態(tài)環(huán)保等部門(mén)組成的協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)，從產(chǎn)業(yè)布局、技術(shù)創(chuàng)新、節(jié)能減排、行業(yè)發(fā)展等方面推動(dòng)漁業(yè)船舶船電推進(jìn)技術(shù)改造相關(guān)工作。（二）積極開(kāi)展試點(diǎn)研究。由農(nóng)業(yè)（漁業(yè)）部門(mén)組織船舶設(shè)計(jì)、船機(jī)制造、漁船檢驗(yàn)等部門(mén)開(kāi)展試點(diǎn)研究，在技術(shù)、節(jié)能、降噪、成本核算等方面取得成效經(jīng)驗(yàn)，逐步推廣。（三）加大財(cái)政資金支持。可對(duì)改裝、新裝船電推進(jìn)裝置的船東給予適當(dāng)?shù)难a(bǔ)助。（四）制定稅收優(yōu)惠政策。對(duì)參與該項(xiàng)技改工作的設(shè)計(jì)、制造、維修單位給予稅收減免。（五）廣泛開(kāi)展宣傳。廣泛宣傳漁業(yè)船舶推廣使用船電推進(jìn)技術(shù)對(duì)節(jié)能、減排、降噪、節(jié)約成本等方面的成效，讓船東接受、響應(yīng)漁船船電推進(jìn)這一技改項(xiàng)目。