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知名专家如何看航运业绿色与智能未来

2019-09-19 20:57:32
来源:中国船检 编辑: 国际船舶网 我有话要说

● 船舶的智能功能是为船员和支持人员提供关键信息,以帮助决策的智能分析手段,不应被过度神化。

北京赛车pk10开奖● 绿色航运,只有高效的“绿色”,才是有意义的“绿色”。

● 氢燃料电池或是未来船舶动力首选。

2019年9月18日,由中国造船工程学会主办,舟山市经济和信息化局和中国船舶重工集团公司第七〇四研究所承办的首届“中国船舶设计师论坛”在浙江舟山举行。

本届论坛以“创新、绿色、智能”为主题,意在促进我国船舶设计水平的提高,推动船舶行业技术发展,促进船舶工业供给侧结构性改革,提升船舶工业核心竞争力的同时,发挥人才在科技创新中的引领作用,搭建人才展示平台,吸引了逾百位业界专家学者参与、讨论。

中国造船工程学会首席专家陈映秋做主旨演讲,阐述了他对于船舶工业智能化技术发展路径与工程化应用的一些看法。陈映秋认为,“信息通信+先进制造技术融合”的制造技术智能化,是中国船舶工业转型的必由之路,“中国制造业份额在全球占比已经超过了20%,却处于全球价值链中的中低端,需要在全球制造业势力重新划分的关键时期进行产业结构升级攻关,发展高端制造业,由‘高速增长’向‘高质量’发展方向转变。”

众所周知,智能海运涉及“船舶、港口、航运和管理”等四个要素的智能化水平,而聚焦到船舶工业的智能化,陈映秋强调,智能(自主)化技术将会对未来(工作)模式产生影响。“比如,随着人工智能、控制系统和传感器的日益成熟,自主化技术能够在航运和船舶领域发挥优势,航运业对待自主化技术的态度将更快地向好的方面转变;业界对航运温室气体的全球控制,也促成了自主化技术不断创新发展;此外,由于人为因素造成船舶事故占比极高,自主化也可以减少人为因素造成的事故,但网络安全对智能航运的挑战万万不可被忽视。”但陈映秋也提醒到,在畅想自主驾驶技术发展方面,要更加理性。“宣传有利于引起人们对无人或自主技术等话题的关注,但真正意义上的无人驾驶航运目前并不现实,也许可能永远不会出现。我们可以有不同程度的自主化,但驾驶员控制应是优先级的,因为智能只能为人类赋能,在控制方面不能取代人类。”在陈映秋看来,船舶的智能功能是为船员和支持人员提供关键信息,以帮助决策的智能分析手段,不应被过度神化。

对于陈映秋的观点,中远海运重工有限公司经营中心副总经理赵志坚表示认同,并表示“绿色航运”,只有高效的“绿色”,才是有意义的“绿色”。“集装箱班轮公司技术管理部门对绿色智能船舶的要求主要体现在三个方面:第一是能耗的绿色环保,节能减排和增加燃料的利用率是重点;第二则是船舶航行的安全,因为降低航行及设备的安全事故,节省维护成本和事故发生风险也是一种‘绿色’的体现;第三是运营管理的高效,提升船-岸之间的高效协同。”

赵志坚举例称:“常规船的机舱通风在各种工况下均是人为确定机舱风机的运行台数,手动控制,所有风机都是普通定速风机。绿色智能船舶的机舱通风采用变频风机,风机转速根据机舱温度、压力自动调节。在货舱通风控制方面,常规船在装有集装箱时,人为确定货舱风机的运行台数,且所有风机都是普通定速风机,绿色智能船的货舱采用变频风机,风机根据其所在货舱的温度和二氧化碳的浓度自动调节转速。常规船舶也没有软卸载功能,只有优先脱扣功能,当发电机负荷高于某设定值时,将一些非重要负载进行自动脱扣(供电开关跳闸),当发电机负荷降下来后,人为对脱扣掉的负荷进行复位及上电。而绿色智能船除了优先脱扣功能外,额外提供软卸载功能,即通过中控软件程序自动停止或恢复负载(货舱风机和冷箱)的供电。当发电机负荷高于某设定值时,货舱风机及冷箱负荷通过软卸载自动停止工作,货舱风机收到中控停止命令后停机,对于冷箱来说,其供电开关收到中控命令后断开,当发电机负荷降低到某设定值时,中控自动恢复供电(货舱风机收到起动命令,冷箱电操供电开关合闸)。因此,软卸载优点明显,它不需要船员全船去复位配电板脱扣开关,减少了船员的工作,迅速稳定。”

目前,业界对氮氧化物、温室气体、硫、颗粒物等排放物的限制严格,我国也在最近几年密集出台各种相关政策,使得船舶工业处于动力变革期,广州船舶及海洋工程设计研究院首席专家徐文珊就此认为,采用具备高能量密度、高安全性、高效节能环保特性及可再生等特点的能源作为动力源已成为未来新能源船舶的重要发展方向之一。提到船舶新能源典型方案时,徐文珊表示,氢燃料电池或是未来船舶动力首选。“虽然液化天然气(LNG)、锂电池和尾气净化系统都有各自优点,比如LNG续航时间长、技术成熟,锂电池能达到零排放,尾气净化系统则成本较低,然而,氢是可再生资源,且易获得,化学能直接转化成电能的效率较高(40%-60%),反应产物主要是水,因此,氢燃料电池作为船舶动力的零排放效果好,效率高,而续航时间较于锂电池也长,此外,其振动噪音低、模块化设计、安装和维护方便。目前,国内外多家船级社均颁布了相关规范,国际海事组织(IMO)的议程上有关海上燃料电池应用的国际准则目前也在制定中。”

对于氢燃料电池应用于船舶的展望,徐文珊表示,近期需攻克“高压气态储氢+质子交换膜燃料电池”技术,实现氢动力船示范运营;中期应研发高效储氢技术、研发氢内燃料机,使其应用于多种短途中小型船舶;远期则进一步研发船用固体氧化物燃料电池,逐步研发长续航中大型船舶。通过氢能产业链的技术发展,未来10-15年内,氢燃料动力或将更经济、更安全,其作为动力也将有更大的续航能力和更高的使用效率。

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