王建勛

動(dòng)力系統(tǒng)是船舶航行的核心部分，不僅決定船舶運(yùn)行能力，而且對(duì)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)境等有很大的影響，已成為全球造船業(yè)的關(guān)注重點(diǎn)，也是造船國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵。隨著造船業(yè)的發(fā)展，尤其是節(jié)能減排的要求，在船市持續(xù)低迷的形勢(shì)下，各國(guó)更加關(guān)注船用動(dòng)力系統(tǒng)的研發(fā)，開發(fā)新能源動(dòng)力系統(tǒng)，提升船舶先進(jìn)性和競(jìng)爭(zhēng)力。那么，未來(lái)的船用動(dòng)力系統(tǒng)將是怎么樣？船舶動(dòng)力系統(tǒng)的創(chuàng)新之路應(yīng)如何走？

船舶動(dòng)力發(fā)展軌跡

在古代，船舶一直以簡(jiǎn)單的風(fēng)力、人力作為航行動(dòng)力，直到18世紀(jì)英國(guó)工業(yè)革命進(jìn)入蒸汽時(shí)代后，機(jī)械能才開始作為船舶動(dòng)力。1807年，美國(guó)人富爾頓發(fā)明了汽船，掀開了蒸汽機(jī)在海上運(yùn)輸?shù)氖褂谩?9世紀(jì)，隨著石油的開采，柴油逐漸成為船舶動(dòng)力的主要能源，直到今天仍在各種船舶上繼續(xù)使用，而這一過程中，由于科技的日益發(fā)達(dá)，船舶的動(dòng)力研究不斷引向深入，電力、核能、液化石油氣和液化天然氣均介入船舶動(dòng)力能源的行列，但一直不能得普遍推廣，只是在一些特殊船種上小范圍使用。如：電力能源于上世紀(jì)90年代開始應(yīng)用，主要用于軍船和小型商船。近年來(lái)，因?yàn)閾碛协h(huán)保和價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)，加之技術(shù)日益成熟，LNG燃料船的研發(fā)和應(yīng)用不斷鋪開，天然氣取代柴油的趨勢(shì)已成定局。

船舶能源的發(fā)展趨勢(shì)

船用動(dòng)力能源的發(fā)展趨勢(shì)必然是節(jié)能、環(huán)保、可再生能源，主要有天然氣、風(fēng)能、太陽(yáng)能、核能、生物質(zhì)能等，其中天然氣更是今后的重點(diǎn)開發(fā)推廣目標(biāo)。

1、風(fēng)能：以風(fēng)能作動(dòng)力（風(fēng)帆助航）或風(fēng)力發(fā)電，受自然條件限制，應(yīng)用難度大。

2、太陽(yáng)能：利用陽(yáng)光能量來(lái)提供航行動(dòng)力，但關(guān)鍵技術(shù)短期內(nèi)難有突破。

3、核能：核動(dòng)力裝置特殊，技術(shù)要求高，一般不適合民用船應(yīng)用。

4、生物質(zhì)能：生物柴油比柴油燃燒快，少污染，但摻混有限，也難以大規(guī)模應(yīng)用。

5、LPG（液化石油氣）：已較大范圍投入使用，具有節(jié)能、環(huán)保、安全、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。

6、LNG（液化天然氣）：比LPG更有優(yōu)勢(shì)，是未來(lái)重點(diǎn)發(fā)展的船舶動(dòng)力能源。

其實(shí)，未來(lái)的船舶能源遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些，比如：有人還設(shè)想利用江河水落差來(lái)產(chǎn)生水能，進(jìn)而發(fā)電助航。

LNG燃料與柴油的優(yōu)劣

對(duì)比柴油，LNG燃料的優(yōu)勢(shì)是顯而易見的：首先是環(huán)保優(yōu)勢(shì)。以天然氣作為船用燃料，比起重油可減少80%二氧化氮、二氧化碳、二氧化硫的排放量；其次是成本優(yōu)勢(shì)。使用LNG清潔能源比使用柴油節(jié)約40%～60%的燃料費(fèi)用。按熱值計(jì)算，LNG價(jià)格只有柴油的60%左右，另外可減少維護(hù)費(fèi)用逾50%；最后是安全優(yōu)勢(shì)。LNG屬低溫液體，燃點(diǎn)比汽柴油高，泄漏可及時(shí)被發(fā)現(xiàn)，易擴(kuò)散，不易達(dá)到爆炸極限。

LNG燃料存在一定的劣勢(shì)：LNG燃料系統(tǒng)體積大。LNG儲(chǔ)罐燃料系統(tǒng)所占空間大，比傳統(tǒng)的柴油燃料儲(chǔ)存所占空間大4倍左右，影響載貨量；LNG燃料船的造價(jià)較高。LNG燃料船的造價(jià)高于傳統(tǒng)柴油燃料船5%～20%；LNG燃料缺乏技術(shù)安全通用規(guī)則。大部分國(guó)家還沒有針對(duì)LNG船用燃料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則等出臺(tái)相關(guān)政府管制規(guī)定。

推行LNG燃料動(dòng)力系統(tǒng)的策略

最近，“武家嘴57”輪被核準(zhǔn)為L(zhǎng)NG燃料動(dòng)力試點(diǎn)船舶，標(biāo)志著我國(guó)海船LNG燃料動(dòng)力試點(diǎn)正式啟動(dòng)，但我國(guó)LNG燃料動(dòng)力船的發(fā)展還存在諸多問題，如缺乏安全技術(shù)規(guī)范；投入資金有困難，船東普遍持觀望態(tài)度；加氣站等配套設(shè)施不健全；LNG的儲(chǔ)存、加注、動(dòng)力和運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)難題有待攻關(guān)。為此，一些船舶企業(yè)提出了有益的建議。

中船重工第702研究所：1、出臺(tái)相關(guān)鼓勵(lì)扶持政策。可借鑒北歐一些國(guó)家的做法，在LNG的加氣站建設(shè)、船舶建造等方面，采取減稅、資金補(bǔ)貼等措施。2、健全完善標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。盡快制定相關(guān)設(shè)計(jì)建設(shè)規(guī)范、安全標(biāo)準(zhǔn)方面的標(biāo)準(zhǔn)。研究制定相關(guān)技術(shù)規(guī)程和操作指南，主要包括港口、船舶應(yīng)用LNG燃料和LNG加注站點(diǎn)的安全操作與管理規(guī)程、LNG燃料船的風(fēng)險(xiǎn)管理指南、作業(yè)人員的培訓(xùn)指南及排放效果監(jiān)測(cè)檢測(cè)規(guī)程等。3、加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)。開展LNG燃料加注站點(diǎn)科學(xué)布局和LNG燃料在水運(yùn)行業(yè)應(yīng)用的加注、儲(chǔ)存、運(yùn)輸安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等基礎(chǔ)性研究工作；開展LNG運(yùn)輸船在內(nèi)河水域航行的安全保障和技術(shù)要求研究；開展成套關(guān)鍵技術(shù)的研究；發(fā)揮產(chǎn)學(xué)研用等方面的優(yōu)勢(shì)，組織力量開展船用LNG燃料在儲(chǔ)存、加注、動(dòng)力和運(yùn)輸?shù)冗^程的重大技術(shù)專項(xiàng)研究。

珠海博澳游艇科技有限公司：LNG燃料動(dòng)力系統(tǒng)的發(fā)展，需要政府的產(chǎn)業(yè)政策支持和引導(dǎo)、工業(yè)界的積極應(yīng)用和推廣、科學(xué)界的研發(fā)創(chuàng)新。三者相輔相成，缺一不可。

的確，要真正實(shí)現(xiàn)船舶油改氣，促進(jìn)我國(guó)LNG燃料船的普遍推行，政府、科學(xué)界、金融界的支持不可或缺，而政策引導(dǎo)、規(guī)范管理、技術(shù)推進(jìn)則是這次革新的重點(diǎn)。