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日本大岛造船联合DNVGL开发新一代环保型散货船

   2019-10-08 船海装备网5210
核心提示:为响应海事组织减少温室气体排放的战略,日本大岛造船和挪威船级社签署了一项长期战略合作协议,共同研究和开发新的散装货船设计

为响应海事组织减少温室气体排放的战略,日本大岛造船和挪威船级社签署了一项长期战略合作协议,共同研究和开发新的散装货船设计。第一个设计是“大岛超高2030”,将能效设计指数(EEDI)降低了50%。与Wartslia技术集团共同开发,于2019年奥斯陆海事展期间推出。

日本大岛造船联合DNVGL开发新一代环保型散货船!

零排放情景


以2008为基准,海事组织的战略目标是在2050年将航运温室气体排放总量减少至少50%,并将平均碳强度或每吨二氧化碳在2030年至少减少40%,而目标是在2050年减少70%。2050年以后,IMO的最终愿景是尽快在本世纪内逐步淘汰温室气体排放。


“为了帮助该行业实现海事组织制定的雄心勃勃的温室气体减排目标,该行业需要齐心协力推进船舶设计。这种设计使同类船舶的EEDI减半,为低排放的散货船制定了新的标准,”DNV GL的销售和市场总监Trond Hodne说。


大岛和DNV GL之间的战略合作将持续到2030年,致力于实现国际海事组织的零排放设想,每年都有联合工业项目,届时将邀请其他合作伙伴加入。


今天满足明天的要求


ULTRAMAX 2030的设计最大限度地提高操作性能,同时利用LNG作为燃料,优化船体形状和硬帆产生额外的推进最小化排放。此外,该设计还采用太阳能电池板和电池来覆盖候机和港口运营期间的酒店负荷。在新设计中引入的选项阵列包括带有电池组的轴发电机和两种不同的主发动机替代方案。第一个发动机选项是高压二冲程双燃料发动机,而第二个选项是四冲程双燃料发动机。


根据主要船东、船队概况研究和自动识别系统(AIS)对贸易、港口、加油和货物的分析,40%的主要ULTRAMAX港口已经提供了对LNG码头的访问,更多的是在规划和建造阶段。全世界的操作是使用LNG推进的深海船舶的最终要求,目前的可用性允许用Osima Ultramax 2030设计来装填一个2000立方米的LNG储罐,提供13600海里的航程范围。这足以涵盖新加坡到南非往返的主要全球贸易格局。


一个典型的ULTRAMAX只花费超过50%的时间在航行模式,而其余的花费在等待或装载/卸载。只有百分之二的主要ULTRAMAX端口的可用岸电功率水平估计。


考虑到这一点,特别关注在等待和减少港口的排放,以减少整体的环境足迹,而不仅仅是在航行时。


太阳的力量


UltraMax 2030设计的太阳能电池板安装在舱盖顶部,在日照时间内将产生高达88千瓦时的电量,其余42千瓦时由电池供电。这涵盖了预期的消费高度优化的居住区域负荷只有130 kWe在“生态模式”在等待时间。


总的太阳能电池板面积约1500平方米,包括所有舱盖表面。在白天的88千瓦/天的输出将提供每年节省约67000美元,包括燃料和维护发电机组。太阳能电池板和电池的回收期预计在10年左右。


晚上,在电池放电之前,可以使用电池电源3小时。每当需要充电时,柴油发电机组将在最佳发动机负荷下运行,以对电池充电并覆盖酒店负载。要使电池充满电大约需要一个小时。


航海储蓄


玻璃纤维增强塑料硬帆产生额外的推力来补充推进力。帆自动旋转到最佳迎角,以最大限度地响应于变化的风力条件的推力。硬帆系统由大岛造船公司和三井O.S.K.公司联合开发。


帆高60米,设计满足海上人命安全(SOLAS)能见度要求。帆将在不利的风条件下和装卸期间折叠。Osima与东京大学一起使用计算流体动力学(CFD)分析,使用选定的气象数据在北太平洋一年。预计使用帆船可节省10%的燃油。每年节省燃料的基础上目前的运行概况估计为130000美元。


能效设计指标(EEDI)


EEDI是一种设计指标,指示船舶在每吨英里的CO2中以特定的吃水速度和速度。新船的EEDI旨在促进使用更节能和污染更少的设备和发动机。EEDI要求于2011年作为《防污公约》附件六的修正案获得通过,并于2013年生效。


EEDI的最低能效水平将每五年递增一次,目的是刺激从其设计阶段影响船舶燃料效率的所有部件的持续创新和技术发展。具体船舶设计的技术选择由业界决定。只要达到所需的能源效率水平,船舶设计师和建造商就可以自由使用最具成本效益的解决方案,使船舶符合规定。


EEDI涵盖了世界商船队中最大和最耗能的部分。这意味着,负责国际航运约85%的二氧化碳排放的船舶被纳入国际监管制度,根据IMO.。


一起创造更美好的未来


ULTAMAX 2030项目的另一个目标是创建一个新的标准,最大化业主的投资回报率。一个关键目标是通过应用现有技术尽量减少温室气体排放。


“我们的智能海洋倡议强调了各利益相关者之间的合作,这个项目是这样的合作是多么有效的一个最好的例子,”Stein Thorsager说。


“设计是基于该类型散货船实际运营中的记录的操作数据,并采用了液化天然气驱动的双燃料主发动机作为两个引擎选项之一,连接到一个动力输出(轴)轴发电机和可控螺距螺旋桨(CPP)。


结果表明,在效率和可持续性方面,所有的设计都优于现有设计。大岛造船公司总裁平田爱一(eiichi hiraga)说:“通过Wartslia和DNVGL的合作和倡议,提高了效率,改善了环境性能。


大岛单方面不可能出现这种新的创新设计,包括优化推进、储能和太阳能电池板。它代表未来的解决方案,使散货船东能够遵守立法,同时也降低运营成本。”


满足这些雄心勃勃的目标将需要重大的技术开发,既是大岛的挑战,也是干散货市场的领先设计师和船厂,而世界上最大的船级社DNV GL愿意接受。Trond Hodne总结道:“我们的公司在相关的专业领域中有着相当大的互补性知识,这是一项雄心勃勃的发展所必需的。”


 
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