柴油很脏。当然,由于它通过压缩发火系统工作,因此它比汽油燃烧效率更高。但是,没有什么比在高速公路上的大众汽车上喷出一团黑烟更能向大家预警了:“我正在污染环境。”
根据联合国世界卫生组织所做研究,柴油燃烧产生的烟不仅会造成严重的城市雾霾,而且还与癌症和其他影响健康的疾病有关,堪比二手烟。
尽管欧洲城市寻求分阶段淘汰柴油车,但在重工业领域,直到2030都可能仍将依靠柴油和其他肮脏燃料。
同时,如果柴油很脏,则船舱燃料也是污染的。国际海上运输中大量使用的柴油是蒸馏的原油,是有毒能源,会产生大量的氮氧化物和硫氧化物,已知会导致哮喘,心脏病和肺癌。欧盟委员会称,国际运输中,因使用廉价的重燃料,向大气排放了9.4亿吨二氧化碳,占全球温室气体(GHG)排放量的3%。
那么,好消息是什么?航运业有的先进技术有哪些发展?不仅可以减少运输对环境的损害,还可以改善运输条件,降低船舶的全生命周期成本吗?请继续阅读。
电动带来变革
到目前为止,企业家及发明家埃隆·马斯克(Elon Musk)尚未瞄准国际航运业,而是专注于改变汽车行业的运行方式,他的方式是生产并销售自动驾驶和100%电动的特斯拉汽车。不过请放心,在公海,也有类似的进展。例如,无人驾驶和自动驾驶船已经在开发中,这些船都无需船员,前者依靠岸上控制中心的一名操作员帮助船舶航行。而后者则依赖于车载自动化系统,该系统可控制从方向、速度、油耗和维护等所有内容,甚至可以处理港口的系泊操作。
但是,未来这些船仍将至少在一段时间内仍旧使用重质燃油或柴油运行。拥有类似于特斯拉的创新精神和技术,只不过我们专注海上运输的技术革新,安川环境能源中心/斯维奇一直在研发永磁推进系统,该系统可为混合动力或最终全电动的海上船只提供无与伦比的功率密度,能效和运行可靠性。
就像用新特斯拉的零件升级1975年的凯迪拉克一样,新的电动混合动力船将传统的推进系统与电池供电的系统合并。该系统适用于大多数船舶,包括游轮,破冰船和军舰,并具有其他海洋应用。
该系统的好处很多。
帮助世界实现温室气体目标
让我们谈谈对环境的好处。由于混合动力系统使船舶能够将电能存储在电池中并优化功率控制,因此可以显着减少传统的燃油消耗和排放。借助斯维奇系统,随着推进负载的变化,发电机可以在最佳范围内运行,从而减少一氧化氮,一氧化碳,二氧化碳和烟尘的产生。
欧洲船级社DNV GL指出,此类解决方案对于帮助实现全球二氧化碳减排目标至关重要。DNV GL的一项研究表明,要在2040年至2015年之前减少二氧化碳的排放,将需要使用零排放方案,例如电力。
另一项研究,即《海洋预报》(Maritime Forecast)则解释说,如果39%的运输能源由碳中和燃料提供,而23%的液化天然气(LNG)和液化石油气(LPG)提供,则到2050年将实现温室气体目标; 三分之一的船舶将配备电池,从而为航运市场的能源需求贡献了5%。 DNV GL表示,诸如混合动力船舶推进系统之类的解决方案应有助于到2050年将全球能源需求减少至GDP的44%。
中国是温室气体减排的主推国之一,中国交通运输部水运研究所所长谢博士认为,液化天然气的使用只是一种过渡燃料,并相信航运的未来将是电动船。
更安静,更具成本效益的解决方案
还有其他好处。例如,节省空间并减少船上环境噪声。与传统系统相比,安装电推设备所需的空间要少得多。这导致了船上额外的货运空间。重量节省多达数十吨!此外,用于电推的变频器既平稳又安静,从而降低了噪音和振动水平,从而为机上乘务人员提供了舒适感。
此外,由于更少的燃料消耗和更低的维护成本,降低了全生命周期成本。实际上,斯维奇混合动力推进器:
- 与纯柴油动力船相比,减少了损耗
- 在降低燃油和运营成本的同时提高发动机效率
- 备用发电机提供冗余推进系统,提高可靠性
- 在全速范围内提供高水平的扭矩
- 在操作过程中可以更快地改变螺旋桨的速度和方向
从这些好处中您可以看出,建造新船如果还是仅仅使用柴油主引擎则根本没有意义。
我们相信,并希望你也能同意,造船业必将发展带有电动混合动力或100%电动机的船舶。