绿色“基因”助力中国迈向造船业强国

  
据工信部最新统计数据显示，2010年，全国造船完工量6560万载重吨，同比增长54.6%，新承接船舶订单量7523万载重吨，是去年同期新接订单量的2.9倍，中国已成为名副其实的世界造船大国。
欣喜之余，纵观船企的发展，他们在国际上收获大订单量更多的是依靠低成本优势的现象也不得不引起我们的重视。上海市造船工程学会常务理事缪国平表示，大国不代表强国，中国船舶从产品设计到制造技术水平仍相对落后，资源利用率偏低。因此，建设资源节约型的船舶工业迫在眉睫。
业内人士也指出，中国船舶工业正面临一个发展模式转型的过程，摆脱低成本竞争的出路在于采用绿色模式，以低碳技术提升行业竞争力。
绿色造船引领世界风尚
据了解，近年来，国际海事组织相继推出了目标型新船建造标准、新船能效设计指数等一系列新标准、新规范，对船舶的能效和二氧化碳排放提出了更高的要求。未来船舶制造向节能减排方向发展已经成为大趋势。
在这种情况下，一些发达造船国家纷纷研发绿色船舶，来取得竞争优势。
日本船企积极研发以节能环保为代表的绿色船舶。大岛造船进行的能够降低30%温室气体排放的新型巴拿马型散货船开发工作已经基本完成。三井造船开发能够将二氧化碳排放量削减30%的新型环保船舶，并计划在2012年前完成全部技术的研发。三菱重工建造的世界第一艘搭载太阳能电池面板的6200车位汽车船已于2008年末下水，年减少二氧化碳排放约40吨。
在韩国，低碳造船同样成为造船企业的重要战略发展方向。2009年9月，STX造船成功研发出一种名为“绿色之梦”的生态环保船舶，可以减少二氧化碳排放45%，并使燃油效率提升41%。近期，三星造船也开发出一套名为“三星最优航线评估系统”的软件，这一系统能够根据海浪和海风状况选择出最优航行路线，从而最大程度地降低能源消耗。
业内研究人士指出，中国造船业受产能过剩、钢材等原材料价格的波动、劳动力成本的增长和人民币汇率增值等因素的影响，成本优势正慢慢丧失。面对世界造船业正在全球范围内发起的“绿色革命”，中国造船业必须保持高度的警惕，有的放矢地展开低碳设计工作。
自主创新提高“绿色指数”
当前，我国船舶设计工作在具体研究成果的整合与应用以及部分关键技术的开发等方面，仍然落后于欧洲、日本、韩国等先进造船国家和地区。为了缩短这个差距，中国造船业在船舶开发设计中注入低碳元素成为当务之急。
中国工程院院士张炳炎认为，一项优秀的船舶设计，不仅可以帮助船企降低建造成本及难度，缩短建造周期，还可以降低船舶使用过程中的运营成本、环保成本和维护成本，为船东节省资金投入。
业内人士指出，一方面要研究节能减排的相关技术措施，主要包括船舶线型优化，推进器选择，电站管理，重油到轻油的转换，风力驱动船舶，提高主机燃烧效率，使用可替换能源，如天然气、生物柴油，使用岸电，减少船舶阻力(如船体空气润滑)，废气循环利用等。另一方面是推行节能减排操作与管理措施，主要包括降低船舶航速，改进船舶天气导航、航运及整个物流系统，减少港口拥挤、候泊时间等。
基于此，船舶在设计中应彻底改进线型设计、结构布局、轮机性能、船体涂层等方面的设计方法，大胆采用新技术、新材料，使船舶在燃油效率、排放标准、动态航行能力、尾部涡流能量利用以及低养护率等方面具有独到之处。
“轻质材料可大大降低船舶的运行成本，这一点对船东将产生巨大吸引力。采用诸如玻璃纤维复合夹芯板、玻璃钢材料等轻质材料可以使船舶在现有基础上有效地降低自重、提高装载能力，进而降低船舶油耗和二氧化碳排放量。因此，船舶设计人员应主动寻求船板的替代品，设计出更加环保的船舶。”据上海船舶研究设计院相关负责人介绍，在具体设计层面，新船的船体一般是根据其在平静水域航行中的最佳性能而设计的，而在实际海上航行时，船体往往会受到诸如海浪、海风等外力影响，增加船体航行阻力。所以，优秀的船体设计应该既考虑平静水域，也要考虑海上航行情形，提高船舶航行过程的航向保持能力以及耐波性能，进而提高船舶主机的推进效率。
升级换代抢占发展制高点
据了解，中国造船业也正在将发展绿色船舶作为产品结构升级的重要方向，积极践行节能减排、可持续发展的管理理念。
随着京杭运河苏北段通航船舶数量的不断增多，船舶尾气污染严重的问题也越来越受到重视。为切实解决这一老大难问题，发展低碳经济，江苏宿迁市地方海事局、北京油陆集团和江苏科技大学等单位，从2009年8月便成立了“LNG在运输船舶上应用”的项目研究组。项目组将3000吨级“苏宿货1260”号船作为试验船，并成功改造。这种采用柴油—LNG为燃料的混合“蓝色动力”船舶，被誉为中国内河柴油—LNG混合动力第一船，通过优化动力系统，降低了对环境和生态的影响，从而实现了我国内河航运清洁能源船舶“零”的突破。
2010年10月18日，中国首艘新一代20.6万吨好望角型散货船在上海外高桥造船有限公司开工建造。这艘船具有优良的绿色环保特性，其技术指标能够全面满足国际规范，具有广泛的适应性、安全可靠的设计、良好的经济性，是一艘环境友好型船舶，全船燃油舱采用双壳保护，能耗指数低于同类船，并且符合欧盟对低硫的排放要求。　
由湖南远洋运输公司组织研发的“船舶航行油耗实时分析与优化系统”技术新项目，通过反复研究测试表明：在船舶上使用可节约燃油。预计测算，湖南省船舶如果普遍推广“船舶航行油耗实时分析与优化系统”，每年将节约燃油24万吨左右。
由此可见，随着中国造船业发展的不断提速，船舶设计和建造水平已经逐渐跨入国际领先行业。但值得注意的是，中国对先进船舶的设计水平以及大型船用配套设备和关键零部件的生产能力不足，仍然难以满足市场的需求。在新能源技术研发和使用方面较薄弱，船体优化设计缺乏核心技术，这些都成为制约绿色船舶建造的关键。
目前，政府已经意识到绿色船舶是未来世界造船业竞争的重点，正积极组织国内有关部门研发开发绿色船舶及相关技术。李盛霖部长在2011年全国交通运输工作会议上指出，要积极发展低碳交通运输体系，促进能源消费结构优化升级。到2015年，海洋和内河营运船舶单位运输周转量能耗分别下降16%和14%。
同时，中国船级社也启动了“绿色船舶计划”。中国船级社总裁李科浚表示，船级社正在研究并制定与节能减排措施实施有关的指南，船舶燃油消耗限值标准以及营运船市场准入燃油消耗限值，建立营运船舶检测体系，进行船舶燃油消耗报告制度可行性研究，提供船舶建立节能减排体系的技术服务，建立CCS能源效率评估认证体系，开展船舶认证服务。
这些利好形势，必将推动中国造船业加速迈向绿色低碳快车道。中国船舶工业行业协会会长张广钦和中国造船工程学会理事长黄平涛都指出，“十二五”期间，造船业应着力提高自主创新能力，结合国际新规则的要求，大力开展节能减排，开发环境友好型绿色船舶。推动主流船型新一轮的升级换代，突破绿色行列，以此来抢占发展制高点。