绿色船舶及其设计要点

绿色船舶及其设计要点

——绿色散货船及其特点

引言

绿色船舶是从建造、设计、营运到拆解的整个生命周期内，通过应用绿色技术最大程度上实现低能耗、低排放、低污染；高能效、安全健康的功能目标。随着全球环境形式的日渐严峻。“绿色船舶”的发展无疑会起到保护全球环境、推动船舶制造业和航运业良性发展的作用。作为目前船舶市场应用最为广泛的船舶产品，散货船的广泛绿色化将大大有利于大气环境与海洋环境的改善，本文就是针对目前绿色散货船的特点及设计要点进行简单的介绍与探讨。

Introduction

Green ship is from the construction, design, operation to the dismantling of throughout the life cycle, through the application of green technology to the largest extent, realize low energy consumption, low pollution and low emission; energy efficiency, safety and health. With the global environment in the form of increasingly severe. The development of "green ship" will undoubtedly play a role in protecting the global environment and promoting the healthy development of the shipbuilding industry and the shipping industry. As the most widely used ship products to market, green bulk carrier’s development will be greatly beneficial to improve the atmospheric environment and the marine environment. This paper is aimed at the characteristics and design essentials of green bulk carrier of brief introduction and discussion.

一、绿色船舶的概况及国内外发展概况

实现船舶绿色化的目标主要是降低消耗以及减少排放，为了达成这两大目标使船舶的生产和运营更加节能清洁的手段就目前而言主要有几大类：

1.船舶动力技术

应用清洁能源与高效能源或者特殊的推进技术来达到船舶绿色化的目的。天然气制油GTL 动力技术、电气动力技术、新概念风力推进技术。

2.船舶减阻技术

三菱重工与日本邮船公司共同研发“空气润滑系统”。该系统将安装鼓风机，通过从船底输出空气产生气泡，从而有效地降低海水对船底摩擦阻力。日本中型造船企业将开始建造具有可以大大减少风的阻力的创新型船艏––SSS 型船艏（SSS bow）的2000车位的纯汽车运输船。该船采用了与传统汽车运输船常用的空气动力学效率低的正方形船艏截然不同的半球型船艏，能减少50%风的阻力。

3. 复合环保技术

三井造船株式会提出了新概念汽车船，将综合运用船舶动力及减阻技术，实现船舶二氧化

碳减排50%。其主要采用技术包括安装太阳能板、可充电电池、优化推进系统、优化船

体型线、使用超低摩擦阻力涂料、最佳航程支持系统等。

4.其他减排技术

导航技术、利用洋流的航行技术等。

根据国际公约、地区性规定以及市场自身的需求，唯有发展绿色船舶才能满足各项要求。当前，海事界已着手于绿色船舶的研发，从多家公司提出的概念船型中可以发现，采用的

绿色技术主要包括：船型优化、采用清洁能源、混合电力推进、加装减排设备及采用新型

材料等多种方式。通过综合使用这些技术全方位地提升船舶的环保性能，以满足新规则的

要求。目前绿色船舶的主流技术有：优化船型、使用轻质材料、采用燃料电池、LNG动力、可再生能源（太阳能、风能）、采用船底空气润滑系统、废热回收系统、安装洗涤器、选

择性催化还原和废气循环等减排设备，以及采用节能鳍、舵球和节能导管、反转螺旋桨、

航线优化系统、空气动力技术等。

对于散货船来说，由于经济性的要求，新型推进技术往往很难被应用，因此绿色散货船目

前着眼的地方仍然是偏重于绿色能源的使用与减阻技术。

二、绿色散货船的船型特点和研究方向

散货船最重要的指标之一就是载货量，为了照顾这一需求在设计散货船的时候往往会根据

载货量将散货船设计的相对肥大并具有相当长的平行中体，因此对于绿色散货船的船型设

计除了优化主尺度以外主要都是集中在艏部和尾部的优化设计，通过这些措施降低船体阻力，提升水动力性能，从而达到提高能效的目的。

艏部目前应用较多的是球艏，以大宇造船海洋的一艘30万载重吨VLCC为例，通过优化

主尺度参数和船体线型，分别节省了3%和2%的油耗。船首和船尾形状优化方面，过去

设计者更多的是关注船尾形状的优化，但现在越来越关注对首柱的优化，海事界已开发出

多种优秀的船首。例如：挪威乌斯坦公司开发的X船首，可有效减少船体振动、噪声、砰击和纵摇，提高燃油效率，改善航行安全性；日本IHIMU开发的鲸背球首，可大大降低

肥大型船舶的兴波阻力。

重新设计螺旋桨也是优化船型的一个方面。根据具体船型，选择适合的螺旋桨配置，如大宇造船海洋的一艘12000TEU集装箱船，分别采用单桨和双桨的配置，尽管后者比前者

阻力增加了4%，但能效提高了13%，总体而言可节省9%的能耗。另外采用新型螺旋桨，如叶尖倾斜螺旋桨、反转螺旋桨等，也可提升推进效率。