歐洲船機商引領減排研發方向

2011-06-13 08:16:40
來源：船舶經濟貿易編輯：國際船舶網我有話要說

2008年10月，MARPOL附則VI修正案獲批，國際海事界在推進航運節能減排方面又邁出了重要一步。根據這一于去年7月1日生效的修正案，2011年1月l日以后裝船的柴油主機須符合Tier II標準，其氮氧化物排放量不得超過14.4克／千瓦時；在排放控制區內，2016年l月1日及其以后建造裝船的柴油機須符合Tier III標準，其柴油主機的氮氧化物排放量不得超過3.4克／千瓦時。

自2008年至今，歐洲主要船用發動機制造商大都推出了滿足Tier III標準的解決方案，不僅如此，近年來電力推進等環保動力系統的應用范圍進一步擴大，船舶利用新能源的研發方興未艾，展示出航運業的綠色發展前景。

傳統發動機實現低碳減排

由于積極預研減排技術，瓦錫蘭集團、曼恩公司和卡特彼勒公司等主要低速、中速機制造商在標準“到來”之前，均已將其船用柴油機升級成符合Tierfl標準的產品。為搶占市場先機，這些企業還紛紛開發符合Tierm標準的產品。瓦錫蘭集團表示，其雙燃料船機在僅采用氣體燃料時，無需采用其他后處理技術即可符合該標準。

（瓦錫蘭公司技術）

此外，該集團還在其柴油機上應用了選擇性催化還原（SCR）技術，能夠使二沖程、四沖程船用柴油機的氮氧化物排放量降低90％以上；研制出了硫氧化物洗滌裝置，能夠使船舶廢氣中硫氧化物的含量減少99%，氮氧化物含量減少3％-7%，顆粒含量減少30％-60％。在此基礎上，該集團還進一步開展減排研究，包括廢熱回收技術（WHR），廢氣再循環（EGR）技術、Wetpac技術等，其中EGR技術有望使船舶的氮氧化物排放量有望至少減少60％。

在減排領域，曼恩公司也在進行EGR技術研發，并研制使船用發動機的硫氧化物排放量減少90％的洗滌設備。該公司還進行了WHR技術研究，其WHR系統能夠利用廢熱對船上的渦輪發電機所需的蒸汽進行加熱，使船舶的二氧化碳排放量減少20％。

（MAN公司技術）

卡特彼勒公司通過開展德國政府支持的EMI MINI項目，于2005年完成了項目第一階段的工作，實現了廢氣排放符合Tier II標準的目標。在此基礎上，該公司又開展了第二階段的研發工作，對其船機上的卡特彼勒共軌系統（CCR）進行了優化，使其馬克品牌M20C、M25C、M32C和M43C船機符合Tier III排放標準。該公司還計劃與合作伙伴繼續開展FAME項目，在燃燒過程中的空氣控制等方面開展研究，以進一步減少船機的廢氣排放量。

在對傳統產品升級換代的同時，造機巨頭們更是把目光聚焦在雙燃料船用發動機研發領域。有業內人士預測，到2015年，全球以LNG為燃料的船舶將從現在的約100艘增加到800-1000艘。為此，瓦錫蘭集團推出了包括20DF型、34DF型和50DF型機在內的DF系列機，并已成功在多艘船舶上應用。曼恩不僅推出了51/60DF柴油／天然氣雙燃料發動機，并在今年宣布推出可燃燒液化石油氣(LPG）的雙燃料二沖程低速船用發動機ME-LGI。該機加裝SCR裝置和EGR系統后，可滿足Tier III排放標準要求。羅爾斯•羅伊斯公司則于2007年開始推出卑爾根船用燃氣發動機，并實船應用到挪威5艘近海客渡船上。該型機可以減少92％的氮氧化物以及23％的二氧化碳排放，并能完全消除硫氧化物及顆粒物，其燃料消耗效率可在現有雙燃料發動機的基礎上提高8％。

新型推進技術研發日新月異

與傳統的機械推進系統相比，吊艙式電力推進系統、以柴-電推進系統為代表的混合動力系統在節能減排方面更具優勢。其制造商如ABB、西門子等企業近年來通過持續進行研發，使這些曾主要安裝在特種船、豪華游船或艦船上的推進系統的應用范圍不斷拓寬。2009年底經過兩年研發，ABB推出了新一代Azipod吊艙式電力推進系統，新一代系統不僅在技術水平上了一個新臺階，其可靠性、可維護性、運營效率、安全性、環保性、制造工藝都得到了全面改進。

（ABB公司技術）

西門子則在去年底推出了柴-電動力系統Siship EcoProp，力圖將混合動力系統的應用范圍拓展到適用游艇、漁船等小型船舶領域。據稱，該系統甚至可將風能、太陽能或燃料電池等作為備選能源。

（西門子公司技術）

另一家電力推進系統制造商茵泰荷海事集團同樣積極參與新能源利用項目，為全球最大的太陽能動力船“太陽行星”號安裝了電力推進系統，為綠色和平組織以風能為主要能源的“彩虹勇士III”號配備了柴-電推進系統。

與此同時，歐洲海事界近年來還致力于船舶利用新能源方面的研發工作。挪威船級社與MTU公司開展了名為“FellowSHIP”的燃料電池合作項目，并于2009年成功在挪威近海供應船“維京女士”號上安裝了功率為320千瓦的燃料電池動力系統。該船若不使用含碳成分的燃料，產生的“廢物”僅僅為熱量和水；即使采用天然氣等含碳成分燃料，與采用柴油機的船舶相比，其二氧化碳排放量也將減少50％左右。除挪威外，目前德國正在開展于此相關的“ZEM項目”。

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