近日，阿克北極(Aker Arctic)公司表示，全新一代破冰船的研制正式進(jìn)入新階段。Aker ARC 130 S的設(shè)計(jì)由Aker Arctic和瑞典海事管理局(SMA)合作完成，并針對(duì)瑞典地區(qū)的破冰需求進(jìn)行了優(yōu)化。據(jù)Aker Arctic稱(chēng)，該船將是一艘具備超高能效的最先進(jìn)的破冰船。

Aker ARC 130 S參數(shù)：

❖ 船長(zhǎng)126米，型寬28米，設(shè)計(jì)吃水8米，設(shè)計(jì)排水量15400噸

❖ 破冰等級(jí)PC4

❖ 總功率約21MW

❖ 船上設(shè)有3個(gè)吊艙推進(jìn)器，船尾2個(gè)，船首1個(gè)

❖ 定員54人，自持力28天

目前，SMA正在評(píng)估和選擇造船廠。這一評(píng)估將于近期完成(原定2023年2月底)。SMA項(xiàng)目經(jīng)理Dan Broströ表示：“我們的目標(biāo)是在2023年9月簽訂協(xié)議，并立即開(kāi)始施工準(zhǔn)備。”

2022年，瑞典決定建造至少兩艘新的破冰船。第一艘船計(jì)劃在2026年交付，第二艘大約在2027年交付。

新燃料選擇——甲醇

按照環(huán)保要求，最初的船舶概念設(shè)計(jì)考慮可適應(yīng)各種替代燃料。在經(jīng)過(guò)研究后，決定選擇可再生甲醇作為其下一代破冰船的未來(lái)燃料。該船將為全球首艘使用甲醇燃料的破冰船。

新船型設(shè)計(jì)

據(jù)了解，進(jìn)入芬蘭和瑞典港口的商船尺寸越來(lái)越大，而日益增長(zhǎng)的環(huán)境要求逐漸限制了船舶的發(fā)動(dòng)機(jī)功率，船舶處理冰封水域的能力也越來(lái)越弱，這使得船舶很難在波羅的海嚴(yán)峻的冰況下穿行，破冰船援助的需求逐步增多。因此，新一代的破冰船需要擁有能夠開(kāi)辟更寬航道的能力，以協(xié)助船舶的通航，新設(shè)計(jì)最大可開(kāi)辟寬達(dá)32米的航道。此外，全新一代設(shè)計(jì)還考慮了成本效益和全生命周期成本(LCC)。“該設(shè)計(jì)是全新的船型設(shè)計(jì)，不同于以前的任何船型。對(duì)于這種尺寸的破冰船來(lái)說(shuō)，冰阻非常低，這不僅可提高燃料效率，降低排放，還極具成本效益。此外，能源存儲(chǔ)系統(tǒng)也將有助于減少發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)間，最大限度地降低服務(wù)成本，并進(jìn)一步減少排放。”SMA航海專(zhuān)家Mikael Sandström表示。

“我們的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一艘排放量比Atle級(jí)船舶低70%的船舶，而根據(jù)對(duì)LCC和生命周期評(píng)估(LCA)的計(jì)算，我們的設(shè)計(jì)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了這一目標(biāo)。”Aker Arctic公司項(xiàng)目經(jīng)理Maximilian Vocke表示。

在確定選擇甲醇燃料后，則開(kāi)始根據(jù)甲醇燃料的特殊要求進(jìn)具體設(shè)計(jì)。在以甲醇為燃料的設(shè)計(jì)中，燃料被儲(chǔ)存在一個(gè)與其他艙室用圍堰隔開(kāi)的鋼罐中。

正如前文所述，在項(xiàng)目的第一階段，Aker Arctic開(kāi)發(fā)了多種具有不同推進(jìn)配置的概念設(shè)計(jì)方案，探索了包括甲醇在內(nèi)的四種替代能源的應(yīng)用：

所有概念設(shè)計(jì)都采用了相同的總體設(shè)計(jì)、主要尺寸和破冰能力。船長(zhǎng)86.6米，寬22.4米，設(shè)計(jì)吃水7.5米。破冰等級(jí)PC4(+)。12兆瓦的雙方位推進(jìn)系統(tǒng)為破冰船提供了卓越的機(jī)動(dòng)性，提高了在其他船只附近作業(yè)的安全性和效率。憑借現(xiàn)代雙動(dòng)破冰船船體形式，它們可以在80厘米厚的冰層上實(shí)現(xiàn)超過(guò)8節(jié)的速度。

氫

氫燃料破冰船概念設(shè)計(jì)有四個(gè)圓柱形真空絕緣IMO C型儲(chǔ)罐，用于儲(chǔ)存低溫液化氫，總凈容積約為1400立方米。

由于液化氫密度低，燃料容量受體積限制(而不是重量)，因此，氫燃料破冰船概念需要大容量的燃料箱，與其他設(shè)計(jì)方案相比，該設(shè)計(jì)破冰船的吃水深度將減少0.5米，為7.0米。

此外，除了直接使用氫燃料外，氫還可以用于燃料電池。

氨

氨燃料破冰船概念設(shè)計(jì)需要一個(gè)特殊的儲(chǔ)罐用于儲(chǔ)存冷凍液氨，在此設(shè)計(jì)中選用了一個(gè)單獨(dú)的IMO A型(棱形)儲(chǔ)罐。

電池

在全電動(dòng)電池供電的破冰船概念設(shè)計(jì)中，傳統(tǒng)的動(dòng)力裝置及其輔助系統(tǒng)已被由電池組組成的大型儲(chǔ)能系統(tǒng)完全取代。由于電池驅(qū)動(dòng)的破冰船不產(chǎn)生任何形式的排放，即使是煙囪也變得多余了。