● 船舶的智能功能是為船員和支持人員提供關(guān)鍵信息,以幫助決策的智能分析手段,不應(yīng)被過度神化。
● 綠色航運(yùn),只有高效的“綠色”,才是有意義的“綠色”。
● 氫燃料電池或是未來船舶動(dòng)力首選。
網(wǎng)絡(luò)圖(與資料無關(guān))
2019年9月18日,由中國造船工程學(xué)會(huì)主辦,舟山市經(jīng)濟(jì)和信息化局和中國船舶重工集團(tuán)公司第七〇四研究所承辦的首屆“中國船舶設(shè)計(jì)師論壇”在浙江舟山舉行。
本屆論壇以“創(chuàng)新、綠色、智能”為主題,意在促進(jìn)我國船舶設(shè)計(jì)水平的提高,推動(dòng)船舶行業(yè)技術(shù)發(fā)展,促進(jìn)船舶工業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,提升船舶工業(yè)核心競爭力的同時(shí),發(fā)揮人才在科技創(chuàng)新中的引領(lǐng)作用,搭建人才展示平臺,吸引了逾百位業(yè)界專家學(xué)者參與、討論。
中國造船工程學(xué)會(huì)首席專家陳映秋做主旨演講,闡述了他對于船舶工業(yè)智能化技術(shù)發(fā)展路徑與工程化應(yīng)用的一些看法。陳映秋認(rèn)為,“信息通信+先進(jìn)制造技術(shù)融合”的制造技術(shù)智能化,是中國船舶工業(yè)轉(zhuǎn)型的必由之路,“中國制造業(yè)份額在全球占比已經(jīng)超過了20%,卻處于全球價(jià)值鏈中的中低端,需要在全球制造業(yè)勢力重新劃分的關(guān)鍵時(shí)期進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級攻關(guān),發(fā)展高端制造業(yè),由‘高速增長’向‘高質(zhì)量’發(fā)展方向轉(zhuǎn)變?!?/P>
眾所周知,智能海運(yùn)涉及“船舶、港口、航運(yùn)和管理”等四個(gè)要素的智能化水平,而聚焦到船舶工業(yè)的智能化,陳映秋強(qiáng)調(diào),智能(自主)化技術(shù)將會(huì)對未來(工作)模式產(chǎn)生影響?!氨热?,隨著人工智能、控制系統(tǒng)和傳感器的日益成熟,自主化技術(shù)能夠在航運(yùn)和船舶領(lǐng)域發(fā)揮優(yōu)勢,航運(yùn)業(yè)對待自主化技術(shù)的態(tài)度將更快地向好的方面轉(zhuǎn)變;業(yè)界對航運(yùn)溫室氣體的全球控制,也促成了自主化技術(shù)不斷創(chuàng)新發(fā)展;此外,由于人為因素造成船舶事故占比極高,自主化也可以減少人為因素造成的事故,但網(wǎng)絡(luò)安全對智能航運(yùn)的挑戰(zhàn)萬萬不可被忽視。”但陳映秋也提醒到,在暢想自主駕駛技術(shù)發(fā)展方面,要更加理性。“宣傳有利于引起人們對無人或自主技術(shù)等話題的關(guān)注,但真正意義上的無人駕駛航運(yùn)目前并不現(xiàn)實(shí),也許可能永遠(yuǎn)不會(huì)出現(xiàn)。我們可以有不同程度的自主化,但駕駛員控制應(yīng)是優(yōu)先級的,因?yàn)橹悄苤荒転槿祟愘x能,在控制方面不能取代人類。”在陳映秋看來,船舶的智能功能是為船員和支持人員提供關(guān)鍵信息,以幫助決策的智能分析手段,不應(yīng)被過度神化。
對于陳映秋的觀點(diǎn),中遠(yuǎn)海運(yùn)重工有限公司經(jīng)營中心副總經(jīng)理趙志堅(jiān)表示認(rèn)同,并表示“綠色航運(yùn)”,只有高效的“綠色”,才是有意義的“綠色”。“集裝箱班輪公司技術(shù)管理部門對綠色智能船舶的要求主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:第一是能耗的綠色環(huán)保,節(jié)能減排和增加燃料的利用率是重點(diǎn);第二則是船舶航行的安全,因?yàn)榻档秃叫屑霸O(shè)備的安全事故,節(jié)省維護(hù)成本和事故發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)也是一種‘綠色’的體現(xiàn);第三是運(yùn)營管理的高效,提升船-岸之間的高效協(xié)同。”
趙志堅(jiān)舉例稱:“常規(guī)船的機(jī)艙通風(fēng)在各種工況下均是人為確定機(jī)艙風(fēng)機(jī)的運(yùn)行臺數(shù),手動(dòng)控制,所有風(fēng)機(jī)都是普通定速風(fēng)機(jī)。綠色智能船舶的機(jī)艙通風(fēng)采用變頻風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速根據(jù)機(jī)艙溫度、壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)。在貨艙通風(fēng)控制方面,常規(guī)船在裝有集裝箱時(shí),人為確定貨艙風(fēng)機(jī)的運(yùn)行臺數(shù),且所有風(fēng)機(jī)都是普通定速風(fēng)機(jī),綠色智能船的貨艙采用變頻風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)根據(jù)其所在貨艙的溫度和二氧化碳的濃度自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。常規(guī)船舶也沒有軟卸載功能,只有優(yōu)先脫扣功能,當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)荷高于某設(shè)定值時(shí),將一些非重要負(fù)載進(jìn)行自動(dòng)脫扣(供電開關(guān)跳閘),當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)荷降下來后,人為對脫扣掉的負(fù)荷進(jìn)行復(fù)位及上電。而綠色智能船除了優(yōu)先脫扣功能外,額外提供軟卸載功能,即通過中控軟件程序自動(dòng)停止或恢復(fù)負(fù)載(貨艙風(fēng)機(jī)和冷箱)的供電。當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)荷高于某設(shè)定值時(shí),貨艙風(fēng)機(jī)及冷箱負(fù)荷通過軟卸載自動(dòng)停止工作,貨艙風(fēng)機(jī)收到中控停止命令后停機(jī),對于冷箱來說,其供電開關(guān)收到中控命令后斷開,當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)荷降低到某設(shè)定值時(shí),中控自動(dòng)恢復(fù)供電(貨艙風(fēng)機(jī)收到起動(dòng)命令,冷箱電操供電開關(guān)合閘)。因此,軟卸載優(yōu)點(diǎn)明顯,它不需要船員全船去復(fù)位配電板脫扣開關(guān),減少了船員的工作,迅速穩(wěn)定?!?/P>
目前,業(yè)界對氮氧化物、溫室氣體、硫、顆粒物等排放物的限制嚴(yán)格,我國也在最近幾年密集出臺各種相關(guān)政策,使得船舶工業(yè)處于動(dòng)力變革期,廣州船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院首席專家徐文珊就此認(rèn)為,采用具備高能量密度、高安全性、高效節(jié)能環(huán)保特性及可再生等特點(diǎn)的能源作為動(dòng)力源已成為未來新能源船舶的重要發(fā)展方向之一。提到船舶新能源典型方案時(shí),徐文珊表示,氫燃料電池或是未來船舶動(dòng)力首選。“雖然液化天然氣(LNG)、鋰電池和尾氣凈化系統(tǒng)都有各自優(yōu)點(diǎn),比如LNG續(xù)航時(shí)間長、技術(shù)成熟,鋰電池能達(dá)到零排放,尾氣凈化系統(tǒng)則成本較低,然而,氫是可再生資源,且易獲得,化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的效率較高(40%-60%),反應(yīng)產(chǎn)物主要是水,因此,氫燃料電池作為船舶動(dòng)力的零排放效果好,效率高,而續(xù)航時(shí)間較于鋰電池也長,此外,其振動(dòng)噪音低、模塊化設(shè)計(jì)、安裝和維護(hù)方便。目前,國內(nèi)外多家船級社均頒布了相關(guān)規(guī)范,國際海事組織(IMO)的議程上有關(guān)海上燃料電池應(yīng)用的國際準(zhǔn)則目前也在制定中?!?/P>
對于氫燃料電池應(yīng)用于船舶的展望,徐文珊表示,近期需攻克“高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫+質(zhì)子交換膜燃料電池”技術(shù),實(shí)現(xiàn)氫動(dòng)力船示范運(yùn)營;中期應(yīng)研發(fā)高效儲(chǔ)氫技術(shù)、研發(fā)氫內(nèi)燃料機(jī),使其應(yīng)用于多種短途中小型船舶;遠(yuǎn)期則進(jìn)一步研發(fā)船用固體氧化物燃料電池,逐步研發(fā)長續(xù)航中大型船舶。通過氫能產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)發(fā)展,未來10-15年內(nèi),氫燃料動(dòng)力或?qū)⒏?jīng)濟(jì)、更安全,其作為動(dòng)力也將有更大的續(xù)航能力和更高的使用效率。
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