船用風(fēng)力旋筒助推技術(shù)作為當(dāng)前航運(yùn)業(yè)極具潛力的碳減排方案，通過(guò)空氣動(dòng)力學(xué)原理為船舶提供輔助推進(jìn)力，可顯著降低燃油消耗與碳排放。雙瑞環(huán)境在船舶風(fēng)能利用領(lǐng)域的技術(shù)布局備受關(guān)注：其研發(fā)的系統(tǒng)突破輕量化復(fù)合外筒制造、高效傳動(dòng)控制、智能節(jié)能優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)，適用于新造船及在航船舶的節(jié)能改造。

BV船級(jí)社技術(shù)專家團(tuán)隊(duì)在認(rèn)證過(guò)程中，對(duì)系統(tǒng)原理、結(jié)構(gòu)安全、設(shè)備布置及風(fēng)險(xiǎn)控制體系進(jìn)行全維度審查，重點(diǎn)驗(yàn)證實(shí)船應(yīng)用中的操作安全性與減排有效性，最終確認(rèn)該系統(tǒng)完全符合船級(jí)社規(guī)范要求。

據(jù)悉，此次認(rèn)證不僅是對(duì)雙瑞環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新的肯定，更是BV推動(dòng)航運(yùn)業(yè)可持續(xù)轉(zhuǎn)型的重要實(shí)踐。在全球航運(yùn)脫碳加速期，船級(jí)社的技術(shù)審核需兼顧創(chuàng)新性與安全性 —— BV船級(jí)社通過(guò)全流程技術(shù)評(píng)估，確保風(fēng)力助推等新興技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中既能實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)，又能滿足海事安全標(biāo)準(zhǔn)。

隨著國(guó)際海事組織（IMO）碳減排要求趨嚴(yán)，風(fēng)力、光伏等船舶輔助推進(jìn)技術(shù)正成為行業(yè)轉(zhuǎn)型焦點(diǎn)。BV船級(jí)社持續(xù)通過(guò)技術(shù)認(rèn)證、標(biāo)準(zhǔn)制定與行業(yè)協(xié)作，助力清潔能源技術(shù)落地。BV未來(lái)將繼續(xù)與產(chǎn)業(yè)鏈各方合作，為航運(yùn)業(yè)低碳轉(zhuǎn)型提供全方位技術(shù)支持，推動(dòng) “零碳航運(yùn)” 目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

隨著行業(yè)興趣的激增，以及系統(tǒng)制造商和船廠擴(kuò)大生產(chǎn)和安裝能力，未來(lái)幾年風(fēng)力輔助推進(jìn)系統(tǒng) （以下簡(jiǎn)稱“WAPS”）的訂單增長(zhǎng)將加速。針對(duì)這一趨勢(shì)，DNV發(fā)布的新白皮書詳細(xì)探討了WAPS技術(shù)、其在船上的應(yīng)用以及燃料節(jié)省潛力，以幫助船東判斷這些技術(shù)是否適合其船舶和運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)。

DNV的白皮書研究了影響 WAPS燃料節(jié)省的設(shè)計(jì)和操作因素，并提供了從概念到實(shí)施評(píng)估新技術(shù)可行性的步驟。白皮書還包括兩個(gè)在歐盟水域的案例研究，模擬了不同WAPS裝置如何有效降低燃料成本和排放，以符合歐盟排放交易體系（ EU ETS）和FuelEU Maritime法規(guī)的要求。

DNV海事首席執(zhí)行官柯努特（ Knut ?rbeck-Nilssen）表示：“在應(yīng)對(duì)海事能源轉(zhuǎn)型過(guò)程中，考慮所有脫碳方案至關(guān)重要。隨著更多驗(yàn)證數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，WAPS技術(shù)的商業(yè)案例正在逐步建立。當(dāng)與合適的船型和運(yùn)營(yíng)模式匹配時(shí)，這些技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了顯著的燃料節(jié)省。作為新能效技術(shù)組合的一部分，WAPS 正在發(fā)揮重要作用，提供即時(shí)的減排效果，并在海事脫碳進(jìn)程中扮演越來(lái)越重要的角色?！?/p>

幾乎任何具有足夠甲板空間且氣流暢通的船舶都可以改裝WAPS，即使這些船舶最初并非為安裝風(fēng)帆而設(shè)計(jì)。然而，將WAPS集成到設(shè)計(jì)中的船舶則提供了更大的優(yōu)化機(jī)會(huì)。目前，75%的WAPS船隊(duì)是改裝船，主要是油輪和雜貨船。轉(zhuǎn)子帆是散貨船和油輪領(lǐng)域的首選技術(shù)（占已安裝系統(tǒng)的 54%），而吸力翼帆則是雜貨船的主要選擇（占67%）。

DNV高級(jí)首席工程師Hasso Hoffmeister 表示：“ 當(dāng)前的WAPS技術(shù)結(jié)合了空氣動(dòng)力學(xué)、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)建模和現(xiàn)代材料，采用了先進(jìn)的控制和自動(dòng)化系統(tǒng)。盡管這些技術(shù)目前尚未被廣泛采用，但作為混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)的一部分，它們展現(xiàn)了巨大的潛力。展望未來(lái)，我們可能會(huì)在未來(lái)幾年看到第一艘完全依靠風(fēng)能驅(qū)動(dòng)的現(xiàn)代大型貨船Orcelle的合同簽訂。”

WAPS快速應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)力還來(lái)自于遵守當(dāng)前和未來(lái)法規(guī)的經(jīng)濟(jì)利益，例如能效設(shè)計(jì)指數(shù) （EEDI）、現(xiàn)有船舶能效指數(shù)（EEXI）以及即將出臺(tái)的 IMO法規(guī)，這些法規(guī)對(duì)新船和現(xiàn)有船舶的二氧化碳排放提出了要求。WAPS可以通過(guò)修正因子幫助滿足這些要求，并通過(guò)減少燃料消耗來(lái)改善碳強(qiáng)度指標(biāo) （CII）評(píng)級(jí)。

DNV一直處于制定 WAPS驗(yàn)證和認(rèn)證規(guī)則及標(biāo)準(zhǔn)的前沿，并于2019年發(fā)布了首個(gè)使用 WAPS 的船舶船級(jí)符號(hào)。該符號(hào)得到了ST-0511“風(fēng)輔助推進(jìn)系統(tǒng)”認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的支持。DNV 的“WAPS Ready”船級(jí)符號(hào)采用模塊化方法驗(yàn)證未來(lái) WAPS 安裝的合規(guī)性，而 DNV 的新推薦實(shí)踐 （RP）則提出了一種開(kāi)/關(guān)方法來(lái)測(cè)量性能。這些標(biāo)準(zhǔn)將于2025年更新。

Swap2Zero的目標(biāo)是在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)零碳排放，并達(dá)到一個(gè)月的自主航行時(shí)間。該船配備Oceanwings風(fēng)帆，為船舶提供50%的推進(jìn)動(dòng)力，可以在無(wú)風(fēng)的情況下以10海里/小時(shí)的速度航行15天，或者在50%風(fēng)力輔助的情況下航行長(zhǎng)達(dá)30天。

該船的設(shè)計(jì)概念還包括約1000平方米的太陽(yáng)能電池板、質(zhì)子交換膜和固體氧化物燃料電池、電池和液態(tài)綠氫。此外，雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)支持使用生物柴油和生物沼氣以保證船舶符合安全返港（SRtP）要求。

同時(shí)，該船設(shè)計(jì)還配備了碳捕捉系統(tǒng)，該系統(tǒng)旨在捕捉并儲(chǔ)存二氧化碳排放，以便實(shí)現(xiàn)再利用或安全儲(chǔ)存。此外，該船舶設(shè)計(jì)概念還包括余熱和冷量回收系統(tǒng)，進(jìn)一步提升其整體可持續(xù)性。

BV表示，Swap2Zero項(xiàng)目的原則性認(rèn)可符合主要的國(guó)際公約，包括SOLAS、ILLC、MARPOL和IGF Code，還符合BV船級(jí)社相關(guān)規(guī)范，如《鋼質(zhì)船舶入級(jí)規(guī)范》（NR 467）、《風(fēng)力推進(jìn)系統(tǒng)規(guī)范》（NR 206）和《氫燃料船舶規(guī)范》（NR 678）。

PONANT新造船和研發(fā)總監(jiān)Mathieu Petiteau表示 ，“這一船舶設(shè)計(jì)理念代表了我們對(duì)于下一代郵輪的前瞻愿景，展現(xiàn)了如何協(xié)調(diào)各項(xiàng)技術(shù)、能源和流程，以實(shí)現(xiàn)最佳的自主性和靈活性，同時(shí)符合現(xiàn)行法規(guī)要求。這是一種既切實(shí)可行又能帶來(lái)盈利的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)最高水平的減碳。此項(xiàng)目還為我們提供了一個(gè)寶貴的機(jī)會(huì)，讓我們能夠深化在創(chuàng)新技術(shù)方面的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)吸引監(jiān)管機(jī)構(gòu)和認(rèn)證機(jī)構(gòu)、設(shè)備制造商、設(shè)計(jì)公司和造船廠參與到一個(gè)現(xiàn)實(shí)世界的合作案例研究中，探索我們深信不疑的多種減碳策略。”

BV船級(jí)社客船與輪渡全球市場(chǎng)負(fù)責(zé)人Andreas Ullrich說(shuō)：“Swap2Zero概念設(shè)計(jì)通過(guò)整合風(fēng)力輔助推進(jìn)、可再生能源以及前沿的碳捕捉技術(shù)，彰顯了海事可持續(xù)性方面的重大進(jìn)步。BV船級(jí)社非常榮幸能夠支持此類創(chuàng)新項(xiàng)目。”

據(jù)透露，該公司已獲得英國(guó)交通部智能航運(yùn)加速基金（Smart Shipping Acceleration Fund，SSAF）22.5萬(wàn)英鎊（約合人民幣207萬(wàn)元）的資助。

SSAF由英國(guó)交通部出資，由英國(guó)創(chuàng)新署（Innovate UK）負(fù)責(zé)實(shí)施。該項(xiàng)目是英國(guó)交通部英國(guó)航運(yùn)減排辦公室（UK SHORE）計(jì)劃的一部分，該計(jì)劃耗資2.06億英鎊（約合人民幣18.44億元），重點(diǎn)開(kāi)發(fā)英國(guó)國(guó)內(nèi)海運(yùn)業(yè)脫碳所需的技術(shù)。

具體而言，該公司獲得的資金將用于“推動(dòng)其技術(shù)更上一層樓，集成人工智能（AI）驅(qū)動(dòng)的自主學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)以實(shí)時(shí)優(yōu)化性能”。

2023年8月,GT Wings與法國(guó)BV船級(jí)社開(kāi)展合作，旨在為AirWing頒發(fā)原則性認(rèn)可(AiP)。

據(jù)GT Wings描述，AirWing是一種“改變游戲規(guī)則”的風(fēng)力推進(jìn)系統(tǒng)，采用創(chuàng)新的“AirFlow”技術(shù)，可最大限度提高推力和節(jié)省燃料。

AirWing具有小型緊湊和模塊化的特點(diǎn)，尤其適用于甲板空間有限的普通貨船。該型風(fēng)帆必要時(shí)可以折疊收起，既適用于現(xiàn)有船舶的改裝，也適用于新造船。據(jù)GT Wings稱，可以減少高達(dá)30%的燃油消耗和碳排放。

AirWing原型系統(tǒng)將于2024年第四季度首次安裝在Carisbrooke Shipping運(yùn)營(yíng)的“Vectis Progress”號(hào)雜貨船上進(jìn)行測(cè)試。

“Vectis Progress”號(hào)長(zhǎng)124米，載重量為11000噸，將在船艏甲板安裝20米高的AirWing翼帆。Carisbrooke表示，根據(jù)配置和部署，安裝AirWing后預(yù)計(jì)燃料消耗和碳排放可降低5%到30%。

Wind Challenger是由MOL和大島造船共同開(kāi)發(fā)的一種風(fēng)力輔助系統(tǒng)，利用可伸縮的硬帆將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為推進(jìn)力。Wind Challenger的節(jié)油和溫室氣體減排效果取決于船舶類型和航線等各種條件。

MOL已對(duì)世界首艘配備Wind Challenger的“Shofu Maru”號(hào)運(yùn)煤船進(jìn)行了持續(xù)的實(shí)際航行試驗(yàn)，并證實(shí)Wind Challenger將該船的每日燃料消耗降低了17%。

MOL表示，在新計(jì)劃安裝風(fēng)力推進(jìn)系統(tǒng)的7艘新船中，6艘散貨船將各安裝1套Wind Challenger。目前，MOL已與大島造船簽署了其中3艘的施工合同，其余3艘的施工合同正在談判中。

對(duì)于即將安裝Wind Challenger的6艘船，預(yù)計(jì)每艘船安裝1套硬帆后，平均每年可減少約7%-16%的燃料消耗和溫室氣體排放。MOL還考慮在其中3艘船上安裝多套由英國(guó)Anemoi推出的Rotor Sail旋筒風(fēng)帆系統(tǒng)。兩項(xiàng)技術(shù)的綜合使用，預(yù)計(jì)將使燃料和溫室氣體排放每年減少15-28%。

MOL Drybulk還決定在一艘多用途船上安裝2套由荷蘭EconoWind開(kāi)發(fā)的Ventfoils翼帆系統(tǒng)，這是一種可折疊的自主風(fēng)力輔助推進(jìn)裝置，計(jì)劃于2025年1月交付。

據(jù)悉，MOL已制定了“MOL集團(tuán)環(huán)境愿景2.2”，設(shè)定了到2050年實(shí)現(xiàn)溫室氣體凈零排放的目標(biāo)。根據(jù)MOL提供的數(shù)據(jù)，這家航運(yùn)巨頭將在2028年底前擁有11艘配備風(fēng)力輔助推進(jìn)的貨船，其中配備Wind Challenger的為9艘。該集團(tuán)計(jì)劃到2030年推出25艘配備Wind Challenger的船舶，到2035年推出80艘。