万千宠爱智能船
无人船的发展为何能引起航运界的广泛关注?其迅猛发展背后的驱动力究竟是什么?
盈利,是航运追求的最终目的。在这一目标的导引下,航运界的历次革新和改变都有迹可循。4E级别集装箱船舶的飞速发展,超大型油轮和散货船的出现,以及经济航速的提出,都是特定时期下利润最大化引导航运界带来的改变。如今,海上自主水面船引爆航运界的革命,背后也是“盈利”这一航运终极目标的驱动。
来自世界海事大学的航运经济专家马硕教授指出:“对于许多航运公司来说,人力成本支出是在所有成本中支出最高的”。来自德路里的数据显示,2001年-2005年期间,散货船、集装箱船和超级油轮的人力成本支出在船舶日均运营成本中可达34%-50%。因此,减少人力成本可以为航运公司带来巨大的经济效益。海上自主水面船的终极目标,是要实现船舶上无船员配备、智能驾驶。跟传统船舶相比,在节省人力成本支出方面,具有很大的优势。
另外,燃料费用支出是船舶运行航次成本里最大的一项。根据不同时期的油价和航次,燃料支出能占到航次成本里的40%-60%。完全自主化的海上自主水面船在减轻空船重量方面有很大优势。空船重量减轻,燃油消耗量也相应下降。
根据中国船级社《智能船舶规范》,海上自主水面船具有智能航行和智能能效管理的功能。得益于计算机技术、控制技术对感知获得的信息进行分析和处理的能力,自主航行船舶可以对航路和航速进行优化设计。而关于提高能效管理方面,自主航行船舶通过对船舶航行状态、耗能状况的在线监测与数据自动采集,对船舶能效状况、航行及装载状态进行评估,并通过大数据分析、数值分析及优化技术,为船舶提供数据分析结果和辅助决策建议以提高船舶能效管理水平,进而可以降低船舶燃油消耗成本。以“大智”轮的试航结果表明,智能系统均满足技术设计要求,所有性能指标达到或优于预期。该船采用了高性能三叶桨和全球首台满足英国劳氏船级社和中国船级社智能船舶规范的“智能应用机”WinGD W5X52,快速性表现良好,低油耗特点非常突出,实际海试测得服务航速下油耗低至17.67吨/天,相比母型船Green Dolphin 38800吨散货船降低约3.6%。
安全,是航运亘古不变的话题。1912年的“泰坦尼克”号事件,造成超过1500人丧生,促使了SOLAS公约的制定;1967年的“托利-堪庸”轮溢油事故,导致12万吨原油泄漏,造成英国南海岸、法国北海岸和荷兰西海岸大面积污染;2018年1月发生在中国东海的“桑吉”轮事故,造成32名伊朗船员死亡。
世界海事大学人为因素研究专家保姆乐教授指出,60%-90%的海上事故由人为失误造成。显然,在未来航运中,尽可能消除人为因素在整个海运环节中的比重,是提高航运安全性的重要途径。通过欧盟MUNIN项目验证结果,未来的海上自主水面船,在技术成熟可靠的前提下,通过配备先进传感器模块、深海自主导航系统远程支持系统、机舱智能检测和控制系统,消除或尽量降低人为失误的发生频率,最大限度的降低人为因素对航运安全的影响。
根据中国船级社发布的《智能船舶规范》,海上自主水面船,配备船体监测系统和航行辅助决策系统。船体监测系统对涉及船体结构安全的重要参数以及相关海洋环境参数进行监测。这些参数包括但不限于船体结构总纵强度、诸如大型集装箱船货舱口角隅等关键结构区域、船舶运动、船舶运动加速度、首部坪击、海况数据和船舶航行参数等数据。为了实现辅助决策功能,不同的船型需要安装足够数量的不同类型的传感器。当相应参数超出报警值,辅助决策系统应该能提供相应操作的辅助决策。船体监测系统和航行辅助决策系统的配备,可以使自主水面船探知潜在的各种风险,从而提高航行的安全性。
尽管在IMO及各方的努力下,国际航运业通过引进能效管理指数和能效管理计划,以及清洁替代能源的使用,CO2排放下降了超过10%。但是,在替代能源出现之前,大幅度降低航运板块CO2的比例会变得越来越困难。而海上自主水面船的出现,成为绿色航运的新希望。
首先,海上自主水面船集合绿色船舶技术。通过综合分析正在建造或者测试的海上自主水面船,我们看到,无压载水技术、全电力或者电池推进技术和减阻设计等绿色船舶技术集合体现在海上自主水面船上。挪威在建项目“Yara Birkeland”号,在其整个生命周期内将不燃烧化石燃料,而是在装卸过程中使用挪威清洁水力发电的能量进行充电,其可以每年减少700吨的二氧化碳排放。
同时,海上自主水面船的出现,使船体结构和船载设备发生了巨大变化。与传统船舶相比,未来海上自主水面船在提升能效管理方面,有很大提升空间。
通过数据可知,单从设备减少方面来分析,海上自主水面船在节能减排方面效果明显。如果再集合先进技术带来的节能减排效益,海上自主水面船作为绿色航运的新希望,值得期待。
End
中国船检独家文章,欢迎转载或报道,转请注明出处“中国船检或国际船媒”,违者必究!