王奎 肖正威
武汉舟泰船舶设计有限公司 湖北省 430050
摘要：为提高船舶运营经济效益和保护环境，实现船舶节能减排目标，探讨节能减排的途径有优化航线选择、优化船舶航行状态、减少使用额外的发电机、降低发电机负荷、加强机器设备的维护保养管理、建立节能生产奖惩机制。加强船舶节能减排，既能缓解能源环境压力，节约航运企业的营运成本，同时也可减少环境污染。
关键词：船舶；节能减排技术；应用
引言
近些年，我国社会经济建设飞速发展，而环境污染与能源消耗问题则愈加的严峻，在此背景下节能减排技术在社会各个领域之中得到极为广泛的应用，实现对自然环境与生态环境的保护。因此，加强节能减排技术在船舶设计中的应用就十分的有必要，在减少船舶运输对环境所带来的污染同时，实现对海洋环境与各种生物能源的有效保护。
1 船舶节能减排的需求
1.1 发展航运的需要
船舶运输行业一直努力的方向就是利用最合理的耗油和航速关系，来得到最优化的经济效益，由于不断建设和推广环境友好型、资源节约型社会，对于船舶运输行业来说，节能减排逐渐成为国家船舶企业不断发展和落实科学发展观的关键，同时也是履行社会责任的主要内容。在运输船舶的时候，需要依据船舶工况和船舶运行航线的实际变化情况，合理分析船舶实际运行过程中出现的耗油记录以及修订系数偏差值，以便于得到实际的耗油信息数据，分析实际节能方式，保证能够完全符合实际运输需求。
1.2 国计民生的要求
党的十八大报告提出把生态文明建设放在突出地位，融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面。作为世界第二大温室气体排放国，中国把积极应对气候变化作为关系经济社会发展全局的重大议题，并纳入经济社会发展中长期规划。2009年，我国做出了至2020年单位GDP温室气体排放比2005年下降40%～45%的承诺。交通运输部《“十二五”水运节能减排总体推进实施方案》规定到2015年，与2005年相比较，营运船舶单位运输周转量能耗下降15%以上。
1.3航运企业降本增效可持续发展的要求
持续高涨的燃油成本和持续增长的燃油需求使得船舶节能减排工作成为近年来世界各大航运公司的一个主要任务，近年来，船舶燃料费用呈显著增高趋势，占船舶航运运营总费用支出成本的比例颇大。据统计，油船约占60%，散货船约占50%，定期客货船约占35%，小型运输船也占25%～30%。加强船舶管理和设备维护保养及节能减排的基础性管理，研究和应用节能技术降低船舶能耗，不仅可以为航运企业节省燃油费用，同时减少船舶造成的环境污染，获得经济和环保双重效益。
2.分析船舶运输节能减排的影响因素
影响船舶节能减排的因素有很多，文中主要包括以下几方面：
2.1船舶自身性能
船舶自身性能、条件等会影响船舶的节能减排作用，不同涂装底漆和污底情况、不同主辅机设备状态、不同运营年限、不同船体浸水体积、不同船型等都会对船舶节能减排形成不同的影响。从船舶使用年限来分析，运营年限长的船舶跟较短运营时间或者新船舶来比较其主机磨损程度就相对严重，也会存在比较大的单位耗油量，对于减少污染物的排放和能源的充分利用存在一定不好的影响；不同船型具备不同的抗风浪性能，船舶耐波性差以及甲板受风面积大会影响船舶节能减排效果；船舶浸水体积的大小，会在一定程度上影响船舶航行的兴波阻力，是不能忽视的影响节能减排的因素。在船舶运输的过程中，主副机作为主要的耗能设备和污染物排放设备，提高主副机燃料的燃烧效率及设备运行效率，可以有效的降低单位耗油量，减少污染物的排放，对于船舶实施节能减排工作具备一定意义和作用。
2.2节能减排技术
在船舶的设计过程中，船舶设计者就应该合理使用节能减排技术，保证船舶在运行时改变燃烧利用率，提高燃烧性能以达到船舶节能减排的目的。
例如，设计安装燃油研磨机，既节约远洋船舶航运成本，又降低废气和污染物排放。船舶主辅机设计采用燃烧重质和轻质燃油的机型，将重质燃油中的渣及沥青研磨成为燃烧颗粒细致、均匀的可用燃料，减少油渣量，提高燃油利用率，不存在大于5Micron（微米）以上的大颗粒，改善了主辅机燃油的效果，使燃烧更加充分，主机热效率进一步提高；其次，由于安装燃油研磨机，改善了主机燃油颗粒度，在增进燃烧和改善主辅机运行工况的基础上，减少主辅机缸套、活塞环的磨损，延长了主辅动力设备使用周期和寿命；其三，燃烧充分后废气的排放量得到控制符合环保要求；同时，主辅机燃油系统燃油自动清洗滤器冲洗次数减少，以及油渣量明显减少，省了油渣处理费用，真正满足节能减排的要求。
同时，对于热能循环利用的设计和实施。在船舶设计和建造过程中，对锅炉、燃烧炉和主机废气锅炉等产生热能的设备和系统进行合理布置和收集，对重质燃油、主机缸套水、海淡冷却水、油水分离器和设备吹洗装置等系统进行加热循环重复使用，降低对锅炉等加热设备的使用频率和时间，起到节能减排作用。
3.加强节能减排技术在船舶设计中的应用措施
3.1降低船舶的阻力
通过降低船舶阻力可以在减少船舶废物排放量的同时，有效的降低能源的消耗。而影响船舶阻力的众多因素中，船舶线型是主要的影响因素之一，鉴于此，在制定设计方案时绝大部分的船舶公司会采用类似于“母型船”这种阻力偏低的设计方案，该方式的操作方式是首先实行对母型船的优化，而后在新船设计中融入经过优化的母型船。除此之外，在船舶制造环节中部分的船舶企业会采取模型试验这一方式，该方式的操作流程是首先借助于监控与测量等方式的应用准确计算出船舶具体的阻力大小，并总结出船舶阻力、浮心位置以及排水量等各项指标，从而保证船舶的比例与船型的科学性与合理性。众所周知，海洋环境是复杂多变的，这就要求船舶设计工作人员要将环境因素考虑在内，在船舶设计中要考虑到水流与风浪对船舶阻力所带来的不良影响。除此之外，船舶设计人员要根据船舶运行数据，严格控制船舶挡风面积，并优化调整船舶浮动状态。鉴于诸多不良因素对船舶阻力所带来的不利影响，设计人员要具备缜密的思维，考虑问题要周全，要符合船舶总体设计要求基础上尽可能的减少波浪阻力以及风阻力，并在科学论证基础上选择船舶线性。
3.2提升船舶的推进效率
要想在船舶设计环节中实现节能减排的这一重要目标，在船舶线性选择时设计人员要关注船桨与船机之间的匹配度，确保船舶主功率、马力充分的符合螺旋桨负荷，确保主力功率符合要求。除此之外，设计人员要根据船舶的主机实际运行状态，确定主机动力能量的调控值，注重对各类新型材料的应用，从而为实现船舶推进效率的提升奠定坚实基础。
3.3引进各种节能设备
在船舶设计中船身、船桨以及船机是重要内容，在对船舶开展节能减排设计中，要充分的考虑上述三个方面内容。除此之外，为了提升节能设备的应用效率，在船舶设计中要注重变频技术、智能技术以及技能技术的综合应用。当前，船舶中所应用的柴油机的不仅投资成本高且使用寿命短，因此在船舶设计中要注重节能减排技术的应用，充分发挥出新型主机的功率大、能耗低等优势。相关的调查研究显示，通过节能型设备的应用，既可以优化调整船舶布局与设计结构，还可以提高能源传递与应用效率，大幅度的提升船舶节能性，降低能源的消耗，实现能源的转化。
4.结语
综上所述，为了践行可持续发展的战略目标，实现人与自然的和谐发展，在船舶设计中要注重节能减排技术的应用，努力的降低船舶业的能源消耗，从而为实现船舶行业的健康长远发展奠定坚实的基础。
参考文献
[1]黄炼,袁秋枫,程杰.船舶设计中节能减排技术的应用[J].山东工业技术,2018(08):14.
[2]马化铮,郭文菁.船舶设计中的节能减排技术应用研究[J].时代农机,2017,44(07):116+186.