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独家:Anemoi 阐述转子帆的经济和环境效益

英国的 Anemoi 与 《满航时报》分享了利用风力推进技术减少燃油消耗带来的经济效益及其长期环境效益。

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英国转子帆开发商 Anemoi Marine Technologies 为新加坡船用燃料资讯平台《满航时报》 撰写了一篇独家编辑文章,探讨了利用风力推进技术减少燃油消耗带来的经济效益,同时,也强调了该技术对船东的长期环境效益:

随着全球航运业加大脱碳力度,现代货船在国际海事组织 (IMO) 法规的指导下,正努力提高能源效率。国际海事组织第 80 届海上环境保护委员会 (MEPC 80) 会议于 2023 年 7 月举行,其中重点关注了船舶效率,以及强调了审查船舶的能源效率设计要求,包括碳强度指标 (CII) 和现有船舶能效指数 (EEXI)。

为了实现国际海事组织的2050 年净零目标,船东正在进一步采用低碳和零碳技术。其中,弗莱特纳(Flettner)转子或转子帆等创新推进选项正受到青睐。这些先进的帆受到历史启发,技术更先进,能为船舶提供辅助推进力,让船舶保持速度之际消耗更少燃料,从而显著地减少碳排放。

当下,转子帆因其改装潜力而特别受欢迎,可以轻松安装在港口或进入干船坞的现有船只上。由于许多贸易航线上风力充沛,船东正在采用这些现代解决方案来提高效率并减少排放。

简单性

转子帆的独创性令人惊叹,通过利用“马格努斯效应”(Magnus Effect),在气流中旋转可产生垂直于风的前向推力。这种额外的推力可以提高速度或降低发动机功率,从而大幅降低油耗和排放。同时,它们用途广泛且易于安装,适用于各种类型的船只。即使在进入干船坞或停泊期间,每个帆都可以快速被安装,使其成了理想的快速改装选项。此外,它们是便携式资产,可以根据需要在船舶之间转移。因此,转子帆设计简单、安装快捷,为减少排放和提高海运业效率提供了一种快速、有效的解决方案。

不过,船上转子帆的放置和设计必须仔细考虑安全性和效率,并确保不妨碍货物装卸。在这方面,Anemoi Marine Technologies 是一家领先的开发商,总部位于英国,在中国拥有世界一流的生产设施;该公司于 2023 年 6 月在中国澄西船厂为Kamsarmax 型散货船“TR Lady”安装了三套 24 米转子帆。一般上,大型散货船在实现效率目标方面面临着挑战,但转子帆技术所能维持的充足甲板空间和可预测风向利用,使其成了它们的理想选择。

“TR Lady”轮在从中国到澳大利亚的试航取得了积极成果,预计每年可节省 10% 的燃料消耗和排放。同时,安装在 Anemoi 横向轨道部署系统上的风帆,可允许帆在船舶停泊进行货物作业时在甲板上移动。

对此,Anemoi 首席执行官 Kim Diederichsen 强调了该技术在减少排放方面的有效性和成本效益:“在‘TR Lady’轮上安装转子风帆,以及我们迄今为止所看到的结果,表明了转子帆在降低船舶燃料消耗和排放方面非常有效。因此,转子帆是一种可见、可行且具成本效益的脱碳技术。”

Diederichsen 继续说道:“我们的背景,使我们掌握了如何最好地将该技术应用于复杂船舶运营的知识。因此,我们开发了一系列具高度弹性的转子风帆,而其中最独特的,就是我们也开发了一系列的部署系统和安装装置。这包括标准固定安装;以及,折叠式结构,通过让圆柱垂直降低,使船舶能够通过低桥,并避免对货物装卸产生影响;最后,就是我们在‘TR Lady’轮所部署的专利轨道系统,可带来便捷性。”

该公司的技术适用于复杂的船舶操作,包括可变高度和弹性系统部署,如折叠特性和专利轨道系统,都能确保适应性并将货物操作影响降至最低。

同时,Anemoi 开发了一种燃料节省评估模型 (FSAM),以准确预测燃料和排放节省量。FSAM 通过利用转子帆性能、船舶数据、航线和风况模拟五年的历史航行,能确保公平透明的结果,更考虑了额外的阻力和发电机使用情况。

前瞻性思维

Anemoi 已经与业内一些知名企业合作开展了许多项目,当中包括Vale和 Berge Bulk,他们将在未来几个月内在船上安装转子帆,同时,Anemoi于 2 月获得了英国清洁海事示范竞赛的资助,以开发新直径的转子帆和创新的驱动系统。此外,受散货船成功案例的鼓舞,Anemoi 也已与沪东中华造船集团签署协议,专门为LNG(液化天然气)船设计、开发转子帆。

根据英国的清洁海事计划,包括转子帆在内的风力推进技术市场规模,预计到 2050 年将飙升至每年 20 亿英镑(25 亿美元),较 2020 年代预计的 3 亿英镑大幅增长。

这一增长与转子帆作为脱碳技术的可信度直接相关。随着替代燃料和其他环保创新技术逐渐进入市场,辅助风力推进方法将被结合使用,为航运业带来更多的环境效益。
 
图片来源:Anemoi Marine Technologies
发布日期:2024 年 5 月 16 日

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新加坡EPS 与 bound4blue 合作在新建油轮上安装多套eSAIL 吸力帆

东太平洋航运与 bound4blue 签署了一份合同,以订购三套22 米长的 eSAIL®并于 2025 年底由中国江苏新时代造船安装在一艘新建MR型油轮上。

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风力辅助推进技术开发商 bound4blue 周二 (12 月 10 日) 表示,新加坡的东太平洋航运公司 (EPS) 已与其签署了一份合同,以购买三套 22 米长的 eSAIL®吸力帆。

在 2025 年底,该全自动风力辅助推进系统 (WAPS)eSAIL®将安装在中国江苏新时代造船建造的一艘MR 型油轮上。

签署此次协议前, EPS 曾在今年早些时候与 bound4blue合作开展了第一个项目,即在 2 月时为一艘50,000 载重吨船“Pacific Sentinel”加装了三套 eSAIL®。

bound4blue 表示,当下,其 DNV 型式认可系统eSAIL®的订单正在激增,其中,通过在气动表面上拖动空气,该系统将产生推进效率,并将有助于减少船舶燃料消耗、运营成本和空气排放,以及提高船舶的法规遵从性。

该公司在其网站上表示:“仅在 2024 年,bound4blue 就实现了指数级增长,订单项目已从 4 个增加到 14 个,并有其中 4 个已投入运行。”

此外,决定采用 eSAIL® 技术与EPS更广泛的脱碳战略相一致,该战略涵盖双燃料船舶、生物燃料、航程优化系统和碳捕集技术。

bound4blue 首席商务官 (CCO) Daniel Mann 表示:“我们很高兴能再次与 EPS 合作,而EPS,也是当今航运业绿色转型的领军企业之一。通过采用我们的 eSAIL® 技术,他们不仅反映了对绿色航运的承诺,也为行业更广泛地采用风力辅助推进系统铺平了道路。与此同时,这些系统提供了一种经验证、机械简单的解决方案,可以减少排放、降低成本并满足 FuelEU Maritime、CII 和 EU ETS 等监管要求。当下,我们很高兴能支持 EPS 实现其宏伟可持续发展目标。”

EPS 脱碳经理 Mirtcho Spassov 表示:“我们很高兴能与 bound4blue 和江苏新时代造船合作在一艘新建船上安装我们的第一套风力辅助推进系统。该项目是我们脱碳之旅的一个重要里程碑,将奠定基础让我们在船队中更广泛地采用 WAPS 技术。”

EPS 旗下有一支庞大的船队,由 300 多艘船组成,总载重吨达3100 万。

图片来源:bound4blue
发布日期:2024 年 12 月 11 日

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Wallenius Marine 对全球首艘风力 PCTC设计进行测试

该设计测试由 RISE、KTH 和 Oceanbird 的专家在哥德堡的欧洲其中最先进风洞(风速高达 250 公里/小时)中进行。

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Wallenius Marine最近表示该公司已于 12 月 6 日至 9 日进行了先进的风洞测试,以成功打造世界上第一艘风力驱动 PCTC(纯汽车和卡车运输船)。

该测试在哥德堡的欧洲最先进风洞之一进行,其中,该风洞的风速高达 250 公里/小时。

期间,齐聚哥德堡的Wallenius Marine 与 RISE、KTH 和 Oceanbird 专家进行了一系列关键测试,以验证该最新风力驱动 PCTC 船的设计。

该公司表示,这些测试不仅可以确认设计的性能表现,也有助于开发新的风力驱动船数据模拟模型。

“我们目前正处于设计过程的核心阶段,并希望能确保我们的设计在招标时的最终确定设计已满足所有技术和操作要求。”Wallenius Marine 高级项目经理 Carl Fagergren表示。

该测试由 RISE 海事部门(前身为 SSPA)进行,期间,该部门使用先进技术建造了一个 5 x 2 米的模型。在风洞中,该重达1.2 吨的模型旨在模拟船舶的完整空气动力学性能。此前,翼帆只是在没有船体的情况下进行了独立测试,因此,此次在大型风洞中结合船体和多个翼以及全尺寸模型促成了这次独特的测试。本轮测试项包括:

  • 船体与六个高科技翼帆之间的相互作用。
  • 测试船体和翼之间的最佳距离以实现最大性能。
  • 测试三种不同类型的舰桥及其对船舶性能的影响。
  • 确定“非设计条件”如何影响船舶的运行,例如:当翼帆放置在错误的角度或位置时。
  • 开发翼控制系统的数据

下一个重要步骤将在 2025 年进行,届时, Oceanbird 翼帆将在 Wallenius Wilhelmsen 的 “Tiranna”轮上进行现场测试。

Wallenius Marine 表示:“这将提供进一步的充实帮助我们实现零排放航运和推进船舶设计。”

图片来源:Wallenius Marine
发布日期:2024 年 12 月 10 日

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Alternative Fuels

DNV:IMO MSC 109 会议重点强调了氨作为船用燃料的使用

会议期间通过了允许使用氨货物作为燃料的《IGC 规则》修正案,并批准了使用氨作为燃料的临时常规指南。

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挪威船级社 DNV 于周六 (12 月 7 日) 分享了一篇官方新闻文章,其中概述了国际海事组织 (IMO) 海事安全委员会第 109 届会议 (MSC 109) 的内容,包括已通过IGC 规则修正案和允许使用氨货物作为燃料,并批准了氨作为船用燃料的临时指南草案。

以下为与船用燃料相关的新闻更新摘录:

IMO 海事安全委员会第 109 届会议 (MSC 109) 于 2024 年 12 月 2 日至 6 日圆满举行,并通过了 IGC 规则修正案,允许使用氨货物作为燃料,以及批准了使用氨作为燃料的临时常规指南。其中,对 IGF 规则(使用气体或其他低闪点燃料船舶国际安全规则)进行的修订,旨在提高使用天然气作为燃料的船舶的安全性。同时,MSC 109 进一步批准了 SOLAS(国际海上人命安全公约)修正案草案,以提升引航员转移安排的安全性,并在制定新的海上自主水面船舶安全规则方面取得了进展。

会议重点

  • 通过了 IGC 规则修正案,允许使用氨货物作为燃料
  • 通过了 IGF 规则修正案,允许使用天然气作为燃料
  • 批准了氨作为燃料的临时常规指南草案
  • 批准了 SOLAS 规则 V/23 和相关性能标准的修正案草案,以提升引航员转移安排的安全性
  • 推进了非强制性海上自主水面船舶 (MASS) 规则的制定

强制性文书修正案

在以氨货物作为燃料(IGC 规则)方面MSC 109 通过了《国际散装液化气体船舶建造和设备规则(IGC 规则)》第 16.9.2 章的修正案,并允许在氨运输船上使用氨作为燃料。

同时,一份MSC 通函鼓励尽早自愿实施第 16 章修正案,该通函已获批准。

以上修正案将于 2026 年 7 月 1 日生效。

使用天然气作为燃料的船舶安全性(IGF 规则)

MSC 109 通过了《使用气体或其他低闪点燃料的船舶国际安全规则》(IGF 规则)的修正案,并建立于自 2017 年生效以来累积的经验。

修正案包括:

  • 澄清适用条款
  • 燃料罐吸井延伸至燃料罐最低边界以下的规定与 IGC 规则保持一致
  • 在某些条件下,从压力释放阀排放到燃料罐的规定与 IGC 规则保持一致
  • 澄清了与露天甲板上的燃料罐相关的甲板结构防火隔热要求
  • 澄清了危险管道穿过非危险处所的要求,反之亦然
  • 更新了燃料罐通风桅杆出口危险区域半径的要求,已将 1 区(Zone 1)要求增加到 6 米,并将 2 区(Zone 2)要求增加到 4 米

以上修正案将于2028年 1 月 1 日生效。

基于目标的新船舶建造标准

从概念上而言,新建散货船和油轮的目标性船舶建造标准 (Goal-based standards,简称GBS) 为 IMO 的船级社规则。根据 GBS,通过使用指南IMO 审核员将验证作为公认组织的船级社的散货船和油轮建造规则【MSC.454(100) 号决议】。

在印度尼西亚船级社 (BKI) 的初始 GBS 验证方面, BKI 已要求GBS验证其散货船和油轮的船舶建造规则。对此,MSC 109 同意 BKI 规则符合 GBS,不过,前提是要在新的审核中纠正验证不符合项和观察结果。

而北大西洋波浪数据(IACS 建议第 34 号,修订版 2)方面,MSC 109 指出,IACS (国际船级社协会)目前正在审查其散货船和油轮的通用结构规则 (Common Structural Rules ,简称CSR),以反映数据、材料、技术和计算方法的进步。同时,CSR已在 IACS 成员的各个船级规则中实施,并需遵守 GBS。

MSC 109 进一步指出,IACS 现已发布北大西洋波浪数据的修订版本,以确保以更科学的数据作为 CSR 中规则公式的基础。 其中,“IACS 建议第 34 号修订版 2”中的新散点图显示了不同海况发生的概率,并建立于 2013 年至 2020 年期间所有 SOLAS 船舶的先进后报波浪模型的波浪数据以及船舶 AIS 数据。

MSC 109 同意,2015 年首次 CSR 审计中所观察到的一个情况(即 “IACS 建议第 34 号修订版 1 ”中的散点图是基于过去的统计数据)现已得到解决。

MSC 109 进一步邀请 IACS 提供有关 “IACS 建议第 34 号修订版 2 ”的假设、建模和技术背景的更多信息,并同意针对后续修订的 GBS审计应与 CSR 中的相应规则变化一起推进。

新技术和替代燃料

在识别当前 IMO 文书差距方面,MSC 109将继续考虑潜在的替代燃料和新技术,以从安全性角度支持减少船舶的温室气体排放。其目的,是要确定在当前 IMO 文书中可能阻碍使用各种替代燃料和新技术的安全障碍、门槛和差距。

MSC 109 同意将“可更换牵引锂离子电池容器”添加到替代燃料和新技术的清单中。 此前,该清单已经包括氨、氢、燃料电池发电装置、核能、太阳能、风能、锂离子电池和超级电容器储能技术等燃料和技术。

在 MSC 110(2025 年 6 月)举行之前,通信小组将考量IMO 监管框架中已确定的每个障碍和差距的应对建议。

IGF 规则的应用

MSC 109 已同意了 SOLAS 修正案草案,以澄清 IGF 规则适用于使用气体燃料的船舶,无论其是否为低闪点燃料。其中,术语“气体燃料”已被添加到 SOLAS 规则 II-1/2 中的定义以及 SOLAS 规则 II-1/56 和 57 的应用规定中。

修正案草案预计将于 2027 年 1 月 1 日生效,但需经 MSC 110(2025 年 6 月)通过。

货物和集装箱运输

以氨作为燃料

MSC 109 批准了使用氨作为燃料的船舶安全临时指南草案。

散装液化气体运输船舶(IGC 规则)

MSC 批准了 IGC 规则的修正案草案,该草案旨在纳入自 2016 年该规则的最近一次重大审查以来所制定的大量统一解释。同时,修正案草案的主要目标在于消除歧义并促进 IGC 规则要求的一致实施。

图片来源:Unsplash的 CHUTTERSNAP
发布日期:2024 年 12 月 9 日

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