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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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DNV 向 Anemoi 转子帆设计颁发型式认可证书

Anemoi 在德国汉堡国际海事展览会(SMM)上获 DNV 颁发转子帆设计型式认可证书,该设计直径为 5 米,高 35 米。

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英国转子帆开发商 Anemoi Marine Technologies 周二 (9 月 10 日) 表示,其直径 5 米、高 35 米的转子帆设计已获船级社 DNV颁发型式认可证书。

2024 年 9 月 5 日,在德国汉堡国际海事展览会(SMM)举行的特别仪式上,Anemoi 被颁予了型式认可证书 (Type Approval Design Certificate,简称TADC)。

该证书证明 Anemoi 的 5x35m 转子帆设计符合 DNV 的风力辅助推进系统 (WAPS) 技术标准 (ST-0511)。

Anemoi 首席执行官 Kim Diederichsen 表示:“我们很高兴能获DNV 颁发这一重要的型式认可证书,这证明了我们团队所付出的严谨设计与工程努力。”

“此项认证,为船东和运营商提供了投资于我们 5x35m 转子帆解决方案所需的保证,目前,该解决方案已是即将在多艘船舶上安装的解决方案。”

DNV Maritime 高级首席工程师 Hasso Hoffmeister 表示:“在过去几年中,WAPS 技术不断发展壮大,根据 IWSA 的估计,仅去年一年安装数量就增加了两倍。”

“而这种增长,也建立在创新、安全和值得信赖的专业知识基础上。因此,我们很高兴能通过颁发此证书与 Anemoi 建立良好的合作关系。”

“我们将共同继续开发技术标准和船级符号,并将推动 WAPS 的发展势头继续前进,以及增强航运业迈向更大可持续性的驱动力。”

在2024 年 5 月,Anemoi 的5x35m 转子帆就已安装在 Berge Bulk所拥有的入 DNV级散货船“Berge Neblina”;这是该尺寸的产品首次进行商业部署。

而此前,Anemoi也获得了 5x35m 转子帆的完整设计评估报告,并计划在今年晚些时候和 2025 年进行更多安装,其中安装对象包括由淡水河谷(Vale)运营的 400,000 DWT VLOC(超大型矿砂船)“Sohar Max”轮。

转子帆或旋翼帆,也被称为“弗莱特纳转子”,是垂直的圆柱体;当驱动其旋转时,可利用可再生能源——风推动船舶。通过利用称为马格努斯效应(Magnus Effect)的空气动力学现象,这些高效的机械帆能为船舶提供额外的推力。

通过利用风能,“Berge Neblina”轮将在保持速度的同时降低主发动机所需的功率,并因此提高效率和大幅降低燃料消耗,以及减少其温室气体排放。

当下,该技术已越来越受船东欢迎,并以散货船和油轮领域为主,而他们的目标,不外乎实现净零航运排放。

毫无疑问,转子帆已成为增强和提高船舶能源性能的首选技术之一。作为一种紧凑型技术,转子帆可提供巨大的推进力推动船舶,并同时对能见度、稳定性和港口运营影响最小,以及能帮助船舶遵守碳强度指标 (CII) 和 EEDI/EEXI 等关键的国际减排基准。

图片来源:Anemoi
发布日期:2024 年 9 月 11 日

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LR:船舶风力辅助推进系统有望快速普及化

LR强调,这其中仍必须解决所缺乏的标准化燃料节省验证,以及对于设备可用性的担忧,才能加速 WAPS普及化。

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根据英国劳氏船级社 (LR) 于周二 (8 月 20 日) 发布的新报告,风力辅助推进系统 (Wind-Assisted Propulsion Systems,简称WAPS) 在各种船舶类型的应用已接近临界点,其部署可能将迅速增加。

然而,LR强调,这其中仍必须解决所缺乏的标准化燃料节省验证,以及对于设备可用性的担忧。

目前,该行业已接近实现 100 套系统安装,同时,相关订单也反映了采用 WAPS 的船舶类型具多样性,并正随技术推进超越原型和试点阶段而日益更大规模被部署;然而,缺乏验证潜在燃料节省的标准,却给寻求该解决方案的运营商带来了不确定性。

无论如何,随着船厂和运营商对解决方案的熟悉程度不断提高,WAPS 的部署可能会迅速增加,因此,扩大供应链以满足预期需求是一个潜在的挑战。

目前,只有几家供应商交付了少量设备,但是,随着更多供应商在不久的将来进入市场,船东和运营商将需WAPS 供应商确定能保持竞争力,并交付越来越多的设备,且不影响项目时间计划。

该报告还指出,这其中需要更广泛的船厂具备相关安装能力方可满足预期需求,迄今为止,只有大约 16 家船厂曾进行 WAPS改造工作。虽然,安装工作并不复杂,但最好其能在多个时间段内进行,因此,项目规划是一个关键的考虑因素。

报告称,让安装与预定的维护和组件交付时间进行协调,并同时确定最佳安装时间、确保合规性,以及最大限度地降低碳成本风险,都可能具有挑战性。

LR 船舶性能经理 Santiago Suarez de la Fuente 博士表示:“船舶运营商越来越多地在使用风力辅助推进系统减少燃料消耗、满足能源效率法规,并最大限度地降低碳成本风险。LR 的新研究报告显示,2018 年至 2023 年期间共有 29套系统被安装,且订单量达到 72套,表明了人们对现有解决方案的信心正日益增强。”

国际风船协会(International Windship Association)秘书 Gavin Allwright 表示:“在减少航运温室气体排放方面,一场完美的风暴正在酝酿。新法规、现有和新燃料的价格挑战,以及货主在减少范围三排放方面面临的压力越来越大。可以说,这些因素正在推动风力推进技术的部署,其中包括以风力作为辅助和主要推进力的改装和新建项目,但,与此同时,这些系统也需符合坚固性、安全性和通过验证,方能在市场上建立信任,并为系统在整个船队中的推广奠定基础。”

《将风力辅助推进应用于船舶报告》(Applying wind-assisted propulsion to ships report)汇集了 LR 和行业专家的技术见解,并涵盖对当前市场、成本与合规驱动因素,以及监管问题和技术挑战的深入分析。

当下,LR 在推进WAPS 解决方案的行业知识方面发挥了重要作用。其中,他们开发了第一个用于 Flettner 转子帆燃料节省的开放式在线计算器,并代表船东和运营商进行了大量的可行性研究、工程研究和性能验证,以及为 WAPS 解决方案颁发了多项原则性批准证书。

注:LR 的报告《将风力辅助推进应用于船舶报告》可在此处下载

图片来源:劳氏船级社
发布日期:2024 年 8 月 22 日

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商船三井配备 Wind Challenger系统的 LNG 运输船设计获ClassNK原则性认可

该船由商船三井和韩华海洋 (Hanwha Ocean)联合开发,标志着世界上第一艘配备风力辅助推进系统的 LNG 运输船获原则性认可。

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周五(8月2日),日本船级社ClassNK向安装“Wind Challenger”硬帆风力推进系统的膜式LNG(液化天然气)运输船设计颁发了原则性批准(AiP)证书。

该船由商船三井(Mitsui O.S.K. Lines, Ltd.,简称MOL)和韩华海洋(Hanwha Ocean Co., Ltd.)联合开发,代表着世界上第一艘配备风力辅助推进系统(WAPS)的LNG(液化天然气)运输船获得AiP(原则性认可)证书。

预计,在安装此类系统后,船舶可以利用风力有效减少二氧化碳排放。然而,ClassNK表示,根据规模和规格,它们也可能对船舶结构、船上船员和周围环境构成风险。

ClassNK 表示,他们根据其《钢质船舶检验和建造规则与指南》(Rules and Guidance for the Survey and Construction of Steel Ships)、《船舶风力辅助推进系统指南》2.0 版(Guidelines for Wind-Assisted Propulsion Systems for Ships)对该船的概念设计进行了审查,并同时也审查了其风险评估结果。

图片来源:ClassNK
发布日期:2024 年 8 月 5 日

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