不可轻视的集装箱船船速

李晓光

2008年第3季度，全球石油价格上升到历史上前所未有的水平。尽管在2008年7月达到历史最高水平147美元/桶的油价在近期逐渐回落，但受油价直接影响的集装箱船的油耗问题已使船舶所有人坐立不安。在过去很长一段时间内被人们忽视的集装箱船发动机的燃油消耗水平成为业界关注的焦点。与此同时，基于环境保护考虑的相关法规不断出台也使集装箱船的废气排放问题成为船舶运营管理的重中之重。

集装箱船舶减速航行在目前看来是应付集装箱运力过剩的一个手段。在油价持续振荡而且高企的环境下， 为了减少集装箱船的燃油消耗量，诸多船舶所有人不约而同地开始考虑执行降低集装箱船舶航行速度的策略。众所周知，船舶的航行速度与动力直接相关。现役的大型集装箱船均配备能够产出相对高速（高于）而且油耗量大的主发动机。大型集装箱船减速可减少约50％的动力消耗量。图1显示一艘典型的超巴拿马型集装箱船的动力和速度之间的关系。

然而，如果单纯地为了节省油耗而任意地降低集装箱船的航行速度，无论从整体经济效益还是从船舶操作来说都是欠考虑的。集装箱船的减速航行涉及到多方面的技术。单从动力系统来说，降低航速一要考虑在非满载船况下主机长时间低速运行的负荷能力；二要考虑整船的燃油消耗量。采用大功率输出发动机组而设计的集装箱船在减速航行时会出现油耗边际收益递减的现象（即在技术水平不变的情况下，当超过某一临界点时，动力收益随着每单位油耗的增加却递减的现象），尤其是在航速降低至以下时。减速航行首先应保证集装箱船发动机组能够在非满载的情况下保持长时间的远洋适航性；其次，集装箱船管理者以及具体操船人员必须密切注意发动机的操作参数、油料质量、润滑油消耗以及功率与速度的比率等情况，确保设计目标只在高功率输出时才能保持最佳运行状态的发动机在低功率输出运行时的操作可靠性。

此外，改变航行速度对集装箱船船体（无论单壳船还是双壳船）及其推进系统都有很大影响。除了发动机功率输出和油耗问题外，还要考虑以下问题：（1）机舱（房）热量回收系统有效性的流失；（2）涡轮增压器效率的流失；（3）螺旋桨效率的流失；（4）船体和螺旋桨由于航速降低而增加的污染度；（5）辅助发动机由于补充热回收能力损失而增加的燃油消耗补偿；（6）润滑油消耗量的增加；（7）有可能增加的振动水平及其对集装箱船体平衡性的不利影响等。

降低航速除了给船舶本身带来一定影响之外，所造成的环境污染问题也不可小觑。如果一艘航速为的大型集装箱船主机输出功率为，当其速度降低到时只需要50％的动力。通常情况下，降低航速带来的必然后果是增加航行时间，即便如此，节省的燃料仍达到约40％。虽然减速航行可以节约燃料，但船舶以20~速度航行时增加的氮氧化物排放量却高出很多。

市场上大多数已交付和在建的集装箱船，其设计是在能源价格相对较低的时候进行的。这些设计对于今后几年波动的石油价格而言是不适宜的。集装箱海运业需要设计灵活、能在不同的输出功率下有效运营的集装箱船，这样运营商才能根据不同的石油价格来灵活调整集装箱船的运营方式。对于新的待建计划和在建船舶项目，船舶所有人面临如下选择：一如既往地为船舶定制最高的设计航行速度，或是选择航速较低的集装箱船设计，又或者综合这两种要求，既保持传统引擎设计的规格，又不对发动机组使用满负荷运行。到目前为止，船舶所有人普遍倾向于第3种选择，即选择保持较高的设计航速以保持服务市场的灵活性。

从2008年8月劳氏船级社的官方声明中可以看出，在持续波动而且高企的石油价格和环境问题深化的大环境下，与集装箱船燃油消耗量相提并论的废气排放问题，必须受到业界的重视。船舶减速航行不再单纯是一种浪费行为，集装箱船舶运营商在减低船舶航行速度时必须慎重考虑这一行为所带来的后果 。在寻找合理的船舶运营方式的时候，集装箱船舶运营商应该认真进行技术性和经济性分析，在确保发动机稳定运行的前提下，在提供可靠服务的同时争取最大的经济效益和社会效益。

（编辑：吴磊明收稿日期：2008-10-21）