本刊记者 赵 博
一种取之不尽且收集成本为零的动力,正因环保意识的增强和环保法规的严苛而受到航运业的更多关注。
去年4月,世界第一艘液化天然气/风能推进混合动力邮轮“M/S Viking Grace”号诞生,由于旋筒风帆技术的介入,这艘邮轮的二氧化碳排放量每年将减少约900吨,相当于年均节约300吨左右的液化天然气。消息一出,立刻引发全球关注。其背后的辅助风力推进系统开发商Norsepower开始走入人们的视野。Norsepower是一家总部位于芬兰的海上清洁技术研发公司,开创性地升级了现代辅助风力推进技术。这项技术已经被证明能够降低燃油消耗、燃油成本和二氧化碳排放量,有效地应用,将推动航运业“低碳未来”的发展。为此,本刊记者特别邀请到了Norsepower首席执行官Tuomas Riski先生,请他谈一谈对于旋筒风帆应用的看法,以及其所在公司的技术服务优势和未来发展。
Tuomas Riski:众所周知,当前航运业所面临的压力越来越大,而这些压力不仅在于经营方面,还在于必须根据要求减少温室气体排放,确保遵守国际海事组织(IMO)制定的愈发严格的环境法规。为了实现这个目标,部分船东和承运人正将注意力慢慢转向风力辅助推进等清洁能源和技术,这些技术已经被证明能够降低燃料油消耗、燃油成本和二氧化碳排放量,有效地应用,将推动航运业“低碳未来”的发展。
新认识引起新关注。风力推进的应用可以追溯到古代,这也是当时船舶唯一的动力。然而随着社会环保意识的增强,将风力作为辅助推动力的想法和做法获得了更多关注。可以说,人们对风力运用于船舶动力有了更新的认识,尝试将风力转化为更加经济有效的船舶动力,这是“古老动力的现代应用”。
新的想法和新的技术则帮助Norsepower创造出了崭新的产品。虽然我们公司的员工不多且成立时间不算很长,但不论是创始人、顾问还是员工,都已在海事领域从业多年,极富想法和经验。特别值得一提的是,我们有幸邀请到了芬兰著名的造船师Kai Levander先生加入设计团队。在KaiLevander先生的设计理念和专业技术指导下,我们得以将对风力的新的理解应用于现有设计模型,并将新的方法和新的材料应用于弗莱特纳转子(FlettnerRotor,或称帆转子)。
目前,NorsePower设计制造的每一个旋筒风帆均采用轻质复合夹层材料制成,以确保其保持良好的平衡性能,更重要的是,我们为每一个客户和每一艘船舶都提供了一个既简单又有效、科技含量高而运营及维护成本则相对较低的环保解决方案。
Tuomas Riski:概 括 来 讲,Norsepower设计制造的旋筒风帆,实际上是Flettner风帆的现代化版本。
Flettner风帆利用马格纳斯效应(Magnus Effect,指在粘性不可压缩流体中运动的旋转圆柱受到举力的一种现象)借助风力推进船舶航行,也就是说,它利用发动机产生自转的旋筒在运动的气流中旋转时,会使其一侧的气压增大,另一侧的气压降低,从而产生一个垂直于气流方向的横向力,引导风力产生向上的举力。通过调整旋筒转速,举力大小和方向可以调整,从而产生向前的推力。
而我们的技术(或称解决方案)是Flettner风帆的现代化应用——一种利用马格纳斯效应利用风力驱动船舶的旋转汽缸。在全球范围内,这是第一个经过数据验证的且正在商业运作的风力辅助推进技术。当风力条件良好时,旋筒风帆可以使船舶主发动机重新节流,从而节省燃料油并减少温室气体排放,同时提供维持速度和航行时间所需的必须动力。旋筒风帆并不会与主动力冲突——它只是借助风能产生补充推力,这种解决方案恰恰可与所有其他节能技术完美兼容。
Tuomas Riski:早在2014年,我们就已将生产的旋筒风帆应用于芬兰船东Bore公司旗下的一艘9700载重吨级的滚装船“M/S Estraden”轮上,该轮安装的两个较小的旋筒风帆被证实可以减少大约6.1%的燃料油消耗,相当于每年可节约400吨燃料油。若以当前(2019年2月份)鹿特丹港轻柴油(MGO)价格计算的话,每年可减少约213200美元的燃料油成本。
这一数字相当权威,已由著名的海事数据分析机构和服务提供商NAPA进行了测算和独立验证,且根据“M/S Estraden”轮提供的数据,我们预计在有利的气流、足够大的旋筒风帆和适当的航速共同作用下,单船实现的燃料油节省可高达20%。
2018年4月,我们还成功地将旋筒风帆技术应用于一艘以液化天然气为动力的邮轮“M/S Viking Grace”轮上,不仅使得这艘执行图尔库往返斯德哥尔摩航线的邮轮成为目前最环保的邮轮之一,还使其成为了世界上第一艘液化天然气/风能推进混合动力邮轮。据测算,由于旋筒风帆技术的介入,“M/S Viking Grace”轮的二氧化碳排放量将减少约900吨/年,相当于年均节约300吨左右的液化天然气。
不仅如此,马士基油轮公司也在其旗下运营的一艘LR2型成品油运输船上使用了Norsepower提供的风动力技术。这是旋筒风帆应用于成品油船市场的一个突破,将我们带入了一个全新的领域,让我们看到了进一步降低航运业对于环境影响的前景。据预测,该艘LR2型成品油船有望降低7%~10%的燃料油消耗(平均值)。
Tuomas Riski:首先,我们对旋筒风帆的应用前景非常有信心,而且,更相信其对于降低航运环境污染所起的重要作用。上面所提到的领先企业将旋筒风帆进行商业应用的典型案例,也表现出了业内对于这项新技术的渴望与肯定。截至目前,安装旋筒风帆的船型包括了滚装船、邮轮和油船,体现了风动力在航运业的应用机会。
不过,Norsepower提供的旋筒风帆还适用于更多种船型,比如散货船和高端客滚船等,但需强调的一点是,这些船舶所需的旋筒风帆尺寸和数量在很大程度上取决于甲板结构、船舶气动特性、现有支撑结构和航行安全等要求,换句话说,旋筒风帆的应用虽然广泛,但也存在特定的限制。
Tuomas Riski:船用重油(HFO)比陆路运输使用的燃料油含有更多的污染物,如硫、黑碳和其他可造成环境污染的微粒。随着航运业面临的现有和即将出台的环保法规的压力越来越大,船东和承运人必须认识到,他们仍然有很大的作为空间,以帮助古老且最具有运输效率的航运产业更加环保。值得庆幸的是,责任意识与外部压力的共同作用下,行业从业者正采取积极有效的行动,以减少因使用船用重油而产生的与排放有关的污染问题。
而利用风能作为额外动力以减少燃料油消耗,自然就成为了航运业节能减排的下一个重要方式,因为对于风能的应用不仅可以满足环保法规,而且迎合了航运企业追求成本效益的想法。总而言之,风能是最易捕捉和利用的能源之一,它充足且清洁,完全不会产生碳氧化物,因此,使用风能辅助推进船舶航行的方式极为可行。帮助航运业减少环境污染物的排放,帮助航运业完成脱碳目标,正是我们设计制造旋筒风帆的出发点。
Tuomas Riski:的确,随着全球航运和造船市场的转移,我们对中国船舶市场的兴趣与日俱增,我们非常期待能与中国企业进行深度合作,借此推动Norsepower在亚洲市场的发展和扩张。
我们打算在中国设立一个中心,但目前还没有最终决定这个中心将落户于中国的哪座城市。有一点可以透露的是,我们正在寻找可以帮助我们为船东安装旋筒风帆的中国船厂和合作伙伴,而这个船厂或合作伙伴,需要提供良好的物流管理服务和设施,以方便大型设备的运输和存储。我们相信,这样可以实现共赢。
Tuomas Riski:事 实 证 明,Norsepower是全球第一家在辅助风力推进系统市场上成功进行了商业销售的公司。然而我们也明白,自2012年Norsepower成立时起,我们就始终在竞争中成长,甚至可以说,辅助风力推进技术是在竞争中升级的。我认为看看市场如何发展将是很有意思的一件事。
作为Flettner风帆技术的先驱者和市场领导者,Norsepower一直积极主动地确保使转子帆的高效可靠运行,因此我们也希望我们所有的创新都能够受到专利保护。现在看来,风能推动技术将拥有一个不断增长的市场,一些竞争者也将从此进入,这是好事,因为一个成功的市场领先者,必须接受竞争者的存在。在巨大的市场增长潜力面前,我们欢迎竞争,但前提是,现有的知识产权必须得到认可和相当的尊重。
Tuomas Riski:严格的环保新规则和国际海事组织逐渐收紧对船舶能效设计指数(EEDI)的监管,让我们将更多的精力放在确保技术不断优化上面,以便使产品性能变得更优,帮助客户收获更多的燃料油成本节约。除此之外,我们还继续致力于优化产业链,开发新的技术和相关自动化系统,在未来可为船东和承运人提供更具成本效益和可靠性的解决方案。
另外,对于任何确有实际需要而仍在观察解决方案能否为其带来预期节能效果的船东或承运人,我们可为其提供一种“服务优先”的合同模式。这种模式并不是要求客户预先支付相关技术费用,而是每月根据所实现的燃料油节约水平,按阶段计费。除非Norsepower提供的技术与服务按照事先承诺的方式进行,否则客户可以选择拒绝支付费用。
这是我们服务的一个亮点,也为客户提供了某种保护——他们可以进行实际验证,而不仅仅是观察已投放至市场中的商业应用给出的验证及数据。这种模式不是要求客户一次性购买产品,而是先为其提供服务并使其获得附加利益,大大降低了一些客户的进入障碍。
Tuomas Riski:未来,我们希望看到更多的辅助风力推进解决方案能安装在不同类型的船舶上,而通过贵刊的采访及介绍,我们也相信将进一步加速Norsepower的市场增长。对于长期目标,我们希望到2023年从中国生产中心交付的旋筒风帆可升至200余台,而随着交付量的稳步增长,旋筒风帆技术也将进一步优化,生产成本也会进一步降低。这项技术已经得到验证,我们希望航运业接受这个对于古老动力的现代应用。
Tuomas Riski:非常感谢。其实,你可以将Norsepower理解为Norsemen(北欧人)和Horsepower(马力)组成的一个单词。大约在公元800年到公元1300年,北欧人(包括当时的芬兰人)居住在斯堪的纳维亚半岛,而他们被称为“天才的水手”。马力,则是用来表示功率的单位。而且,我们所使用的LOGO中有一个类似轮子的图案,这是北欧人使用的一个符号,象征着由风力驱动的轮子。将两个词和一个具有象征意义的图标组合起来,相信你可想象其中的寓意。