中國船廠接力！淡水河谷迎來全球首艘“風動力”礦砂船

由新時代造船建造，在舟山太平洋海工安裝了5個旋翼帆，兩家中國船廠“接力”終于完成全部工程，淡水河谷“生態航運計劃”迎來了全球首艘也是全球最大的“風動力”散貨船。

中國船廠建造安裝，世界上首艘配備旋翼帆的礦砂船

5月14日，淡水河谷發布公告稱，未來數日內，淡水河谷租用船隊將接收世界上首艘配備旋翼帆的超大型礦砂船。這是一艘32.5萬載重噸Guaibamax型船，該船安裝了5個旋翼帆，將使能效提高多達8%，每年由此可減排多達3400噸二氧化碳。如果試運行證明有效，預計該技術可用于船隊中至少40%的船舶，將使淡水河谷鐵礦石海上運輸中產生的排放每年減少近1.5%。

該項目由淡水河谷引領，通過與韓國泛洋海運合作，將旋翼帆安裝在服務于淡水河谷的一艘超大型礦砂船（VLOC）上。據了解，該船是江蘇新時代造船為韓國船東泛洋海運建造的最新一艘325000載重噸VLOC“SEA ZHOUSHAN”號，在4月22日剛剛簽字交付。

據國際船舶網了解，這是新時代造船建造的泛洋海運系列6艘325000載重噸VLOC項目的最后一艘，該系列船總長340米，垂線間長333.1米，型寬62米，型深29.5米，結構吃水21.4米，載重32.5萬噸，入級韓國船級社（KR）。

“SEA ZHOUSHAN”號的建造過程已考慮了旋翼帆技術的適裝，船舶設計和旋翼帆整合則由上海船舶研究設計院負責。在建造完工之后，“SEA ZHOUSHAN”號在太平洋海洋工程（舟山）有限公司完成了旋翼帆安裝，這是全球首例超大型礦砂船加裝旋翼帆項目。

預計“SEA ZHOUSHAN”號將于未來數日內從中國出發駛往巴西，隨后將在淡水河谷位于巴西的港口之一裝載首批鐵礦石，其平均航程需要40天。

淡水河谷航運技術經理Rodrigo Bermelho解釋道：“我們的造船工程團隊自2016年起一直在研究如何將風力驅動技術應用于業務中。我們通過‘生態航運計劃’與淡水河谷技術研究所以及巴西和歐洲的多所大學和多家實驗室建立了合作。這個項目旨在評估將旋翼帆技術應用于我們租用的礦砂船上的最佳運行條件，并驗證該技術在減少能耗和二氧化碳排放方面的優勢。”

被選中安裝旋翼帆的新造礦砂船“SEA ZHOUSHAN”號，從方案的詳細設計到設備的制造安裝共歷時一年。除了進行實驗室試驗和數值分析外，技術人員還對巴西至中國航線上的起風率進行了研究。

“我們發現，我們相比競爭對手更具競爭優勢，因為巴西至亞洲航線的起風率較澳大利亞至亞洲航線要高。”Bermelho補充道。他還表示，淡水河谷為公司所有港口均建立了3D模型，以分析船舶的系泊方式。旋翼帆將傾斜以便裝船機作業。“裝船過程將不受干擾。”他說。

Norsepower開發技術，全球最大風帆動力散貨船

旋翼帆技術由芬蘭制造商Norsepower提供，這是一家海上清潔技術研發公司，開創性地升級了現代輔助風力推進技術旋翼帆。這項技術已經被證明能夠降低燃油消耗、燃油成本和二氧化碳排放量，有效地應用，將推動航運業“低碳未來”的發展。

旋翼帆技術19世紀即已面世，但直到上世紀80年代才更有效地恢復應用，而將該技術應用到大型船舶上則是近幾年間的事情。迄今為止，Norsepower的旋翼帆技術已經成功安裝在大型客船、貨船和油船上，包括Scandlines部署在德國和丹麥之間運營的渡船“Copenhagen”號，馬士基油輪（Maersk Tankers）的成品油船“Maersk Pelican”號、芬蘭滾裝船公司Bore的滾裝船“MS Estraden ”號以及維京游輪（Viking Line）LNG動力大型客船“Viking Grace”號等。

淡水河谷的“SEA ZHOUSHAN”號是迄今為止Norsepower旋翼帆最大的一個安裝工程。據Norsepower透露，根據船舶項目大小，旋翼帆的安裝成本在100萬至400萬歐元不等，淡水河谷的Guaibamax船項目耗資高達數百萬歐元。

“SEA ZHOUSHAN”號上安裝的旋翼帆呈圓柱形，每個旋翼帆直徑4米，高24米，其高度相當于一座7層高的樓房。在運行期間，由于馬格努斯效應，旋翼帆會根據船舶的環境和運行條件以不同速度旋轉，從而產生壓力差，推動船舶前行。

Norsepower介紹稱，該系統是完全自動化的，能夠根據風力是否可以節約油耗和排放而自行感應啟動，并且優化的船員的時間和資源。同時，為了使港口貨物作業順利進行，旋翼帆可以通過液壓缸傾斜，不會影響港口裝卸。

Norsepower首席執行官Tuomas Riski表示：“我們很高興與淡水河谷合作，支持它們最大限度地利用風力的推進力，以減少碳和其他排放，更廣泛地保護器價值鏈的可持續性。五個傾斜的旋翼帆將使淡水河谷保持靈活的貨運操作，同時還能節省燃料和降低排放。在首艘VLOC上安裝我們的旋翼帆，表明我們的技術可以使用不同的運營狀況和船舶類型。”

淡水河谷發起“生態航運計劃”，將接收首艘配備空氣潤滑系統散貨船

啟用首艘配備旋翼帆的礦石運輸船是淡水河谷“生態航運計劃”的一部分，該計劃由淡水河谷航運部發起，旨在助力公司應對減少碳排放的挑戰，這與國際海事組織（IMO）的探討方向相一致。去年，淡水河谷宣布將投資至少20億美元，從而實現到2030年將“范圍一”和“范圍二”的排放量減少33%的目標。淡水河谷還宣布，到2035年要將產生于價值鏈上的“范圍三”的排放量減少15%�？紤]到淡水河谷本身不擁有船舶，因此航運中產生的排放屬于“范圍三”排放。這些減排目標與《巴黎協定》的宏偉目標相一致。

6月初，淡水河谷有望接收首艘配備空氣潤滑系統的Guaibamax型船。該技術通過在船底形成一層氣泡減少船體的水摩擦。根據保守估計，該技術將使燃料消耗量減少5%至8%，并有望將淡水河谷鐵礦石航運過程中產生的排放量每年減少4.4%。

此外，淡水河谷一直在為采用船用燃油替代物做準備。數十艘已投入運營的第二代超大型礦砂船在設計中均預留了在未來安裝液化天然氣系統的空間，包括一個甲板下隔間用于容納可供整個航程使用的液化天然氣罐。“生態航運計劃”正在開發一種多燃料罐，這種多燃料罐在未來不僅可以存儲和消耗液化天然氣，而且可以存儲和消耗甲醇與氨。

Bermelho表示，采用旋翼帆和空氣潤滑系統等能效提升技術將減少單位船舶對于船用燃油的需求，并促進對于低碳燃料的使用。對于Guaibamax型船所做的初步研究預計，若改用LNG作為燃料，將減排多達23%，而若改用甲醇和氨作為燃料，則將減排多達40%至80%。

淡水河谷投入大量資金，采用新技術并更新船隊，將能效和環境創新領域最先進的技術納入航運。2018年起，淡水河谷將40萬噸的第二代Valemax投入運營；2019年起，淡水河谷又將32.5萬噸的Guaibamax投入運營。這些船舶均為世界上能效最高的船舶，與2011年建造的18萬噸好望角型船相比，可減少多達41%的二氧化碳排放。