王志華 張晨光

摘 要：在我國的社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展的同時我國一直高度重視節(jié)能減排問題，節(jié)能減排技術(shù)在社會各個行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，對于船舶業(yè)而言同樣如此，借助于節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用可以降低能源消耗，并且實現(xiàn)對海洋環(huán)境保護(hù)。本文首先闡述了節(jié)能減排技術(shù)在船舶設(shè)計中的應(yīng)用現(xiàn)狀，并且相應(yīng)的提出了加強(qiáng)節(jié)能減排技術(shù)在船舶設(shè)計中應(yīng)用措施，以期能夠為有關(guān)專業(yè)人士帶來一定的參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：船舶設(shè)計;節(jié)能減排技術(shù);研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.034

近些年，我國社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)飛速發(fā)展，而環(huán)境污染與能源消耗問題則愈加的嚴(yán)峻，在此背景下節(jié)能減排技術(shù)在社會各個領(lǐng)域之中得到極為廣泛的應(yīng)用，實現(xiàn)對自然環(huán)境與生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。因此，加強(qiáng)節(jié)能減排技術(shù)在船舶設(shè)計中的應(yīng)用就十分的有必要，在減少船舶運(yùn)輸對環(huán)境所帶來的污染同時，實現(xiàn)對海洋環(huán)境與各種生物能源的有效保護(hù)。

1 節(jié)能減排技術(shù)在船舶設(shè)計中應(yīng)用現(xiàn)狀

在我國社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)中船舶行業(yè)發(fā)揮著重要作用，尤其是在海上運(yùn)輸中有著不可替代的作用，同時也存在環(huán)境與能源消耗等方面問題。因此，我國一直高度重視船舶的節(jié)能減排問題，并出臺了相關(guān)的法律法規(guī)與公約，以此實現(xiàn)減少船舶所帶來的污染，實現(xiàn)對海洋環(huán)境的保護(hù)。針對于船舶業(yè)我國制定了綠色航運(yùn)這一目標(biāo)，并調(diào)整與改革了船舶業(yè)發(fā)展規(guī)劃。例如，針對于燃油的含硫量與氮氧化物等，我國政府采用分階段集中控制方式，分階段的逐漸提高空氣污染的限制標(biāo)準(zhǔn)。

除此之外，在船舶設(shè)計、船舶運(yùn)營以及船舶規(guī)劃等方面，我國相應(yīng)的做出了調(diào)整與修改。由此可以看出，我國政府對船舶節(jié)能減排的重視，通過節(jié)能減排技術(shù)的有效應(yīng)用，推進(jìn)船舶行業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展，而節(jié)能減排技術(shù)在船舶業(yè)中的應(yīng)用是實現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。

2 加強(qiáng)節(jié)能減排技術(shù)在船舶設(shè)計中的應(yīng)用措施

2.1 降低船舶的阻力

通過降低船舶阻力可以在減少船舶廢物排放量的同時，有效的降低能源的消耗，而影響船舶阻力的眾多因素中，船舶線型是主要的影響因素之一，鑒于此，在制定設(shè)計方案時絕大部分的船舶公司會采用類似于“母型船”這種阻力偏低的設(shè)計方案，該方式的操作方式是首先實行對母型船的優(yōu)化，而后在新船設(shè)計中融入經(jīng)過優(yōu)化的母型船。除此之外，在船舶制造環(huán)節(jié)中部分的船舶企業(yè)會采取模型試驗這一方式，該方式的操作流程是首先借助于監(jiān)控與測量等方式的應(yīng)用準(zhǔn)確計算出船舶具體的阻力大小，并總結(jié)出船舶阻力、浮心位置以及排水量等各項指標(biāo)，從而保證船舶的比例與船型的科學(xué)性與合理性。

眾所周知，海洋環(huán)境是復(fù)雜多變的，這就要求船舶設(shè)計工作人員要將環(huán)境因素考慮在內(nèi)，在船舶設(shè)計中要考慮到水流與風(fēng)浪對船舶阻力所帶來的不良影響。除此之外，船舶設(shè)計人員要根據(jù)船舶運(yùn)行數(shù)據(jù)，嚴(yán)格控制船舶擋風(fēng)面積，并優(yōu)化調(diào)整船舶浮動狀態(tài)。鑒于諸多不良因素對船舶阻力所帶來的不利影響，設(shè)計人員要具備縝密的思維，考慮問題要周全，要符合船舶總體設(shè)計要求基礎(chǔ)上盡可能的減少波浪阻力以及風(fēng)阻力，并在科學(xué)論證基礎(chǔ)上選擇船舶線性。

2.2 提升船舶的推進(jìn)效率

要想在船舶設(shè)計環(huán)節(jié)中實現(xiàn)節(jié)能減排的這一重要目標(biāo)，在船舶線性選擇時設(shè)計人員要關(guān)注船槳與船機(jī)之間的匹配度，確保船舶主功率、馬力充分的符合螺旋槳負(fù)荷，確保主力功率符合要求。除此之外，設(shè)計人員要根據(jù)船舶的主機(jī)實際運(yùn)行狀態(tài)，確定主機(jī)動力能量的調(diào)控值，注重對各類新型材料的應(yīng)用，從而為實現(xiàn)船舶推進(jìn)效率的提升奠定堅實基礎(chǔ)。

2.3 引進(jìn)各種節(jié)能設(shè)備

在船舶設(shè)計中船身、船槳以及船機(jī)是重要內(nèi)容，在對船舶開展節(jié)能減排設(shè)計中，要充分的考慮上述三個方面內(nèi)容。除此之外，為了提升節(jié)能設(shè)備的應(yīng)用效率，在船舶設(shè)計中要注重變頻技術(shù)、智能技術(shù)以及技能技術(shù)的綜合應(yīng)用。

當(dāng)前，船舶中所應(yīng)用的柴油機(jī)的不僅投資成本高且使用壽命短，因此在船舶設(shè)計中要注重節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用，充分發(fā)揮出新型主機(jī)的功率大、能耗低等優(yōu)勢。相關(guān)的調(diào)查研究顯示，通過節(jié)能型設(shè)備的應(yīng)用，既可以優(yōu)化調(diào)整船舶布局與設(shè)計結(jié)構(gòu)，還可以提高能源傳遞與應(yīng)用效率，大幅度的提升船舶節(jié)能性，降低能源的消耗，實現(xiàn)能源的轉(zhuǎn)化。

2.4 加強(qiáng)對新能源的開發(fā)

船舶制造與船舶運(yùn)輸中無疑會消耗大量的能源，且開發(fā)成本較高，基于此，強(qiáng)化對新能源的開發(fā)就十分的有必要。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，核能、風(fēng)能以及太陽能等新能源在船舶行業(yè)中應(yīng)用較多，但是由于開發(fā)技術(shù)依舊存在許多的問題，新能源的應(yīng)用效果有待提升，但是新能源的開發(fā)技術(shù)所取得進(jìn)步與突破也是不容忽視的，為實現(xiàn)船舶設(shè)計的節(jié)能減排的目標(biāo)提供了保障。

例如，無論是船舶熱輻射，還是船機(jī)熱交換，兩者在船舶運(yùn)輸環(huán)節(jié)中都會造成熱能的大量消耗，而實現(xiàn)對廢熱的回收利用是實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的重要措施，通過相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用對回收的廢熱進(jìn)行處理，使其轉(zhuǎn)換為供船舶運(yùn)行的機(jī)械動能。除此之外，通過廢氣處理技術(shù)如廢氣凈化系統(tǒng)裝置在船舶設(shè)計中的應(yīng)用，可以將污染的氣體轉(zhuǎn)換為干凈氣體。

因此，為了推進(jìn)船舶設(shè)計節(jié)能減排這一目標(biāo)的順利實現(xiàn)，要高度重視廢氣處理系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，同時可以減少船舶運(yùn)輸所帶來的污染問題。總之，設(shè)計人員在船舶設(shè)計環(huán)節(jié)中要注重新能源的開發(fā)與應(yīng)用，將其有效的應(yīng)用于船舶設(shè)計環(huán)節(jié)中，同時要注重優(yōu)化完善船舶設(shè)計方案，減少運(yùn)行不暢與結(jié)構(gòu)問題。此外，要設(shè)計新能源處理系統(tǒng)中，對于船舶中各運(yùn)行系統(tǒng)的配合度這一問題，設(shè)計人員要加以充分的考慮。

3 結(jié)語

綜上所述，為了踐行可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)，實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展，在船舶設(shè)計中要注重節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用，努力的降低船舶業(yè)的能源消耗，從而為實現(xiàn)船舶行業(yè)的健康長遠(yuǎn)發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

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作者簡介：王志華（1990-），男，山西忻州人，本科，助理工程師，從事船舶管理工作。