内河小型船舶清洁能源动力应用研究

清洁能源是绿色船舶发展的主题,清洁能源动力作为船舶优质高效经济的燃料备受航运界关注。论文采取文献研究法,对清洁能源动力应用政策支持、理论实践、应用前景及对策进行论述。研究结果表明,内河小型船舶应用清洁能源符合航运业积极推动新能源动力的大趋势。     

船用模块化集装箱式动力电池的运营模式设计

纯电池动力船舶是实现清洁能源动力技术之一,近年来发展迅速。由于船舶电池动力模组容量大制造成本高,船东难以承受初装投资,以及充电和维护需专业人员管理等应用推广困难,解决这一问题的有效办法是将电池动力组做成集装箱式的模块化,采用换装方式为船舶提供电池动力,变传统柴油动力船舶买油开船为纯电池动力船舶租电航行,并实现快速续航。这一电池动力营运模式的变革具有重要意义。本文提出了"船电分离、换电租赁"的新型船舶运营模式,并结合内河64TEU集装箱绿色智能示范船舶项目进行分析,这种新型运营模式可以提高纯电池动力船的运营效率和动力电池利用率,实现交通网和能源网的协同优化。     

船舶多清洁能源混合动力系统优化设计方法

多清洁能源混合动力系统可通过采用多种清洁能源有效提高船舶的绿色化水平,但多清洁能源的不同特点会增加混合动力系统配置优化设计的复杂性,目前缺少对多清洁能源混合动力系统优化配置方法的研究。对此,基于燃料电池、锂离子电池、超级电容和柴油发电机的混合动力系统形式,提出一种基于小波变换和遗传算法的多清洁能源混合动力系统优化配置方法。分析结果表明:提出的混合动力系统优化配置方法能在满足船舶最大功率需求的同时,提高船舶的经济性,降低二氧化碳排放,进而提高船舶的整体能效水平。     

政策助LNG动力船“提速”——访国家能源局石油天然气司原副司长胡卫平

2010年8月,一艘被誉为我国长江混合动力第一船的"武拖轮302号"在武汉首航成功。这是一艘使用柴油和液化天然气(LNG)两种燃料的双动力船舶,其最大特点是"低碳航运",被媒体称"实现了中国内河航运清洁能源船舶‘零’的突破"。整整两年时间过去了,虽说全国各地相继有多艘"蓝色动力船"试航成功并投入运营,但似乎有些"雷声大雨点小"。那么此类"低碳船"到底命运几何?国家对内河船使用LNG这一清洁能源给予哪些扶持政策?近日,本刊记者专访了国家能源局石油天然气司原副司长胡卫平。     

混合动力船舶的建模与能量管理

考虑到能源和环境的问题日益突出,开发低能耗、低排放的绿色船舶成为当今船舶工业的首要任务。设计混合动力船舶电力推进系统的架构,采用光伏电池和燃料电池等清洁能源与柴油发电机混合动力驱动船舶,加上蓄电池作为储能元件对多余的功率的吸收或缺少功率的补充。并且使用能量管理中心对其进行调度管理。     

山东省LNG双燃料动力货船应用和效益分析

受船舶污染、废气排放以及柴油供应压力等影响,我国发展船用LNG,实现近海与内河航运"绿色环保"已提上了议事日程。2015年,由中国石化天然气分公司枣庄实华新能源有限公司牵头新建的山东省首批2艘内河LNG双燃料动力货船在枣庄市港航管理局的监护下顺利下水,实现了山东省内河航运清洁能源船舶"零"的突破,填补了山东省LNG应用于内河新建船舶领域的空白。针对这2艘LNG示范船进行应用和效益分析,总结发展LNG动力船舶的可行性和实际意义。     

湛江港航道会船区设置方案研究

随着航运的快速发展,大型船舶通过进出港航道占用航道时间越来越长,在进港航道设置会船区是十分必要的。现行规范中对于会船区的有关规定及计算尚不明确。针对湛江港航道里程长、规模大、通航环境复杂的客观实际,在对现状船型尺度调研的基础上,分析了拟建会船区的水深、波浪、流速条件。提出了30万、15万t不同船舶组合通航方案,并计算了统一断面与复式断面两种形式下的航道通航宽度,确定会船区长度、宽度、转弯半径、设计底高程等参数,选取了水深良好、位置恰当的会船区平面布置方案。     

绿色能源游览船舶经济性分析

实现绿色航运是我国绿色交通体系目标之一,推动船舶使用清洁能源动力已成必然趋势。设计某景区游览船动力系统,分别采用锂电池和结合储能装置的光伏太阳能两种供电方案,进行经济性比较分析,结合景区游客流量变化特点,确定最佳投资方案,促进船舶节能减排。     

船行波对港口的影响

目前常规的港口设计中未考虑通航船舶对港口设施的影响,随着我国航运业的飞速发展以及船舶大型化的趋势,船舶活动对港口的影响也越来越大。归纳了大型船舶在港区及航道的不同通航条件,采用英国标准CIRIA C683中推荐的船行波计算公式对各种情况下通航船舶的船行波进行初步计算,分析船行波对港口的影响,并指出在港口设计中需要考虑船行波的情形。     

综合电力系统船舶能量管理技术

与采用单一能源动力结构的船舶相比,采用太阳能、风能等清洁能源的混合动力船舶的电力系统的复杂性增强,能量管理技术是保证其稳定、可靠、高效工作的关键技术之一。在研究综合电力系统的基础上,介绍当前国内外船舶能量管理系统及能量管理策略的研究现状,系统总结基于规则、优化和智能控制算法的能量管理策略。在此基础上,对船舶能量管理系统的发展趋势进行展望。     

基于无线以太网的柴油-LNG双燃料动力船舶安全监控技术研究

传统使用柴油的船舶在航行过程中给大气造成了极大污染,液化天然气是一种较为清洁的能源,近年来柴油-LNG双燃料动力船舶得到广泛发展,使用LNG和柴油混合动力能够减少污染,并极大降低船舶运输成本。本文对柴油-LNG双燃料动力船舶存在的安全进行详细分析,提出一种基于以太网—安全监控节点的系统解决方案,重点设计了安全监控节点的A/D转换部分。系统能够实现对甲烷泄露和火灾的监控,安全监控节点体积小,成本低。     

秦皇岛150航道尺度对通航船舶条件限制研究

船舶在航道内通航时,航道尺度对船舶通航安全至关重要,本文采用理论计算的方法,针对秦皇岛港150航道的设计尺度,对大型矿石船通过150航道时的风、流压差角进行了研究,提出了150航道的通航船舶限制和通航条件的限制,为大型矿石船驾引人员通过150航道的通航条件提供参考,结论表明,对于船宽在45m以上的大型矿石船,通航150航时不仅需要限制船舶条件,还应限制自然条件。     

深圳港铜鼓航道抓斗船施工通航安全

深圳港铜鼓航道是大型货轮进出深圳各大港口的必经要道。针对抓斗船施工对通航船舶存在安全影响的问题,通过计算通航船舶的安全距离,确定抓斗船施工方案,在保证船舶通航安全的前提下,提高抓斗船施工效率,通过精确定位及合理避让方案确保边施工边有序通航。     

LNG动力船期待“加速度”

正随着世界各国低碳清洁能源政策的加速推进,LNG用作船舶燃料将大大提速。日前,国际海事组织(IMO)在伦敦召开的MEPC70会议上决定,到2020年,船舶燃料油含硫量必须低于0.5%。而要满足这一规定要求,船舶采用LNG为燃料是被业界看好的优选方案之一。可以预见,随着世界各国低碳清洁能源政策的加速推进,LNG用作船舶燃料将大大提速。那么,国内市场能否跟上全球LNG动力船的快速发展步伐?LNG产业链各相关方如何在船     

长江航运发展现状及通航安全新理论研究

《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》明确要求进一步加快长江黄金水道建设步伐。长江航运迎来了新的发展机遇。但船舶通航密度的加大、桥梁数目的激增、船-船、船-桥碰撞风险的加大等,使现有船舶安全通航理论提出了新的要求。文章通过对现有长江通航安全理论的分析,指出了必须解决的关键问题,同时综合船舶操纵理论及船舶水动力干扰理论,提出了船舶临界失控区概念,并对船舶临界失控区的适用性进行了分析。     

纯电池动力船舶续航力适宜性与经济性研究

“碳达峰”和“碳中和”目标的提出加速了船舶能源结构改革的进程,纯电池动力船舶是重要的发展方向之一。为降低纯电池动力船舶的航速和续航力指标对电池容量的需求,达到减少电池对船舶排水量和舱容的占用,降低船舶建造成本和营运成本的目的,通过对柴油和电池2种能源对船舶排水量和舱容的需求、不同航行工况对电池容量的需求、建造成本和营运成本进行对比分析,提出一种纯电池动力船舶续航力适宜性与经济性分析计算方法。采用该方法对纯电池动力船舶的续航力适宜性与经济性进行计算,可在满足船舶航速和续航力指标要求的前提下配置更少的电池容量,解决纯电池动力船舶发展面临的关键问题。     

绿色浪潮下的“油改气”之路

而今,一场“油改气”的船舶燃料革命正在中国内江船运市场悄然进行,多个省市为了保持环境清洁以及节省燃料成本,已经开始LNG燃料动力船舶改造,并开建LNG水上加气站。
　　目前,我国已经实现了拖轮、散货船、游船和渔政船四种船型的LNG改装试验,安徽省首艘LNG燃料动力试点船舶“红日166”轮前不久成为自我国船舶实施LNG燃料动力试点改造以来首艘取得船检验证书的船舶。虽然前景看似美好,但作为新兴绿色能源,LNG船用燃料的应用和推广依然受到业界人士的担忧。     

水浴式气化器自增压盘管的优化方案及现场实施

近年来,江苏省正在内河水域大力推进常规柴油动力船改造成柴油-LNG双燃料动力船舶,已改造完成的一批双燃料动力船因其更换了新的双燃料主机而未加额外防振设施,造成船舶振动明显增加,船上LNG储罐配套用的水浴式气化器因长期工作于船舶振动严重的环境下,加上其自身设计缺陷,导致气化器内部的自增压盘管产生裂纹,从而有盘管断裂及天然气大量泄露风险,存在船舶失火甚至爆炸安全隐患,柴油-LNG双燃料动力船上急需解决此问题。本文提出了自增压盘管的优化方案,分析了优化方案较原自增压盘管存在的优势,介绍了优化方案在船舶现场的实施。     

海轮船舶水线以上高度的分析确定

跨越航道建筑物的通航净空高度是《海轮航道通航标准》的一项核心内容。船舶水线以上高度是通航净空高度计算的关键参数。《海轮航道通航标准》制订过程中，根据各类营运中实船的数据，按一定的保证率进行统计分析，确定了各类船舶的空载营运状态下实际吃水与满载吃水的合理比值。按照该比值计算了全球现有实船航行时水线以上高度。同时结合调研国内外桥梁资料，确定《海轮航道通航标准》采用的船舶水线以上高度表。内容系统全面，对跨越航道建筑物设计和建设以及保障通航安全具有重要意义和深远影响。     

海轮船舶水线以上高度的分析确定

跨越航道建筑物的通航净空高度是《海轮航道通航标准》的一项核心内容。船舶水线以上高度是通航净空高度计算的关键参数。《海轮航道通航标准》制订过程中，根据各类营运中实船的数据，按一定的保证率进行统计分析，确定了各类船舶的空载营运状态下实际吃水与满载吃水的合理比值。按照该比值计算了全球现有实船航行时水线以上高度。同时结合调研国内外桥梁资料，确定《海轮航道通航标准》采用的船舶水线以上高度表。内容系统全面，对跨越航道建筑物设计和建设以及保障通航安全具有重要意义和深远影响。