空气润滑系统:可将CII规则下的B级船提升至A级
——访Silverstream Technologies首席执行官Noah Silberschmidt
2021-11-03
本刊记者 赵 博
CLL CHEK
今年9月,地中海航运订购了由Silverstream Technologies开发的30套空气润滑系统。这是迄今为止来自单一运营商的最大空气润滑技术订单,表明了该技术在节省燃料和减少二氧化碳排放方面的强大能力。Silverstream Technologies开发的空气润滑系统通过提高燃料效率和优化发动机负载,可帮助船东和运营商实现资本和运营方面的节省。为进一步了解该技术,本刊特采访了Silverstream Technologies首席执行官Noah Silberschmidt先生。
记者 :Silverstream Technologies成立于2010年,而2010-2021年正是海事减排技术发展的关键时期。当初,为什么专门聚焦于空气润滑技术?
Noah Silberschmidt:公司成立时的最初想法是将真正具有独特性和创新性的清洁技术推向市场,以提高船舶效率,支持海事领域脱碳。空气润滑概念最早出现在19世纪,但我们通过更多的研究对这个概念用于船舶行业进行了完善,为此申请专利、扩大规模并推动其商业化。Silverstream Technologies的空气润滑系统(ALS)是一种先进的海上清洁技术,我们与当今最好的设备制造商、造船厂和船东合作,制定了空气润滑系统性能行业标准,如今,多家船东/运营商订造的一系列船舶采用了我们公司的空气润滑系统。
这项技术的原理并不复杂,在易用性方面非常出色,但却带来了实实在在的能耗节约。简而言之,空气润滑系统利用基本的自然法则,在船体下方形成一层坚硬的微气泡“地毯”,以减少船体与海水之间的摩擦阻力,进而提高能量的使用效率,减少燃料油消耗,从而降低船舶排放。任何一种燃料在效率方面都没有化石燃料高,在同样的能量输出下,替代燃料需求量要比化石燃料多,新燃料油箱显然要占用更多船舶空间,如果想要抵消这部分损失,船东和运营商应该考虑在其它方面提高船舶能效水平。
记者:对于空气润滑系统的工作原理,请您进行更详细的说明。这项技术的适用性如何?
Noah Silberschmidt:本质上,我们的技术非常简单,它利用开尔文-亥姆霍兹不稳定性现象产生微气泡“地毯”,提高能量使用效率。开尔文-亥姆霍兹不稳定性现象指的是在有剪力速度的连续流体内部或有速度差的两个不同流体界面之间发生的不稳定现象。这些微气泡从通常安装在船舶平底前部的箭头结构中的空气释放装置(ARU)中被“剪切”出来,从而形成一条贯穿于整个船体平底的刚性“地毯”。
这些微气泡的直径约为1毫米,它们包围船体平底后,减少船体和海水之间的摩擦阻力。当轴功率下降时,我们可以立即观察到这一现象。事实上,我们的空气润滑系统是市场上唯一可以简单开启或关闭的清洁技术之一,它适用于所有海况,并在某些情况下允许船舶以较低的燃油消耗速度行驶,提高了船舶操作的灵活性。此外,与目前市场上的许多其它辅助减排技术不同的是,空气润滑系统不仅适用于新造船,也可以作为改造方案来解决现役船舶的减排需求,届时只需在短暂坞修期间进行改装,系统不会占据船舶很大空间。空气润滑系统与所有远洋船舶类型兼容,适用船型涵盖油船、干散货船、汽车滚装船,液化天然气运输船和邮轮等,我们正在努力使其成为船舶标配。
记者:任何一项新技术开始进入市场时,都会遇到多多少少的阻碍。你还记得最初面对的挑战吗?解决的关键在哪里?
Noah Silberschmidt:多年来,我们一直努力与许多船舶相关行业领先企业建立、保持稳定且长久的合作关系。
他认为,农资流通企业数量的增多促使农资经营网点遍布全国各个乡镇、村落,方便农民采购农资产品,保障农时所需,有积极的意义。不过,当前农资流通企业“小散弱”的基本现状也为行业发展带来了一些问题。
早些时候,我们意识到需要克服的最大障碍之一是证明使用空气润滑系统减排的优势。在与部分船东和运营商接触时,我发现某些不合实际或太过超前的燃料替代方案及作用微乎其微的清洁技术,是立在双方中间的“信任障碍”。
但我们坚信这是辅助航运减排的最佳有效方式之一。我们与船级社和行业协会合作,与船东、运营商、租船方和船厂沟通,积极向市场展示空气润滑系统的优越性。从第一次安装空气润滑系统开始,我们就一直寻求第三方机构进行验证技术,这得到了多家船级社的支持。我们希望传达一个净节约量的概念——考虑能耗后获得的燃料和排放节约量,以这种公平、透明的方式,让潜在使用者衡量这项技术的系统性能。比如我们在与壳牌、格里马尔迪和嘉年华邮轮等公司进行技术运行测试时,只讨论可被证明的燃料/排放节约量,这是实打实的。
现在,我们已经进入项目增长和规模扩张阶段,之前提到的“信任障碍”基本消除。海事界的清洁技术市场复杂,船东、运营商和承租人会优先选择已经验证的技术解决方案,让我们的技术成为许多行业领先企业首选,也说明他们对Silverstream Technologies所提供空气润滑系统进行辅助减排的信任。
记者:目前,有多少船舶安装了Silverstream Technologies提供的减排解决方案?
Noah Silberschmidt:这项技术应该应用于所有船舶,随着新订单的不断增加,目前已有超过12艘船舶安装了我们研发的空气润滑系统,还有40余个订单项目。对于每一艘船,我们都会在海上试航期间进行严格测试,以确保微气泡产生预期的净燃油和排放节约,之后,我们还会就已装项目继续优化系统性能,且承诺这项服务会持续于船舶的整个生命周期。
我们在设计空气润滑系统时,还会考虑船舶整体运行状况及压载时间和满载耗油情况,这基本决定了能够将节省的燃油量,船舶越耗油,能够节约的燃油量和温室气体排放量就越减少。
记者:空气润滑系统可带来多大的减排效果?投资回报率如何?
Noah Silberschmidt:我们的空气润滑系统可根据不同船舶类型,为其提供5%~10%的净燃油和排放节省量,换句话说,节省量相当于系统运行的能耗。至于投资回报率,这在很大程度上取决于不同船型项目,因为每次安装都根据船舶和相关船厂的特定要求而量身定制。平均而言,典型船型的投资回收期在2~4年之间。
Noah Silberschmidt:Silverstream Technologies的空气润滑系统已被证明是一种非侵入性的船舶脱碳解决方案,微气泡不会干扰船舶常规操作。通过与油漆和涂料制造商合作,我们发现该技术不会对船体或螺旋桨造成任何磨损。事实上,这些微气泡还会对船底产生积极的防污效果。
根据客户反馈,空气润滑系统不仅对船舶没有干扰,而且对海洋环境也没有干扰,因为这项技术降低了振动,减少了排放到海洋中的噪音。另外,这些微气泡可能会干扰微生物的生存,比如附着在安装了空气润滑系统的船舶上的藤壶数量要比不使用该技术船舶的少。
记者:在实施EEXI和CII后,您认为业界对空气润滑系统的接受程度将发生怎样变化?
Noah Silberschmidt:国际海事组织(IMO)推动海事界脱碳的最新举措无疑将加大整个航运市场的压力,但我认为,这会促使更多企业支持使用我们提供的解决方案。空气润滑系统是一条关键的前进路径,在今天和未来都很重要。例如,虽然减速航行可能被视为实现CII合规的最简单方式,但从长远来看,这种行为则是一种相对无效的解决方案,甚至有可能破坏监管环境和减排目标。
我们相信,在船舶上应用空气润滑系统可以帮助船东/运营商在CII规则中实现一个等级的提高,例如从B级提升到A级。这是单一减排技术能够产生的重大飞跃。更长远来看,可在全球现有船舶上“安装的、经验证的、可持续的、与燃料无关的”空气润滑系统对于确保实现IMO提出的远期减排目标至关重要,而且还会让船东保持船队“绿色竞争力”,进而在CII规则下获得更多租船合同。
未来,航运业的脱碳途径将有多种形式,特别是在燃料组合方面。但需要强调的是,效率仍是达到IMO减排目标的关键推力,为此,我们也将在这方面发挥难以替代的作用。
记者:船东或运营商面临的挑战有哪些?是否有相应的解决办法?
Noah Silberschmidt:目 前 为止,我们面临的最大挑战是,考虑到未来存在巨大的不确定性时,航运业需要可以信赖的技术解决方案。船东和运营商必须仔细审查他们为其船舶做出的每一项技术采购决定——“现成”的解决方案是最好的吗?“现成”的解决方案会在船舶整个生命周期内持续吗?这些解决方案能兑现承诺的效果吗?只有选择正确的解决方案,我们才能避免船舶资产搁浅,才能避免投入市场的运力无利可图。作为重资产行业投入者,船东和运营商必须在如何评估技术性能方面变得更加成熟,并着眼于能够获得独立验证的结果。
如果一项新技术的研发搁浅了,可能是因为这项技术在船上很难适用、可信赖度不大,也可能因为开发资金受限,或者商业应用较少。换句话说,一个新参与者进入航运减排技术领域,应该从构思概念到使用技术等许多层面开展无数的工作。鉴于对可持续性的绝对关注——这种关注自然也来自客户压力——船东和运营商必须推动在其新资产上安装最佳的且经过有效验证的技术。而幸运的一点是,Silverstream Technologies提供了足够简单且有效的减排解决方案。
记者:最后,您能否总结一下空气润滑系统和Silverstream Technologies的发展前景?
Noah Silberschmidt:我们正处于航运业广泛采用清洁技术这样一个非常激动人心的转折点。通过与行业领导者的合作,我们相信我们正在将空气润滑系统等减排解决方案从“新颖”变为“普通”。
我们的目标是使空气润滑系统成为所有进入市场的新造船标准,并通过提供经验证的改装解决方案来支持现有船舶。正如我所讲的,我们正在继续扩大我们在整个市场的技术规模,各个细分市场快速增长的订单就证明了这一点。
至于Silverstream Technologies本身而言,我们的转变也是惊人的,从小型初创企业发展到行业领导者。近几年,公司一直专注于增加订单量,提高供应链服务水平并扩大工程师团队,在过去一年中,公司的员工数量从13人增加到了34人,未来还会继续吸纳相关人才,因为我们要承接更多项目。我们期待看到航运减排达到最终目标,也将继续大力支持航运业的脱碳之旅。
对于航运减排新技术引入状况,设计新技术减排这个全新领域的新公司还很少。这是个问题。由于航运业一直缺乏对新方法、新技术和新设计的投资,科技公司融资变得非常困难。IMO和欧盟法规推动可以提供必要动力,发起研发项目可以加速新技术发展,使航运业更容易获得技术和燃料类型的融资,这有利于解决气候问题并降低船舶投资/运营成本。
◎ 延伸阅读
目前,Silverstream Technologies与行业合作伙伴一起参加了“CHEK项目”,该项目旨在展示创新的船舶设计和共生于实际船舶概念设计的技术,这些技术包括风能和氢能推进、废热回收、电池电力、空气润滑系统、创新的防污技术及数字化运营改进。将所有这些技术结合,预计可以减少99%的温室气体排放,节能至少50%的燃料消耗,降低95%以上的黑碳排放。