渔业船舶新能源与节能减排的研究探讨

■ 文｜阳江市海洋综合执法支队船舶检验科 叶桂佶 阳江市昌发机电工程有限公司 高广志

随着经济社会的发展，渔业船舶对海洋环境污染的影响日益突显，社会对渔船渔港节能、环保、噪音控制的要求越来越高，以燃烧燃油的柴油机为动力推进及发电的动装置已落后于节能环保的要求，如何有效的控制渔业船舶的能源消耗与污染物排放是我们共同关心的问题，创新推广渔船动力装置日趋紧迫。本文拟对渔业船舶船电推进技术进行探讨研究，以期实现渔船节能减排的要求。

一、船舶柴油机产生污染物的种类以及原因

船舶柴油机产生的废气主要是由燃料的燃烧产物和剩余的空气组成的，其成分主要包括水蒸气、二氧化碳、氧气、一氧化碳、碳氧化物、碳氢化物、硫氧化物以及颗粒等，其中能够对大气环境造成污染且对人体健康造成危害的主要是一氧化碳、氮氧化物、碳氢化物、硫氧化物和颗粒。船舶柴油机中燃料燃烧的不充分是一氧化碳产生的主要原因，船舶柴油机内的温度突然降低，氧气缺乏以及反应物的堆积等状况都会造成燃料燃烧不充分。船舶柴油机内温度过高、氧气含量过多、氮与氧停留的时间过长等是氮氧化物产生的主要原因。碳氢化物生成的机制非常复杂，但其根本原因还是因为烃的不完全燃烧。颗粒的生成与运转状况关系密切。

二、渔业船舶利用新能源已趋成熟

燃油是不可再生能源且数量有限，价格昂贵，对于能源消耗量极大的船舶行业来讲，开发利用新能源是一个刻不容缓的研究议题，具有三点意义：一是可以降低船舶减排压力；二是可以实现船舶节能的需要；三是有技术支撑，新能源开发利用技术日趋成熟。因此，新能源将是船舶设计、建造的又一大突破口。目前，核能、风能、太阳能、燃料电池等新能源已逐渐进入船舶行业，已有许多技术上的突破，在渔业船舶动力装置上的应用已成为可能。

三、初步了解的新能源方案

为适应节能减排，经过和相关单位讨论，了解到此种油电混动方案较为适应市场，此方案的系统工况图以供参考（如图所示）。

四、节能与减排计算

根据以上新能源方案，各种厂家柴油发电机每千瓦时需要消耗燃油186～250g，折中为218g。1L的柴油由于密度的不同，大约在830～860g/L，折中为845g/L。当1L柴油价格为8元时，1度电＝1kW·h，则发1度电的成本为218×8÷845=2.06元。

按照16烷值计算，1吨柴油产生的二氧化碳约为3.115吨。按每艘船900度电，1度电消耗柴油218g计算,每充电一放次，约节省900×218=196200g柴油，即节省0.1962吨柴油，减少0.611吨二氧化碳。保守估计，广东渔业船舶预估数量在3万艘，按照此数量进行计算，全省渔船每充电一放次总共可以减少18334.89吨以上的碳排放。按每艘渔船每年充放电100次计算，则每年可以减少1833489吨以上的碳排放；节省588600吨柴油。

渔船使用船电推进可大幅度降低渔港的噪音水平，还渔港一片宁静、祥和。

五、工作建议

通过上分析可知，在船舶上开发利用新能源，使用节能减排新技术是我国船舶工业向前发展的重要媒介，也是我国实现“绿色船舶”的关键抓手。为推动该项工作，提出建议：（一）加强组织领导。广东成立由发改、农业（渔业）、科技、工信、税务、生态环保等部门组成的协调领导机构，从产业布局、技术创新、节能减排、行业发展等方面推动渔业船舶船电推进技术改造相关工作。（二）积极开展试点研究。由农业（渔业）部门组织船舶设计、船机制造、渔船检验等部门开展试点研究，在技术、节能、降噪、成本核算等方面取得成效经验，逐步推广。（三）加大财政资金支持。可对改装、新装船电推进装置的船东给予适当的补助。（四）制定税收优惠政策。对参与该项技改工作的设计、制造、维修单位给予税收减免。（五）广泛开展宣传。广泛宣传渔业船舶推广使用船电推进技术对节能、减排、降噪、节约成本等方面的成效，让船东接受、响应渔船船电推进这一技改项目。