當大型客船遇上LNG,玩的是“心動”還是“心跳”?

以液化天然氣(LNG)為燃料的大型客船仍待進一步探索。日前,芬蘭Meyer Turku船廠為歌詩達郵輪(Costa Cruises)建造的第一艘液化天然氣(LNG)動力豪華郵輪“Costa Smeralda”號再次宣佈延遲交付,由於並非首次延遲,這一消息迅速引發了業內的關注,多位業界人士猜測此次延遲交付原因在於推進系統複雜性及LNG動力豪華郵輪建造裝配的高難度。我國尚未涉足LNG動力豪華郵輪,但在雙燃料客滾船方面卻有過建造經歷。

隨著LNG雙燃料的推廣應用,我國在大型雙燃料客船建造、配套方面遇到了哪些問題?又該如何解決?這些問題都值得思考。

山的那頭還有山

“郵輪遊”的興起帶動郵輪市場爆發式增長。在日趨嚴苛的環保法規要求下,LNG動力豪華郵輪市場前景被大大看好,這也吸引了一批批“開拓者”進入該領域爭奪“蛋糕”。從2015年開始,嘉年華集團、皇家加勒比等世界知名的郵輪公司都在探索並訂造了LNG動力豪華郵輪。

然而,有著造船業“皇冠上的明珠”之稱的豪華郵輪原本就屬於高技術、高難度船舶,其對動力系統的性能、噪音等條件都具有較高的要求,要想突破建造該類型船舶原本就很難,再加上採用LNG燃料,將進一步加大豪華郵輪設計建造難度,這不僅對配套商,更對船廠提出了較高要求。就連Meyer Turku船廠方面也曾表示,“Costa Smeralda”號配備的LNG推進系統有著極高的複雜度。

儘管我國還未涉足LNG動力豪華郵輪設計建造,但近年來,我國在LNG/柴油雙燃料大型客船設計建造領域進行了諸多探索,國內配套廠在雙燃料發動機研製方面取得了一定的成果,這些都為未來探索更加細分的大型雙燃料客船市場積累了經驗。

2018年12月14日,廣船國際有限公司為瑞典格特蘭(GOTLAND)航運公司建造的全球首艘LNG/燃油雙燃料高速豪華客滾船“VISBORG(威斯堡)”號交付。該型船於2014年11月簽訂建造合同,共2艘,單船價格超過10億元;單船總長200米,型寬25.2米,設計吃水6.4米,服務航速超過28.5節,配置瓦錫蘭雙燃料主機。當時的媒體報道稱,“該艘豪華客滾船採用國際最先進的LNG/燃油雙燃料主機驅動,是當今世界上航行速度最快、性能最優的節能環保型高端豪華客滾船”“該船的建造,將為我國摘取豪華郵輪這顆‘皇冠上的明珠’積累經驗,其建造意義深遠”。

當大型客船配上雙燃料動力,提高的不止造價,還有多重技術難關帶來的壁壘。儘管此前已有客滾船的建造經驗,但承接雙燃料客滾船對於廣船國際來說仍屬首次。為此,該公司成立多個攻關小組開展研究,針對系統設計和佈置、安裝、調試、加註相關工藝和作業指導書、安全操作管理等方面進行攻關,最終順利完成了LNG系統預冷、加註、裝配等任務,交付了“VISBORG”號。“由於沒有任何先例可尋,廣船國際也只能摸著石頭過河,一邊做一邊學,走了不少彎路,吃了很多苦頭。”廣船國際一位技術人士總結說。

大步的追趕

不同於部分大型客船採用柴油機—電力裝置(對槳式CRP Azipod吊艙),GOTLAND系列船採用的是典型的LNG/燃油雙燃料主機配可調距螺旋槳推進系統。上述廣船國際技術人士介紹說,採用哪種推進方式,要權衡主機及柴油發電機的初次投資、維修費用、各種工況的負荷分配、操作性、快速性、安全性、燃油和滑油的消耗費用等方面綜合比較,及結合船型的尺度、佈置位置等;GOTLAND系列船綜合各方面考慮採用這種推進系統,根據船東意願選用雙燃料發動機。

在雙燃料發動機領域,國外能源技術公司幾乎佔據了整個市場,尤其是歐美國家公司進入該領域較早,掌握了主要的話語權。2011年,德國MAN公司推出了ME-GI系列高壓型雙燃料發動機;2012年,美國卡特彼勒公司推出了M46DF雙燃料發動機;2013年11月,瓦錫蘭推出了DF系列低壓型雙燃料發動機。以這些為代表的船舶能源技術公司,其雙燃料主機、LNG動力設備已在超大型集裝箱船、油船等實船上得到了廣泛的應用。不僅如此,韓國、日本也在該領域發力,陸續借助各類海事展會等平臺發佈其成果。

從國內來看,我國在雙燃料主機研製方面起步較晚,相較於國外技術成熟的國家,我國在雙燃料發動機方面仍有不小差距。由於受到研製成本高、技術限制等因素影響,我國在雙燃料發動機領域起初均以製造身份為主,隨著不斷嘗試開發,也逐漸從合作開發走向了自主研發的發展道路。目前,國內生產雙燃料發動機的廠家主要有淄柴動力有限公司、安慶中船柴油機有限公司、中船動力有限公司、玉柴船舶動力股份有限公司等企業。

中船動力研究院有限公司研發人士夏倩介紹說,從國外來看,WinGD和MAN公司都有豐富的低速雙燃料發動機裝船應用經驗,瓦錫蘭、卡特彼勒、韓國現代重工等公司在中速雙燃料發動機領域都有成熟產品應用於陸用電站和大型船舶。就我國而言,目前,我國自主研發的中速雙燃料發動機已達到國外雙燃料發動機性能水平,但是還處於市場推廣過程中,需要經過實船進行進一步驗證。無論從國外還是國內,就雙燃料發動機本身來說,技術已相對成熟。

目前來看,雙燃料發動機安裝在大型客船的案例並不多,因此,有業內人士也提出,

無論是船廠還是船機配套商都應該更關注系統的安全和控制問題,不斷完善系統設備,減小其故障率,增強穩定性。“大型客船搭乘的遊客和工作人員較多,一旦主機失效或發生發動機氣體洩漏事件,後果將不堪設想。因此,在該船型上安裝以LNG為燃料的主機,需要強化系統性能,提高技術水平”。一位船廠的從業人員補充說。

待攻下的城池

除了已交付的“VISBORG”號,GOTLAND系列船的2號船仍停靠在廣船國際碼頭,尚未交付。“2號船已經面臨延期風險。這艘船上的雙燃料發動機是個新東西,主機軸在高速運轉下會出現高溫現象,大家一直在談。”一位接近船廠的業內人士感嘆,“由於是新型動力,可供選擇的不多,難免有點‘卡脖子’。船舶的設備供應商很多,但關鍵設備的研發專利仍在國外公司,話語權和標準都掌握在他們手中,船東也多會選擇他們;如果我們國家有這樣的動力配套設備,可能就不會這麼被動。

然而,也有業內人士對此提出了不同看法。“

導致該船未能按期交付的原因是多方面的,單說是主機的原因並不太好判定。瓦錫蘭進入雙燃料發動機領域較早,其產品已經進行過多次試驗,最終事實是怎麼樣,還需要進一步求證。”該業內人士說。

“將LNG和船用輕柴油(MGO)雙燃料動力系統應用於客滾船,這在世界上還處於起步階段,在國內更屬首次。相關規範對這類雙燃料高速客滾船推進系統的可操性、可靠性、穩定性、安全性等方面的要求也遠高於雙燃料推進的貨船,但是,目前規範對大型客船使用雙燃料推進的要求不是十分明確,還處在研究完善階段。”上述船廠人士補充說。

近年來,我國大力推動LNG等新能源在船舶領域的應用,綠色環保被認為是船舶行業發展的大趨勢。相比於以往使用柴油為燃料的大型客船,使用LNG作為船舶推進的主燃料在短期內似乎更符合我國環保發展戰略。夏倩認為,隨著國際和國內船舶排放要求的進一步加強,LNG燃料發動機市場將會進一步擴大,LNG雙燃料發動機的實船應用也需要相關支持。首先,相關法規、規範需進一步完善;其次,相關配套設施,如加註船、加氣站的建設需同步進行;再次,應推廣LNG燃料發動機的標準船型;最後,船廠在雙燃料發動機的安裝和調試方面,需要進一步積累經驗。

從船廠方面來講,隨著雙燃料的普及,新的規範也在不斷生效,業內人士建議,要加大與船級社的溝通力度,儘早熟悉相應的規範要求,結合實船的建造經驗,掌握並提高系統的設計、安裝和調試水平,深入研究並掌握雙燃料應用有關的關鍵技術和建造技術以及管理技術,建立較為完善的生產工藝流程、技術管理體系和高效的生產管理體系。此外,應加大船型總體設計、推進系統以及LNG燃氣與加氣系統佈置、調試等相關關鍵技術的研究和技術儲備,培養一批掌握核心技術、熟悉雙燃料客船設計和建造的人才隊伍。

我國已走近了大型雙燃料客船領域的外沿,要深入該市場,還需各家企業協同深耕,畢竟單獨一家船廠或配套廠的力量是有限的、面臨的難度也很大,要形成‘船舶項目在哪、配套廠商服務就在哪’的良好服務體系,共同推動我國自主研製、配套的大型雙燃料客船的發展。”某國內配套廠相關人士稱,“但是,時間是一個壁壘。要在傳統的船舶工業建立起一個全球認可的品牌,中國製造任重道遠。”

(記者 陳璐)



分享到:


相關文章: