康士伯海事一直在開發(fā)面向未來(lái)的船舶解決方案，這艘2000TEU型支線集裝箱船的設(shè)計(jì)就是一個(gè)典型。

將現(xiàn)有技術(shù)與新技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新融合的解決方案是康士伯海事(Kongsberg Maritime)一直以來(lái)的目標(biāo)，日前，該公司披露了其2000TEU型支線集裝箱船設(shè)計(jì)理念，旨為確保船東在未來(lái)具有更強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

這艘新船具有哪些特點(diǎn)？接下來(lái)，小編為您一一解答。

模塊化設(shè)計(jì)

康士伯海事在廣泛研究、規(guī)劃和測(cè)試支線運(yùn)輸市場(chǎng)后，并針對(duì)2000TEU型支線運(yùn)力進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)。這艘敞口基爾型(Kielmax)集裝箱船(可能還將具有冰級(jí)符號(hào))沒(méi)有重型貨物艙，從而降低了成本、載重和裝卸難度。甲板室前置設(shè)計(jì)有助于保護(hù)貨物免受甲板涌浪沖擊，防水油布則為集裝箱提供進(jìn)一步保護(hù)，與此同時(shí)，集裝箱將固定在高隔槽引導(dǎo)裝置之間。“這些隔板在主甲板下面是防水的，上面則是網(wǎng)格化，引導(dǎo)裝置的存在也將減少綁扎，從而加快裝卸過(guò)程。”康士伯海事高級(jí)副總裁Oskar Levander說(shuō)，“通過(guò)高效的港口運(yùn)營(yíng)，我們可以在更少船員情況下促進(jìn)貨物快速周轉(zhuǎn)，節(jié)省在港時(shí)間可以讓船舶在海上以較低航速航行的同時(shí)保證準(zhǔn)班率，并減少燃料使用。”

采用模塊化設(shè)計(jì)還可以很容易地重新配置資源，以便為日后安裝電池容器和任何其它需要額外裝置提供空間，例如替代燃料油箱。這些可以放置在集裝箱堆垛下方而不會(huì)減少貨量——可以相互疊放的集裝箱數(shù)量受限于集裝箱強(qiáng)度而不是船內(nèi)空間。而寬體設(shè)計(jì)則為船舶提供了足夠的穩(wěn)性。值得一提的是，集裝箱丟失系統(tǒng)進(jìn)一步提高了貨物安全性，該系統(tǒng)將主動(dòng)穩(wěn)定器與智能天氣路線和轉(zhuǎn)向相結(jié)合，以最大限度地降低貨物丟失風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)然，使用模塊化設(shè)計(jì)已經(jīng)不太可能出現(xiàn)這種情況，但康士伯海事依舊力求將風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)降至最低。

新燃料選擇

對(duì)于航運(yùn)業(yè)而言，也許最緊迫的難題是燃料選擇。“船東知道如果今天購(gòu)買一艘船，那這艘船將在其壽命期間經(jīng)歷燃料轉(zhuǎn)換。那怎么準(zhǔn)備呢？”Oskar Levander解釋道：“我們的解決方案是設(shè)計(jì)一艘可以隨時(shí)間輕松進(jìn)化的船——從一開始就考慮到了其組件將被更改和升級(jí)的事實(shí)。”

康士伯海事從液化天然氣(LNG)開始，這為轉(zhuǎn)換為目前建議的大多數(shù)未來(lái)替代燃料奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。“我們現(xiàn)在可以使用已有的LNG基礎(chǔ)設(shè)施，而隨著時(shí)間的推移，船東可以輕松切換到液態(tài)沼氣或合成液化天然氣，只要這種燃料具備有吸引力的成本，就可以使用相同發(fā)動(dòng)機(jī)，因?yàn)楸举|(zhì)上是相同燃料。此外，通過(guò)使用雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，船舶還可以使用柴油或可再生能源，例如HVO(加氫處理植物油)。通過(guò)轉(zhuǎn)換還可以使用氨燃料。我們盡可能設(shè)計(jì)適用于多種當(dāng)前和潛在燃料的船舶，以便船東可以確信他們能為下一步做好準(zhǔn)備。”Oskar Levander說(shuō)。

因此，這艘2000 TEU型船的設(shè)計(jì)原則強(qiáng)調(diào)了適應(yīng)性，使其成為具有經(jīng)濟(jì)吸引力的中長(zhǎng)期提議。大多數(shù)燃油系統(tǒng)組件都是模塊化、即插即用的部件，易于改裝、升級(jí)和轉(zhuǎn)換。其它更昂貴部件(如發(fā)動(dòng)機(jī)和油箱)只需對(duì)閥門和連接件等進(jìn)行較小調(diào)整。在Oskar Levander看來(lái)，燃料儲(chǔ)存系統(tǒng)是最有可能需要重大變革的領(lǐng)域之一，尤其是對(duì)于氨等燃料而言。而兩個(gè)預(yù)先安裝的C型LNG儲(chǔ)罐已設(shè)計(jì)為可使用氨氣，開放式模塊化設(shè)計(jì)又使安裝進(jìn)一步簡(jiǎn)單，并可選擇在貨物下方添加額外儲(chǔ)罐。

巧妙的推進(jìn)

另一種面向未來(lái)的解決方案是Promas方向舵和螺旋槳組合設(shè)計(jì)，該方案可將效率提高3%-6%。當(dāng)燃料價(jià)格使風(fēng)能解決方案對(duì)于高效、有競(jìng)爭(zhēng)力的運(yùn)行至關(guān)重要時(shí)，可控螺距螺旋槳還將允許輕松采用輔助風(fēng)能。目前，概念設(shè)計(jì)提出了兩種推進(jìn)配置。單螺桿版本受益于較低流體動(dòng)力阻力和較低的投資成本，而雙螺桿選項(xiàng)則以更高船體阻力和投資成本為代價(jià)，以提高開放水域效率和機(jī)動(dòng)性，后者可以減少在港停留和對(duì)拖船的需求，從而節(jié)省時(shí)間和運(yùn)營(yíng)成本。

對(duì)于風(fēng)能，康士伯海事對(duì)旋筒風(fēng)帆效率進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果顯示每年可節(jié)省約7%的燃料。這是基于使用兩個(gè)風(fēng)帆而言，因?yàn)檫@種選擇將促進(jìn)港口作業(yè)并減少逆風(fēng)阻力。目前，康士伯海事還在進(jìn)行研究使用大量較小的旋筒風(fēng)帆的可行性。

康士伯海事還建議部署HullSkater解決方案。這是一種主動(dòng)式船體清潔機(jī)器人，可以在初始階段清除船體污垢，然后再牢固地附著在船體上，從而減少阻力，節(jié)省大量燃料。

2023年，現(xiàn)有船舶能效指數(shù)(EEXI)和碳強(qiáng)度指標(biāo)(CII)將實(shí)施，這意味著船舶將需要滿足更嚴(yán)格環(huán)保要求。根據(jù)預(yù)估，康士伯海事設(shè)計(jì)的2000TEU型集裝箱船CII值比A級(jí)閾值低35%，這允許船東保持A級(jí)約10年。整體來(lái)看，采用LNG、PTO和風(fēng)能技術(shù)，總排放量減少了36%(與傳統(tǒng)的以船用輕柴油為燃料的船舶相比)，其中16%歸因于LNG的使用，15%歸因于PTO操作，5%歸因于風(fēng)能利用。可以看出，許多節(jié)省與較低的燃料使用和維護(hù)成本有關(guān)，這會(huì)使得運(yùn)營(yíng)支出減少37%左右。雖然建造支出有所增加，但運(yùn)營(yíng)支出的大幅削減意味著這些費(fèi)用將在2-5年內(nèi)收回。

電源選項(xiàng)

大量的冷藏集裝箱運(yùn)輸讓船載電力受到極大關(guān)注，而康士伯海事新船的開頂設(shè)計(jì)促進(jìn)了集裝箱的自然通風(fēng)，并減少了對(duì)貨艙通風(fēng)的需求。

康士伯海事將混合動(dòng)力軸帶發(fā)電機(jī)作為標(biāo)準(zhǔn)安裝和集成，從而實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力輸出(PTO)和動(dòng)力輸入(PTI)功能。研究表明，通過(guò)利用推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)未使用的發(fā)電能力并降低船舶運(yùn)營(yíng)所需的輔助發(fā)電機(jī)支持水平，使用PTO可以帶來(lái)顯著效率優(yōu)勢(shì)，可以降低排放并節(jié)省高達(dá)12%的燃料使用，并且最大限度地減少四沖程輔助發(fā)動(dòng)機(jī)使用，特別有利于減少甲烷泄漏。

這艘2000TEU型集裝箱的模塊化設(shè)計(jì)使這一過(guò)程變得簡(jiǎn)單。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在低負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，PTO可用于為電池充電。這種存儲(chǔ)電力可用于多種用途，包括停電儲(chǔ)備、旋轉(zhuǎn)儲(chǔ)備、調(diào)峰，以及作為零排放推進(jìn)和貨物轉(zhuǎn)運(yùn)操作的PTI。未來(lái)，在靠近人口稠密地區(qū)的航道中，零排放運(yùn)營(yíng)必不可少，該解決方案可以升級(jí)，使僅靠電池供電的基爾運(yùn)河運(yùn)輸成為可能。

數(shù)字支持

就任何面向未來(lái)的船舶設(shè)計(jì)而言，數(shù)字化將是核心。在這艘2000TEU型支線集裝箱船上，康士伯海事開發(fā)的EcoAdvisor工具可根據(jù)運(yùn)行情況為優(yōu)化燃料使用、維護(hù)、環(huán)境或安全提供最佳配置建議。因此，這艘新船被預(yù)見為一艘先進(jìn)的數(shù)字化船舶——不僅代表了提高運(yùn)營(yíng)安全性、效率和法規(guī)遵從性的一種手段，而且通過(guò)利用不斷發(fā)展的遠(yuǎn)程支持和自主技術(shù)、自動(dòng)化、系統(tǒng)管理和優(yōu)化集成解決方案，消除了船隊(duì)和岸基團(tuán)隊(duì)之間的障礙。

康士伯海事的Vessel Insight SaaS(軟件即服務(wù))解決方案是其獲得專利的“船到云”數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，這項(xiàng)服務(wù)可以幫助增強(qiáng)客戶未來(lái)商業(yè)軌跡：擁有復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析工具，充當(dāng)Kognifai海事市場(chǎng)(康士伯開放數(shù)字生態(tài)系統(tǒng))中其它應(yīng)用程序和服務(wù)的訪問(wèn)門戶，可以利用船隊(duì)和船舶數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)最佳業(yè)務(wù)價(jià)值。