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看康士伯这型新船设计瞄准哪些行业痛点

康士伯海事一直在开发面向未来的船舶解决方案,这艘2000TEU型支线集装箱船的设计就是一个典型。

将现有技术与新技术进行创新融合的解决方案是康士伯海事(Kongsberg Maritime)一直以来的目标,日前,该公司披露了其2000TEU型支线集装箱船设计理念,旨为确保船东在未来具有更强的市场竞争力。

这艘新船具有哪些特点?接下来,小编为您一一解答。

模块化设计

康士伯海事在广泛研究、规划和测试支线运输市场后,并针对2000TEU型支线运力进行了创新设计。这艘敞口基尔型(Kielmax)集装箱船(可能还将具有冰级符号)没有重型货物舱,从而降低了成本、载重和装卸难度。甲板室前置设计有助于保护货物免受甲板涌浪冲击,防水油布则为集装箱提供进一步保护,与此同时,集装箱将固定在高隔槽引导装置之间。“这些隔板在主甲板下面是防水的,上面则是网格化,引导装置的存在也将减少绑扎,从而加快装卸过程。”康士伯海事高级副总裁Oskar Levander说,“通过高效的港口运营,我们可以在更少船员情况下促进货物快速周转,节省在港时间可以让船舶在海上以较低航速航行的同时保证准班率,并减少燃料使用。”

采用模块化设计还可以很容易地重新配置资源,以便为日后安装电池容器和任何其它需要额外装置提供空间,例如替代燃料油箱。这些可以放置在集装箱堆垛下方而不会减少货量——可以相互叠放的集装箱数量受限于集装箱强度而不是船内空间。而宽体设计则为船舶提供了足够的稳性。值得一提的是,集装箱丢失系统进一步提高了货物安全性,该系统将主动稳定器与智能天气路线和转向相结合,以最大限度地降低货物丢失风险。当然,使用模块化设计已经不太可能出现这种情况,但康士伯海事依旧力求将风险系数降至最低。

新燃料选择

对于航运业而言,也许最紧迫的难题是燃料选择。“船东知道如果今天购买一艘船,那这艘船将在其寿命期间经历燃料转换。那怎么准备呢?”Oskar Levander解释道:“我们的解决方案是设计一艘可以随时间轻松进化的船——从一开始就考虑到了其组件将被更改和升级的事实。”

康士伯海事从液化天然气(LNG)开始,这为转换为目前建议的大多数未来替代燃料奠定了坚实基础。“我们现在可以使用已有的LNG基础设施,而随着时间的推移,船东可以轻松切换到液态沼气或合成液化天然气,只要这种燃料具备有吸引力的成本,就可以使用相同发动机,因为本质上是相同燃料。此外,通过使用双燃料发动机,船舶还可以使用柴油或可再生能源,例如HVO(加氢处理植物油)。通过转换还可以使用氨燃料。我们尽可能设计适用于多种当前和潜在燃料的船舶,以便船东可以确信他们能为下一步做好准备。”Oskar Levander说。

因此,这艘2000 TEU型船的设计原则强调了适应性,使其成为具有经济吸引力的中长期提议。大多数燃油系统组件都是模块化、即插即用的部件,易于改装、升级和转换。其它更昂贵部件(如发动机和油箱)只需对阀门和连接件等进行较小调整。在Oskar Levander看来,燃料储存系统是最有可能需要重大变革的领域之一,尤其是对于氨等燃料而言。而两个预先安装的C型LNG储罐已设计为可使用氨气,开放式模块化设计又使安装进一步简单,并可选择在货物下方添加额外储罐。

巧妙的推进

另一种面向未来的解决方案是Promas方向舵和螺旋桨组合设计,该方案可将效率提高3%-6%。当燃料价格使风能解决方案对于高效、有竞争力的运行至关重要时,可控螺距螺旋桨还将允许轻松采用辅助风能。目前,概念设计提出了两种推进配置。单螺杆版本受益于较低流体动力阻力和较低的投资成本,而双螺杆选项则以更高船体阻力和投资成本为代价,以提高开放水域效率和机动性,后者可以减少在港停留和对拖船的需求,从而节省时间和运营成本。

对于风能,康士伯海事对旋筒风帆效率进行了计算,结果显示每年可节省约7%的燃料。这是基于使用两个风帆而言,因为这种选择将促进港口作业并减少逆风阻力。目前,康士伯海事还在进行研究使用大量较小的旋筒风帆的可行性。

康士伯海事还建议部署HullSkater解决方案。这是一种主动式船体清洁机器人,可以在初始阶段清除船体污垢,然后再牢固地附着在船体上,从而减少阻力,节省大量燃料。

2023年,现有船舶能效指数(EEXI)和碳强度指标(CII)将实施,这意味着船舶将需要满足更严格环保要求。根据预估,康士伯海事设计的2000TEU型集装箱船CII值比A级阈值低35%,这允许船东保持A级约10年。整体来看,采用LNG、PTO和风能技术,总排放量减少了36%(与传统的以船用轻柴油为燃料的船舶相比),其中16%归因于LNG的使用,15%归因于PTO操作,5%归因于风能利用。可以看出,许多节省与较低的燃料使用和维护成本有关,这会使得运营支出减少37%左右。虽然建造支出有所增加,但运营支出的大幅削减意味着这些费用将在2-5年内收回。

电源选项

大量的冷藏集装箱运输让船载电力受到极大关注,而康士伯海事新船的开顶设计促进了集装箱的自然通风,并减少了对货舱通风的需求。

康士伯海事将混合动力轴带发电机作为标准安装和集成,从而实现了动力输出(PTO)和动力输入(PTI)功能。研究表明,通过利用推进发动机未使用的发电能力并降低船舶运营所需的辅助发电机支持水平,使用PTO可以带来显着效率优势,可以降低排放并节省高达12%的燃料使用,并且最大限度地减少四冲程辅助发动机使用,特别有利于减少甲烷泄漏。

这艘2000TEU型集装箱的模块化设计使这一过程变得简单。当发动机在低负荷下运行时,PTO可用于为电池充电。这种存储电力可用于多种用途,包括停电储备、旋转储备、调峰,以及作为零排放推进和货物转运操作的PTI。未来,在靠近人口稠密地区的航道中,零排放运营必不可少,该解决方案可以升级,使仅靠电池供电的基尔运河运输成为可能。

数字支持

就任何面向未来的船舶设计而言,数字化将是核心。在这艘2000TEU型支线集装箱船上,康士伯海事开发的EcoAdvisor工具可根据运行情况为优化燃料使用、维护、环境或安全提供最佳配置建议。因此,这艘新船被预见为一艘先进的数字化船舶——不仅代表了提高运营安全性、效率和法规遵从性的一种手段,而且通过利用不断发展的远程支持和自主技术、自动化、系统管理和优化集成解决方案,消除了船队和岸基团队之间的障碍。

康士伯海事的Vessel Insight SaaS(软件即服务)解决方案是其获得专利的“船到云”数据基础设施,这项服务可以帮助增强客户未来商业轨迹:拥有复杂的数据分析工具,充当Kognifai海事市场(康士伯开放数字生态系统)中其它应用程序和服务的访问门户,可以利用船队和船舶数据实现最佳业务价值。

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