• 風帆的新時代已開啟

    《經濟學人》好文分享——

    1926 年,一艘非同尋常的船只橫渡大西洋抵達紐約。這是一艘經過改裝的帆船,更名為“巴登-巴登“號(Baden-Baden)。船上的兩根桅桿已被拆除,取而代之的是甲板上安裝的一對15米高的旋轉圓筒。這對轉筒被稱為“Flettner轉子”,以首次提出這一想法的德國發明家Anton Flettner命名。它們不僅效率極高,且帶動下船只的燃料消耗不到同等大小的燃油動力船的一半,還能讓船只相較于帆布索具,更靠近迎面而來的風。

    • 一個全新的風帆時代已經來臨

    當時,轉筒的誕生一度被人們贊譽為”偉大的成就“,直到愈發廉價的石油價格從根本上削弱了人們對此的興趣。現如今,石油成本逐步上升,囊括了經濟之外的因素。船舶運輸承載著全球80%以上的貨物,取而代之的是,其溫室氣體排放量也占據著人類總排量的3%左右,與航空排放量接近。因此,各大港口開始著手對船舶的排放量進行限制。IMO國際海事組織已經制定了”到2050年左右‘船舶排放量減少到凈零’“的目標。之所以不能精確到具體年份,是因為目前還沒有完全簡單可行的方法來實現這一目標。

    使用風帆一度被視為減少污染的不錯方式。近些年來,行業對Flettner轉子以及一些風力輔助推進技術(包括硬帆、巨型風箏和高大的吸力帆)重拾濃厚的興趣。然而,與其他行業一樣,船舶業同樣需要很長時間才能完全扭轉“航向”。在過去了一段僅限于構想草圖和小規模試驗的時期之后,船東們開始紛紛下單,對現有貨輪進行改造,并建造全新的風力輔助船舶。一個全新的風帆時代已經來臨!

    風能尤其適合作為大型深海船只的輔助推進動力。目前看來,電池技術還不能為短途航行的小型船只以外的船舶提供更多的動力。此外,生物燃料、氫氣和氨氣等通過綠色工藝制造的替代燃料雖能提供必要的動力,但制造和分配這些燃料的基礎設施卻很少,且在最初階段,它們的價格相對昂貴。因此,即便是替代燃料船舶,利用風能同樣有助于進一步降低成本和排放。

    • 如何利用風推動船舶前進

    現如今,Flettner轉子仍然是一種極具吸引力的解決方案。當風圍繞旋轉的圓筒,將在一側產生較高氣壓的區域,另一側產生氣壓較低的區域。疊加馬格努斯現象(Magnus effect)(一種讓旋轉球體在空氣中劃出彎曲軌跡的效應),形成的壓力差將產生一種與風向成直角的力。

    轉筒能根據當下的風力條件進行“修正”,實現以不同的速度向不同的方向轉動,而所有這些都是全自動的,不需要額外的人力輔助。

    • Norsepower旋筒風帆的經濟效益

    芬蘭的Norsepower(挪世航力)公司是現代化Flettner轉子供應商。今年初,Norsepower贏得了有史以來最大的風力輔助推進交易:為法國船東Louis Dreyfus Armateurs新造的三艘貨輪各安裝六桅35米長的轉筒,這些船舶將租賃給歐洲航空航天集團的Airbus(空中客車)公司。每艘貨輪將運載由機身、機翼和機尾組成的半成品飛機,運送至空中客車公司位于美國的工廠,用于組裝成六架A320客機。

    圖:挪世航力旋筒風帆的應用 來源: shutterstock

    Norsepower公司已經在八艘船舶上安裝了Norsepower Rotor Sails?(挪世航力旋筒風帆),并積壓了價值3000萬歐元的訂單。公司前首席執行官Tuomas Riski先生表示:這些投入使用的船舶顯示,油耗降低了5%至25%,排放量也同樣減少了5%至25%。每個轉筒的成本約為100萬歐元,但這筆錢可以在3-10年內通過節省的燃料償還。

    其他風力輔助推進系統也能節省費用,不過很難進行精確的比較,因為這在很大程度上取決于風力條件、船舶類型、航速和航向等因素。Riski先生認為,船長可以在大部分時間內實現引擎空轉。航程則沿著風向最有利的路線規劃,而不是拘泥于固定航程,與過去風帆時代的做法非常相似。打個比方,在新的規劃下,不易腐爛的貨物可能需要稍久的運達時間,但運輸方將因此獲得更低的碳足跡回報。

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