渔船新能源技术应用前景分析

渔船新能源技术应用前景分析

于波,叶德强

烟台黄渤海新区海洋经济发展局 山东烟台 264000

寿光市渔洋渔业发展中心 山东寿光262700

摘要：能源是世界各个国家的发展技术与必备条件，大力推动新能源技术的应用，以绿色低碳为导向，将渔船与新能源应用技术相结合，将新能源技术的应用与开采带动渔船产业的发展。另一方面，加强国际合作，实现开放条件下的能源共享，在能源生产和消费中加强国家合作，有效利用世界新能源。

关键词：渔船；新能源技术；应用；发展前景

引言

全球气候变暖已成为当今国际社会最为关注的问题。国际海事组织（IMO）第4次温室气体研究报告显示，2012—2018年全球海运温室气体排放量（包括国际、国内和渔船排放）从9.77亿t增至10.76亿t，增幅9.6%。其中，CO2排放量从9.62亿t增至10.56亿t，增幅9.3%。虽然国际海运碳排放强度降低了11%，但整体仍呈上升趋势。近几年，全球机动渔船总数稳定在286万艘左右，截至2019年末，我国机动渔船总数为46.83万艘，总吨位1004.84万t，总功率为1990.53万kW。以美国橡树岭国家实验室（ORNL）提出的CO2计算方法估算，我国机动渔船CO2排放量约为3500万t。根据数量比例，我国机动渔船温室气体排放量达到全球机动渔船温室气体排放量的1/6，减少渔船温室气体排放迫在眉睫。减少温室气体排放或增加大气中温室气体的吸收是解决全球气候问题的主要措施。2018年，国际海事组织（IMO）提出到2050年全球海事温室气体排放总量较2008年降低50%的远期目标。中国在第75届联合国大会上提出：将力争于2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。这一长远目标的提出，将绿色新能源的应用推到前所未有的高度。

1新能源技术概述

新能源即非常规能源，具有在各类能源中相互转化的特点，如风能、太阳能、海洋能等，我国目前对于新能源的研究还处于探索和开发阶段。新能源技术是目前一切待开发与待利用能源能够对地热能源产生清洁效果的总称，其中核能、太阳能是最重要的清洁能源。加强对新能源的开发与利用，除了会加快人类社会发展对不可再生能源的消耗外，还能够在满足人类能源需求的基础上降低对生态环境造成的影响。新能源一定是可再生能源，即便是在大量使用后也不会转化为不可再生能源，在新能源技术不断发展的过程中，越来越多具有清洁效果的新能源会逐渐替代传统的不可再生能源。新能源具有分布广的特点，是国际社会公认的能够代替传统化石能源的一种理想能源，不会对生态环境造成污染，有助于加强对生态环境的保护，目前已经有许多国家进入到新能源的研究阶段，在多年实践中积累了丰富的经验。

2节能减排的意义

2.1燃油成本增加，利润迅速降低

ba首席执行官认为，ba公司利润大幅下降的主要原因之一是燃料成本持续上升，每季度超过7亿英镑，比去年增加了2亿英镑，尽管燃料价格压力越来越大。分析表明，世界上所有航空公司现在都面临油价迅速上涨和利润下降的问题。今年有20多家航空公司倒闭，欧洲的重型航空公司达到了40家，毕竟不能幸免于破产。

2.2国家大力提倡全民节能

近年来，国务院积极推进全国节能运动，制定了人人享有的定量行动指标，证明是可行的。为了积极提高各级管理人员对节能的认识，国务院要求各部门和负责人参加每年一度的节能试点活动。因此，我们认识到数量有限的石油在发展国民经济方面发挥的重要战略作用，并认识到节约能源和减少排放的重要性。据不完全统计，中国已经有95万艘渔船，其中85%是木制渔船，不到2%的玻璃纤维渔船能效高。日本已经拥有90%以上的玻璃纤维渔船，在美国几乎看不到木制渔船。渔船的持续发展没有考虑到能源效率的提高，大型地区渔船无法现代化，造成了严重的老化问题，技术设备落后，以及船舶、机械和纸浆的匹配过程缺乏效率。这部分渔船的燃料消耗尤其令人震惊，其中40%已有20年的历史和工作经验。我们的渔船每年生产850万吨石油，几乎是海上渔业生产成本的一半。鉴于柴油价格持续上涨以及大多数渔船需要改装，渔业公司已经面临困难，我国政府向使用柴油的船只提供适当补贴。然而，燃料消耗成本仍然是渔业发展的一个重要因素。

3渔船新能源技术应用

3.1新型能源燃料

液化天然气、液氢、液氨以及甲醇等新型燃料是目前全球海事关注的焦点。液化天然气（LNG）是以天然气原料经处理后，通过低温工艺（-162℃）形成的低温液体，甲烷含量高达90%，燃烧可减少20%左右的CO2及90%的NOX排放，几乎无硫化物与颗粒物产生。液氨是将氨气通过加压或冷却（-34℃）得到液态氨，具有腐蚀性，不完全燃烧时也会产生氮氧化物。甲醇在常温下即为液态且有毒，燃烧产物为CO2与水，不充分燃烧时会产生CO。液氢是将氢气经低温工艺处理（-253℃）形成的低温液体，在自然界中以化合形式存在，是一种二次能源，燃烧产物只有水，是一种零排放的清洁能源。目前新型燃料动力系统主要为燃料发动机与燃料电池技术。

3.2蓄电池

目前船舶中应用较多是铅酸电池与锂电池。锂电池主要分为磷酸铁锂电池和三元锂电池。铅酸电池多用于应急电源、起动电源等，锂电池可用于船舶推进。相对铅酸蓄电池，锂电池具有如下的特点：（1）储能密度相对较高。锂电池的储能密度目前已达460~600Wh/kg，是铅酸蓄电池的6～7倍。（2）体积小、质量轻。同等规格磷酸铁锂电池的体积是铅酸电池的2/3，质量仅是铅酸电池的1/3。（3）使用寿命长。锂电池使用寿命一般能达到6年以上。（4）高功率承受能力。锂电池能快速地进行充放电，无记忆效应。（5）高低温适应性强。在较低温度下，锂电池仍可保证满容量的输出。（6）锂电池不含铅汞等有害物质，更为环保。（7）安全性相对低。受到撞击或高温时，锂电池起火点较低、易爆炸，但目前已基本得到控制。（8）价格相对高，前期成本压力较大。

3.3太阳能

太阳能船舶是光伏技术在船舶的应用，其动力推进主要有纯电推进和混动推进。纯电推进是由太阳能电池组及配套储能电池组供电，多应用于小型船舶。混合动力推进较多采用传统内燃机与电推构成“内燃机一电联合”方式。

3.4现代风帆

动力船舶主要现代风帆主要分为翼型风帆、天帆以及转筒帆。翼型风帆剖面与机翼相似，采用液压装置对风帆的展缩与角度进行控制；天帆形似风筝，以牵引绳索与船体相连，利用吊舱控制风帆飞行姿态，不影响甲板面积与主尺度；转筒帆是由转筒与两端板构成，当转筒在气流中转动时，产生垂直于气流方向的横向力，从而推动船舶前进。

4渔船新能源技术发展前景分析

4.1强化政府责任

加强政府问责制不仅仅意味着加强努力。各级政府必须建立一个强有力的新能源系统:它们不能错过或超过，更不能成为独裁者，如果它们不守夜的话。第一，必须提高社会行为者对加快新能源技术创新和调动资金的重要性的认识。二是完善我国新能源技术创新金融体系，积极推进新能源技术创新立法和财政政策。大国兴衰的历史告诉我们，新能源不仅是能源的替代品，而且实际上可以对经济和政治产生革命性的影响。既然要改变，就必须坚决打破现有的不合理利益结构，让新能源有序健康发展。

4.2规模化与产业化并进

在开发新能源方面，价格一直是最大的障碍，也是一个无法避免的问题。在中国新能源和企业发展的现阶段，规模和工业化是降低价格的有效途径。从理论上讲，形成新的产业链并不难，中国的许多产业已经形成了自己的产业链，如光伏产业，但这只是产业链形成的第一步，不易变得更大更强。在微观一级，企业是新能源领域技术发展和创新的主要行为者，如果要使这些行为者的技术发展和创新更有效、更切合实际并满足国家的战略需要，就必须与工业化齐头并进。然而，我们也必须认识到，技术创新必须遵循自己的发展模式，但也与其他因素有关。新能源技术的发展和创新速度取决于新能源技术的性质和工业的性质。在某些情况下，技术创新可能会加速，在新能源技术创新的支持下，新能源产业的增长可能比技术创新快或慢。

结束语

综上所述，我国渔船整体技术水平较低，行业技术更新缓慢，根本原因在于缺乏经济动力、政策扶持力度不足。船舶新技术的应用一般是商船先行，待商船普及之后才在渔船上开始推广。因此，新能源技术在渔船上的应用不存在根本性的技术问题。在未来全球气候环境的趋势下，新能源技术将逐步渗透到渔船，凭借新能源技术推广的契机，加大政策和资金的扶持力度，驱使在役渔船进行技术改造，同时淘汰老旧渔船，完善新能源动力产业链，实现渔船及能源系统的更新换代，改变我国渔船老破旧的局面，为我国低碳事业作贡献。

参考文献

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