多年来,中国一直饱受环境污染的困扰,而原煤燃烧、汽车尾气排放等因素作为雾霾背后的元凶,也不断接受着公众的口诛笔伐。其实造成污染的原因是长期而复杂的,每个可见或不可见的因素对于环境污染可能都有不可推脱的责任。例如,远离公众视野的港口船舶,其排放污染量就相当惊人。值得庆幸的是,一些致力于细分领域的企业已经意识到这一问题并在积极采取行动。
全球领先的电力和自动化技术集团ABB,在船舶和港口领域拥有众多节能高效的产品、技术和解决方案。在中国从“造船大国”迈向“造船强国”的转型过程中,他们也希望通过简单、智能的解决之道让船舶的运行更可靠、高效和环保。
提升能效环保的最佳途径
中国环境污染问题在当前并不是个例,气候变化形势之严峻已成全球共识。在第21届联合国气候变化大会(COP21)之际,ABB集团总裁兼首席执行官史毕福博士发表了署名文章,对于控制碳排放和减轻气候变化影响提出了自己的见解和措施。
ABB中国船舶与港口业务负责人姚晔东(左)ABB中国过程自动化业务部负责人蒋海波(中)ABB中国涡轮增压系统业务单元负责人汪庆周(右)
ABB中国过程自动化业务部负责人蒋海波认为,对环境保护和节能减排话题的关注,已经延伸到各细分领域。“但是不管哪个领域,那些唾手可得的成果已经在慢慢减少,所以用户、供应商都在寻求在节能减排和环保方向上进一步的技术突破。”
创新和绿色环保是ABB的文化基因,其面向可持续发展的研发创新从未停止。在船舶和港口领域,ABB拥有众多节能高效的产品、技术和解决方案,例如ABB船载直流电网技术可以帮助船舶节省高达27%的燃油、显著降低噪音,并将电气设备所占空间及重量减少30%;结合高性能涡轮增压装置的ABB船舶发动机废热回收系统,可提高发动机10%的节能效果,减少温室气体的排放;ABB船舶岸基供电系统通过接入岸上电网,可以使停泊港口的商业船舶关闭其内燃机,大幅减少港口的空气和噪音污染,目前在全球已经积累了多个成功案例。
Azipod D型无齿轮推进器
在蒋海波看来,绿色的含义就是减少无用功,使设备的最佳运营状况发挥出来。ABB今年最新推出的Azipod D型无齿轮推进器采用新型混合式冷却系统,能将电机性能提升45%,从而减少近25%的装机功率,帮助用户大幅度地实现节能降耗。而ABB推出的ACS800系列水冷变频器能实现快速精确的控制和可靠高效的船舶应用。长江三峡上的“世纪传奇”豪华游轮采用ACS800多传动变频器后震动和噪声减少了80%,如果按满负荷运载计算,每年可节省200~400 吨柴油,对船舶的节能性和环保性具有重要意义。
从“涡”开始绿色航运
当然,船舶的动力性、经济性、环保性很大程度取决于发动机,而发动机的基站就是涡轮增压系统。涡轮增压的作用在于利用内燃机运行时所产生的废气能量驱动压气机,提升发动机动力,同时降低油耗,减少排放。ABB是500千瓦以上的柴油机和燃气发动机用涡轮增压器的业界领导者,在全球有超过20万台涡轮增压器在运营使用,100多个销售和服务网点覆盖50多个国家和地区。
ABB涡轮增压系统主要应用于船舶动力、海洋工程、陆用电站和铁路机车几个主要市场,通过技术的不断进步,绿色节能理念在涡轮增压系统也得以体现, 如ABB推出的二级涡轮增压系统Power 2 800 M增压系统效率超过75%,最高可减少氮氧化物排放60%,单套系统每年可帮助发动机节省燃油费用高达数十万元。“现代汽车发动机率先实现了二级涡轮增压技术的应用,而在船舶大功率发动机上实现二级增压相对较难。ABB是全球目前唯一一家实现商业交付的厂商,并且已经推出了第二代产品。” ABB中国涡轮增压系统业务单元负责人汪庆周告诉记者,“二级涡轮增压系统的应用,改写了业界的游戏规则,并给柴油机带来更多选项,可大幅降低氮氧化物排放。如结合可变气门技术,我们为客户带来的不仅是系统,而是管理能力的提升,帮助现代柴油机达到了最高的效率和经济性。”
结合当前船舶行业的发展趋势,ABB也在不断进行技术创新。ABB最新推出的适用于二冲程船用发动机的单级涡轮增压器A160-L,是ABB迄今为止体积最小的一款涡轮增压器产品,其高效紧凑的轴流式涡轮设计,符合当前发动机降低油耗和减少排放的要求。另外,ABB还推出行业内首个船舶涡轮增压器的压气机出口消音装置,可减少噪音5分贝。别小看这5分贝,就人耳的感知而言,这相当于减少了一半的噪音,将大大改善船员的工作和生活环境。
打造船舶的智慧和互联
互联网对传统产业正产生深远的影响,互联网与产业的融合已经成为未来重要的发展方向。针对物联网等技术发展潮流,ABB提出“物、服务与人的互联”概念,旨在通过信息的互联互通,实现从供应商、生产商、渠道合作伙伴到用户等各相关环节的有机整合。
ABB中国船舶与港口业务负责人姚晔东表示,“物、服务与人的互联”的概念也已经体现在ABB船舶和港口领域产品和解决方案之中。“基于云服务的物联网技术将单一的船舶数据、客户运营中心以及ABB岸基服务中心互联,整合离岸和岸基多方数据资源,从而帮助客户选择最佳的路径与方案,实现船舶运营效率最大化。”
除了产品和解决方案层面,“物、服务与人的互联”精髓也体现在智能码头领域。ABB希望通过智能的操作方式准确地判断存量,感知货物状态,实现更有效、快速的货物运输。
据悉目前全球已有多个港口采用了ABB智能码头系统。姚晔东认为,自动化与智能化并没有明显的界定。如果单台起重机具备了远程控制功能,可以精准执行指令,这通常被认为具备自动化功能。而如果整个码头都实现了远程控制,无需再在机上配备司机,所有起重机等设备均能通过自动化系统提供的控制信息,以最快,最短和最少的衔接方式找到货物,并运送到指定的船上,这就是一种更为智能的自动化场景。同时也提高了操作人员总体的工作效率,使人们可以在舒适安全的环境中愉快地工作。
未来,船上自动化和智能码头也可进行更有效的结合,货物从客户端发出那一刻,其信息就已经开始被准确的记录追踪,后面的每一个环节都能基于前面的信息进行预判和准备。“智能码头是一个非常广的概念,ABB投入了很大的精力进行智能码头的研发,并积极与国内的一些企业进行合作,我相信智能码头今后在中国会有广阔的前景。”