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降低10%航速,实现CO2减排30%,无人船在脱碳领域到底有多给力

作者:郭建平 来源:信德海事网 2021-12-06 17:30:00 海运资讯 船舶 技术

为了随着应对气候变化,我们需要尽快采取相应行动,航运业可以充分利用自动驾驶技术来助力脱碳目标的实现,无人船行业的引领者One Sea提出了上述的建议。


在联合国最近的报告中,科学家们对气候变化发出了严厉的警告。2020年,国际海事组织(IMO)在第四次温室气体研究报告中预测,随着海运需求的不断增长,到2050年二氧化碳排放量将比2008年增长约90-130%。这一预测与国际海事组织的目标形成了鲜明对比,即在2050年使温室气体排放量在2008年的水平上减少50%。


One Sea表示,在这种背景下,航运业必须迅速果断地采取行动,减轻其对环境的影响,而自动驾驶技术可以为此做出很大的贡献。One Sea的目标是在2025年之前建立首个海上无人交通生态系统。


ABB的船舶与港口业务航运监管和公共事务负责人、One Sea主席Eero Lehtovaara表示,自动驾驶技术通过改善船舶的安全情况,从而给海洋环境的保护带来好处。


他解释说:“搁浅和碰撞等事故会对环境造成严重影响,这些事故大多是由于船员对船舶周围情况观察不力导致的。” “通过不断监测船舶的位置,保证船舶与可能发生的危险保持一定的安全距离,无人船可以减少事故发生率,从而达到保护环境的目的。未来的发展趋势是将人类的能力与先进技术进行充分有机结合,从而形成“人机协作”的模式。


Lehtovaara补充道,除了让船舶远离物理危害,自动驾驶技术还可以避免船舶执行一些被禁止的和危险的行为。“通过设置地理围栏(geofencing),可以使船舶采取适当的措施,从而最大限度地减少其对生态的影响。例如在控制排放区内遵守排放限制规则,避开敏感区域等。”


在另一方面,船舶的自动驾驶也在航行效率提高方面,有助于航运业的脱碳。“该技术通过不断对细微变化及时调整,而不是对较大的变化采取阶段性调整的方式,来提高船舶生产效率和燃料燃烧效率。”他补充说,这就减少了相同货量下货物的温室气体排放量。


Lehtovaara的观察结果与One Sea无人船联盟成员瓦锡兰(Wärtsilä)的研究结果一致。在瓦锡兰最近发布的《The future of Smart Autonomy is here》白皮书中,这家海事技术供应商透露,通过优化船舶的航线和速度,可以在较长的航程中节省10%或更多的燃料。与此同时,在两小时的航程中,仅仅减少60秒的停靠时间就可以实现每分钟减少2%到3%的燃料消耗。


智能海事物流专家、One Sea联盟成员Awake.AI表示,利用船舶作业的准时制(just in time)策略,这种自主解决方案可以最大限度地提高燃油效率。该公司的联合创始人兼首席执行官Karno Tenovuo表示:“JIT方法是让船舶先以较高的航速航行,然后在接近港口时降低速度,以减少排队时间。“这种方式节省了燃料,减少了排放,在比较繁忙的港口尤其重要。”JIT方法的实施得到了支持低碳航运的全球产业联盟的进一步支持,该联盟的调查显示,只要降低10%的速度,就可以减少30%的二氧化碳排放。


作为全球领先的货物运输解决方案和服务的提供者,One Sea无人船联盟的成员Cargotec对海运业的脱碳事业做出了较大贡献。Cargotec通过旗下的MacGregor和Kalmar等公司开展各项业务。MacGregor聚焦于通过开发智能港口,以实现海运业脱碳目标。该公司与ESL Shipping合作研发了世界上第一台自动散装起重机,在ESL的两艘以LNG为动力的灵便型散货船上安装了三台起重机。通过优化负载处理,使得起重机的使用寿命延长,货物的周转时间缩短,从而有助于港口的可持续运营。


降低10%航速,实现CO2减排30%,无人船在脱碳领域到底有多给力
Yara Birkeland项目效果图


最近,MacGregor与Kalmar以及One Sea无人船联盟成员康士伯(Kongsberg Maritime)通过合作研发,建造了世界首艘零排放无人驾驶集装箱船Yara Birkeland。该船将化肥从挪威的Porsgrunn市运输到拉尔维克和布雷维克的深海港口,同时具备MacGregor的自动系泊、Kalmar的自动装卸和Kongsberg的传感器和集成技术。这些系统共同支持了船舶的高效运行,运营后预计每年减少约40,000趟柴油动力卡车的运输,大大降低了排放。


Kongsberg计划通过与挪威航运巨头威尔森(Wilhelmsen)成立合资公司Massterly来解决社会对道路运输的过度依赖问题。Massterly成立于2018年,旨在通过提供船舶设计和审批、控制系统、物流服务、船舶运营、保险和融资等方面的服务,“实现从公路运输到海上运输的转变”。Masterly和Kongsberg目前共同参与了一个项目,为挪威经销商ASKO建造两艘新的全电动无人货船。预计在2022年初交付,该船舶的应用将会取代120万英里的卡车运输,预计每年将减少5000吨二氧化碳的排放。  


Kongsberg和Cargotec项目的预期环境效益与ABB、Awake. AI、Wärtsilä等One Sea无人船联盟其他成员的研究发现一致。基于这一点,船舶的自动驾驶可能会对实现航运业的减排目标起到支持作用,从而避免了航运业走向IMO报告中对航运业温室气体排放的悲观预测。


One Sea是一个备受瞩目的项目,主要目标是在2025年之前建成海上无人交通生态系统。

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