船舶大型化趋势下新能源的经济可行性分析.docVIP

PAGE PAGE 1 船舶大型化趋势下新能源的经济可行性分析 　　摘要：现今航运产业低迷，各大船公司几乎无利可图。降低运营成本是企业降低损失、谋取利润的重要方法。而燃油成本则是企业运营成本的重要组成部分，本文通过对比核能、太阳能、液化天然气及生物柴油与传统燃料的经济特性，通过考虑设备购置成本及燃料成本等，从经济角度探究何种能源最优，最有望在未来船舶上得到应用。 　　关键词：新能源经济可行性船舶核能生物柴油LNG 　　近年来，国际航运市场低迷，各大班轮公司艰难运作已成普遍现象，在“开源”难的市场下，“节流”就成了各大班轮公司目光集聚点。目前，船舶主要靠船舶柴油机提供动力，柴油机所消耗的石油能源占运营成本较大部分。此外，在环境日益恶化的今天，船舶作为重要污染源之一，每年向全球排放的氮氧化物气体占总体的30%。为确保航运产业的可持续发展，新能源的开发和利用已势在必行。本文除了对新能源技术在船舶上的应用做简单介绍外，还将对比研究几种新能源的经济特性，探究一种最经济的适用于船舶的新能源。 　　1.国内外研究现状 　　对于新能源的研究，学者们都有着自己的见解，胡健（2010）认为，新能源的运用不能降低船舶自身稳定性；能源供给必须做到持续、稳定和持久；新能源所能提供的船舶推进功率必须足够大。缪国平（2008）认为对于采用新兴能源的船舶，应认真剖析它的利弊得失和经济性，对于新能源，除了是否环保，还要从产业链的流程综合分析。袁成清等（2010）分析了船用太阳能光伏电池的应用模式和可行性跟船型相关度。王力（2010））对太阳能风帆的发展进行分析，指出太阳能风帆的发展己初见端倪。周盛等（2012）通过对核动力船舶进行经济性分析，得出核动力船舶可以在实现船舶高速化的情况下，核燃料消耗几乎不变。秦琦和杨军（2011）认为液化天然气（LNG））燃料与其他燃料相比最主要的优点是对环境的影响较小，排放量最小，但是需要有特定的船型和港口设施配备。通过对以上参考文献阅读和整理，可以明显的看出研究者对于各类新能源有一定的研究，但是对于各种新能源的综合比较较少，对于其经济性分析几乎没有。本文就是对于各种新能源进行比较并分析其经济性。 　　2.船舶新能源现状2.1核能 　　核能是人类最具希望的未来能源。目前，人们开发核能的途径有两条：一是重元素的裂变，如铀的裂变；二是轻元素的聚变，如氘、氚、锂等。重元素的裂变技术，已得到实际性的应用；而轻元素聚变技术，也正在积极研制之中。 　　核能在效率和环保上优势明显，铀是高能量的核燃料，1千克铀可供利用的能量相当于燃烧2050吨优质煤。核能不像化石燃料那样排放大量的污染物质，因此核能发电不会造成空气污染。 　　2.2太阳能 　　太阳能是纯天然、零污染的环保性可再生能源。近来，太阳能民用领域——光伏产业正逐步家用化，如太阳能发电装置、太阳能热水器等，在这方面中国很多企业已经掌握了世界领先技术。 　　2.3生物燃油 　　生物燃料是作为替代柴油的能源而出现的，以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油，通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油完全满足作为船舶动力使用，且具有较高品质。在欧洲的实验表明，其动力性能与普通柴油无任何区别。此外，检测结果表明，采用生物柴油的发动机废气排放指标不仅满足目前的欧洲2号标准，甚至满足欧洲3号排放标准。由于生物柴油的优良环保特性，目前在欧洲生产该生物柴油可享受到政府的税收政策优惠，其零售价低于普通柴油。 　　2.4液化天然气（LNG） 　　天然气作为清洁能源越来越受到青睐，很多国家都将LNG列为首选燃料。液化天然气正以每年约12%的高速增长，成为全球增长最迅猛的能源行业之一。LNG作为船舶的燃料动力也成为未来航运产业发展的关键因素，各国船公司也已对LNG动力船进行应用和开发。LNG液化天然气目前是全世界增长速度最快的一种优质清洁燃料。它具有易储存、运输效率高、杂质含量少、燃烧清洁高效、气价低、经济效益好等优点。由于LNG组分较纯，燃烧完全，燃烧后生成二氧化碳和水，所以它是很好的清洁燃料，有利于保护环境，减少城市污染。 　　3.新能源经济性对比 　　在船舶大型化趋势下，本文以9200TEU集装箱船为目标船型，寿期25年，具体参数见表3.1。以新旧能源提供的能量守恒为原则，保持发动机61.7MW下运行时为条件，对各类新能源进行综合分析。 　　本文选用9200TEU集装箱船，主机功率61.7MW，航行天数300天/年，日耗油180。假设该集装箱船挂靠东亚港口，进行跨太平洋航线定期服务，每航次在海上航行30天，挂靠港口12天，每年完成8.7个航次，船舶以经济航速22.5kn运行。 　　船舶动力装置投资费用普通商船主机约占船舶总造价的16%，大