Entries by Janet Tsai

中國首艘國造航空母艦

中國人民解放海軍於1970年代參訪了「小鷹號」航空母艦,從此開啟打造藍水海軍之計畫。自80年代起,中國開始利用拆解其他國家之退役航母進行研究學習。並且試圖從西班牙船廠Empresa Nacional Bazan購買航母之設計藍圖,同時也向俄羅斯設計單位Nevskoye Design Bureau尋求協助,並購買設計圖。最後瓦良格號展轉由烏克蘭落入中國手中,並加以改裝、測試,最後於2012年9月25日更名為「遼寧號」,成為中國第一艘航空母艦。 2004年8月13日,中國政府提出一代號為「048工程」之計畫,明確指出航母戰略的三個階段。第一階段為10年建造2艘中型航母,接著於第二階段再用10年完成2艘大型航母,最後於第三階段發展大型核動力航母。而目前中國以完成首艘國建航母,且於2017年04月26日正式下水。目前中國海軍已實際改裝或建造之航母如下: 中國坦承首艘航母是以遼寧號為基礎下設計建造的,由下圖可比較出其差異。 據了解,目前該航母已完成建造,動力、電力等主要系統設備安裝,接下來將按計劃進行系統設備調校和艤裝施工。而官方更表示,001A型航母除了外觀與遼寧艦相似,內部的設備可能全部換成了最新型的自產設備。但由於目前001A仍處於艤裝階段,因此並無法證實其消息之正確性。另外由上圖中可以發現其艦島尺寸,相較於遼寧號縮小約10%,且甲板面積亦增加。代表可使用面積增加,對於載機數量以及調動之工作面積皆有益處。 雖然中國的自製航母遠大於印度自製的維特蘭特號(Vikrant)航母,其載台工作面積以及載機數量皆有所提升,但是根據日本產經新聞報導,其艦艇性能卻沒有顯著提高;另外,001A並無配置艦載機彈射裝置,因此所搭載之殲15戰機,須依靠自身推力完成起飛作業。由此可判斷中國目前之航母設計,主要是綜合其他船型建造經驗所設計而成。而設計航母能力,除了上述之外,還需綜合航母戰鬥群之其他型船艦,形成整體化運用,才是完整的航母設計。  

”SOUL”—新型自升自航式重吊船

圖1. SOUL作業模擬圖 法國顧問服務機構(SeaOwls)近日與挪威船舶設計公司(Ulstein Design & Solutions B.V.)簽署協議,共同合作開發自升自航式重吊船設計,以推出新型離岸風力發電自升自航式重吊船。SeaOwls和Ulstein希望通過合作,開發出具有革命性的新型自升式重吊船,從而既能滿足海上風電行業的未來需求、又能適合在海上油氣市場運營。因此雙方於2017年初聯合推出了一款新的自升自航式重吊船設計,命名為SOUL(取自SeaOwls與Ulstein)。 傳統海上風電安裝船多是自升式,一般是通過增大尺寸來滿足更高的裝機容量需求;然而當尺寸增大時,會導致船舶自重和可變甲板載荷不同比例增大,使得船舶自重過大、安裝效率降低且營運成本上升,這也是在發展下一代海洋風電時運營商們面臨的挑戰。 新設計的重吊船將能適用於不同的起重機規格以及不同負載情況與甲板佈局。SeaOwls表示,與現有船舶相比,此設計將能顯著提升物流規劃及有效負載能力的效率。在自升式船的設計中,支撐腳的頂升技術一直被視為是最關鍵的要素,而SOUL將使用信譽良好的供貨商所提供的升降系統,以確保頂升作業無虞。 圖2. SOUL front view   此外,正在申請專利的SOUL重吊船在開發初期,設計師們從正方型船體出發(出於起重的考慮),通過將正方型轉動45度得到傳統意義上的船艏,並提高船舶航行的效率和燃油經濟性。前後兩條樁腿以及吊機位於船舶中線上,十字型的船體結構佈局,使得SOUL比傳統的自升式船設計輕10%,在提高有效甲板載荷的前提下,船舶自重的增加亦得到控制。在起吊能力上,SOUL設計安裝了繞樁吊,吊高可達海面上200公尺;跨距65公尺時,起吊能力可達1250噸。結合高質量的起重機,SOUL能使運營商邁出離岸風力發電場開發的下一步。 圖3. 起吊模擬 此概念船的設計目的是為了在當前只能安裝6MW~8MW風力機的相同時間能內安裝10MW~12MW的下一代風機,其安裝效率高於目前市場上任何的自升式船設計。SOUL系列重吊船將有不同的尺寸,允許運輸3台到6台10MW~12MW的風力渦輪機。在不需要壓載水的情況下,所有的加載和安裝操作都可以執行。未來可預見SOUL設計概念對於相關行業參與者來說非常具有價值,Ulstein調查的結果反饋非常積極,有評論稱「這是滿足離岸風電行業安裝挑戰中的一個最可行的新解決方案」。 資料來源:New WTIV Design to Handle Next Generation Wind Turbines

智慧型船舶的世代來臨了!

圖1 智慧型船舶 智慧科技與自動化已從工業生產跨界發展到家庭及手機,而正見證這類科技於海洋產業的演變以及船舶自動化的趨勢。 圖2 Rolls-Royce海洋事業部創新副總裁Oskar Levander World Maritime News訪問Rolls-Royce海洋事業部創新副總裁Oskar Levander,請他談談有關海上智慧型鋼鐵巨人最可能崛起的方向與時間點。以下為訪談的內容: WMN:在智慧型船舶概念方面,很多公司都已研究多年,我們何時可看到推展自動化海運的下一步積極行動,以及還需要哪些條件的配合呢? Levander:我們的第一階段是考慮在2020年以前先於局部水域遠端操控船舶。2025年之前,希望能夠在公海上遠端操控船舶,之後再過五年,應該就可預期無人型遠洋船舶的普及。拖船和渡輪應該是最先商用化的遠端操控和自動化船舶,也是最可能由個別船旗國率先掌控的船舶,因為拖船和渡輪相當具有作業上的特殊性。 WMN:就技術面而言,付諸實現的關鍵是什麼呢? Levander:要讓遠端操控和自動化船舶付諸實現所需的技術,包括聲音的感測器技術、上市取得性以及健全決策支援系統(亦即船舶的「虛擬船長」)所需的演算法等,這些已不再遙不可及。 為了能讓遠端操控和自動化船舶付諸實現,我們還需要改變所有的法規層級。舉例來說,為通過法規認證,不僅要獲得船東、操作人員及船員的全面支持,還要取得廣大群眾的接受度,同時,遠端與自動化船舶的操控至少也要具備和現有船舶同等的安全性。 而關於建造與操控示範性船舶的國家級法規,也是要克服的難題,同時也需考量IMO方面相關規則的更改。 圖3 智慧型船舶之間的通訊示意圖 WMN:考量目前噸位過剩及缺乏新資金投入的問題,要如何評估船東投資這類船舶的意願呢?相較於現有的船舶類型,船東有何優勢? Levander:遠端操控和自動化船舶之所以能夠漸受世人矚目,是具有潛在優勢,像是更安全、效益更高等,建造及營運的成本也更低。 根據Allianz保險公司在2012年所發布的報告,75%至96%的海上事故是源自人為因素,其中又以人員疲勞為首。遠端操控和自動化船舶並沒有疲勞的問題,因此不但能夠降低船上成員傷亡的風險,也能減少珍貴資產的潛在性損傷。 圖4 智慧型船舶概念圖-精簡化的船橋 遠端操控和自動化船舶不僅可採用更大載貨容量、更佳流體動力船體與更低風阻的設計,同時,由於船上不需要船員進駐,更可省下現代船舶必須配備的甲板上層建築及通風、暖氣、汙水等人員起居設施。如此,船身更輕盈,可以節約能源及燃料、降低營運與建造成本,並納入更先進的設計。 相較於傳統型船舶,自動化通用型貨輪的運輸成本可降低約20%。 更多船用系統的採納會使現代化船舶日趨複雜,且需要更多技術純熟的操作人員,而智慧型船舶正可因應海上作業人才的短缺問題。 WMN:如果不再需要人力,那麼未來智慧型運輸船舶會對船員帶來什麼樣的影響?是否可能危及大量海事從業者的生計? Levander:有些船舶,例如郵輪,一向是以客戶服務、安全及舒適為訴求,因此還是會有船上工作人員的需求。 智慧型感知系統等專為無人船舶所發展的技術也可以用於改善載人船舶的安全與操控性能。 時至今日,由於生活型態與期望值的改變,海上職務的吸引力已大幅降低,願意長期離家工作的作業人員已日趨減少。而隨著遠端操控和自動化技術的興起,無論是海上作業或陸地上的遠端操控中心,各項職務也將轉為需要較高程度的教育及職能,相信這方面也會吸引更多的有志青年投身海洋事業。 圖5陸上的遙控、監測中心示意圖 WMN:Rolls-Royce監測中心的願景,是監測及管制航行於全球的智慧型船舶,那麼,整個自動化船隊是否也採用相同的方式控制?還是有其他可能的選項? Levander:我們的單一自動化解決方案融合了多樣化自動與遠端控制選項,其實就能適用於所有船型;在開放水域進行自動化航行時,可以獨立挑選最佳的航線和航速,在繁忙水域導航及進出港時,則需要採用更先進的遠端控制方式操控。當然,如果是郵輪及載運危險物資的部分船舶,為顧及客戶服務、安全及舒適等需求,仍需要在船上配置工作人員。 WMN:關於智慧型船舶的安全性與可靠性,現在已有全球運籌所需的必要技術了嗎?應用於海上時,是否會更容易產生故障、意外和海盜掠奪等問題? Levander:若是船上未部署工程人員、需要在海上航行數週之久的情況,必然要採用標準化更完善且更安全可靠的船舶。 船舶系統的標準化、大量操控數據的收集與分析,以及進階型分析功能的開發(透過設備健康狀態監測),都是發展遠端操控和自動化船舶的關鍵要素,因為從中所提供的巨量歷史統計數據可以描繪出最健全的趨勢,並進行船舶可靠度的有效分析。 WMN:在海盜掠奪的議題上,是否已考量智慧型船舶遭受攻擊時可供運用的技術性解決方案? Levander:建造上,可採用難以攀登的設計,無人船舶自然會比傳統式船舶還安全,即使海盜成功登船,也無從進入控制艙間。事實上,操控受到指揮的電腦就能封鎖船舶的行動能力或維持原地打轉,使維安單位更容易協助處理。同時,因為無人船舶上不可能產生人質問題,所以要奪回船舶的控制權也相對容易得多。少了勒贖船員的誘因,船舶成為海盜掠奪目標的機率會隨之大減。網路安全,也是促使船舶遠端操控和自動化成功的關鍵因素之一。因此,Rolls-Royce將會充分善用我們核能及航空事業部近20年的網路安全經驗。 資料來源:Smart Ships Are Coming!  

海巡署籌建141艘艦艇護漁

為因應東海及南海海域執法需要,並配合總統宣示將太平島成為「人道救援中心」,政院高層透露,海巡署向行政院提出「籌建海巡艦艇前瞻發展計畫草案」,規劃自2018年起,基於「共通載台」資源共享的概念,除4000噸海洋巡防艦與海軍新一代飛彈巡防艦用同一船艦設計之外,10年內籌建各型艦艇共141艘;據指出,海巡署已將海軍曾規劃的大型沱江雙船體巡防艦列入1000噸級遠洋漁業巡護艦的評估選項中。 若政院核定且立院能順利通過預算下,預計可用兩年建造一艘的速度,八年內讓四艘四千噸級海巡艦加入海巡任務行列,並落實太平島成人道救援中心。政院高層表示,若要讓太平島或我國各專屬經濟海域成為人道救援基地,關鍵在於擁有大型海巡艦及足夠的緊急救援及醫療設施;太平島日前雖曾舉行人道救援演練,但情況嚴重的病患還是需要送至台灣,若能於駐守南海的大型海巡艦上進行醫療手術,將可把握時效搶救生命。 根據海巡署規劃,將籌建141艘各式艦艇,包含4000噸級巡防艦4艘、1000噸級巡防艦6艘、600噸級巡防艦12艘、100噸級巡邏艇17艘、35噸級巡邏艇52艘,以及多功能艇50艘;該草案規劃以10年的期程來獲得,計畫草案若獲政院同意,將可由明年起編列預算至116年完成,全案經費估計約為500億元。 4000噸級遠程巡防艦,巡護任務包含南海太平島、沖之鳥等海域;為因應南海武力威脅來自海、空,除原有的20機砲與40快砲外,並考慮加裝方陣快砲,並適當配置緊急醫療設備、無人飛行器及遠距紅外線偵蒐裝備。 圖1 1000噸級的遠洋漁業巡護艦 附記: 美國總統歐巴馬於2014年底簽署法案,授權台灣向美國採購4艘派里級巡防艦(Oliver Hazard Perry class frigate),其中「泰勒號」和「蓋瑞號」2艘,將於5月13日抵達高雄左營軍港,海軍將舉辦接艦儀式並邀請官兵家屬參加。 海軍將另擇期舉行成軍典禮並重新命名為「銘傳艦」和「逢甲艦」,以紀念劉銘傳和丘逢甲早期開發台灣的貢獻。 資料來源: 1. 海巡署籌建141艘艦艇護漁作戰級沱江雙船體巡防艦入列 2017年04月04日 2. 4000噸級遠程巡防艦3年後下水加裝方陣快砲 2017年04月30日 3. 因應南海東海執法籌建4艘4000噸級海巡艦 自由時報電子報

客船疏散分析修訂版指南

圖 客船疏散示意圖 根據勞氏驗船協會(LR)的最新公告,國際海事組織(IMO)為新建造與現有客船發佈了新疏散分析修訂版指南MSC.1/Circ.1533,取代現行版本MSC.1/Circ.1238。 LR指出,在海上人命安全國際公約(SOLAS)第II-2/13.7.4條「逃生路徑」中,目前僅要求汽車渡輪的逃生路徑在設計階段時需進行疏散分析,並根據MSC.1/Circ.1238規定進行疏散分析的計算。 而對於汽車渡輪以外的客船,這份指南可依個人意願使用,也可成為批准替代設計的一部分。然而,從客船疏散分析以及意外事故的經驗上來看,可發現這份指南並不符合現代客船的實際情形。 MSC.1/Circ.1533建議,2020年1月1日後之新建造(安放龍骨日)載運超過36人以上的客船,在設計階段早期應依據此修訂版指南進行疏散分析。 這份修訂版指南還鼓勵對現成客船進行疏散分析,以便去定義壅塞點及(或)緊急區域;若計算結果大於可允許的最大疏散時間,也可在疏散時使用修改後的操作手段。 值得注意的是,根據MSC.404(96)決議通過的SOLAS II-2/13條相關的修正案,強制要求2020年1月1日以後之新建造(安放龍骨)載運超過36人以上的客船須進行疏散分析。至於現行對汽車渡輪強制要求進行疏散分析的規定將繼續延用。 這份修訂版指南適用於:從2020年1月1日起生效的SOLAS II-2/13.7.4和SOLAS II-2/13.3.2.7所規定的汽車渡輪(參照MSC.404(96));2020年1月1日以後新建造(安放龍骨)載運超過36人以上依據SOLAS II-2/13.3.2.7所規定的,除了汽車渡輪以外的新客船,請參照MSC.404(96)。

全球首艘全電力推進航空母艦-英國伊莉莎白女王號

圖1 伊莉莎白女王號航空母艦 伊莉莎白女王號航空母艦(英語:Queen Elizabeth aircraft carrier,以下簡稱QE)為英國皇家海軍最新型的航空母艦。已於2014年7月8號下水,2017年服役。[1] 儘管遇到了資金、員額規模裁減等諸多困難,但英國還是量力而行,以逐步改進和完善的方式完成大航母之夢。伊莉莎白女王號是英國海軍首次用王室名字來命名航空母艦,此前只有二戰前的戰列艦才擁有此待遇。在一戰前英國曾以伊莉莎白一世女王的名字命名了一型戰列艦,該型戰列艦曾是當時最強大主力艦。而今用女王和親王的名字來命名新型航空母艦,無疑體現了這型戰艦在英國民眾心目中的地位。[3] 伊莉莎白女王號航空母艦排水量6萬5千噸,接近美國尼米茲級航空母艦,比現在英國無敵級航空母艦大了三倍,可搭載40架以上的固定翼飛機及直升機,這是英國有史以來建造的最大船艦和除美國之外世界上最強航空母艦。長280米,寬74米,僅甲板面積就達1.3公頃,可搭載40架短距/垂直起降的F-35艦載機和直升機。[3] 圖2與各型航空母艦之比較圖[1] 由於核能機組因為成本太高,所以該航空母艦所使用的是整合式全電力推進(IFEP,Integrated Full Electric Propulsion)系統,由勞斯萊斯Marine Trent MT30 燃氣渦輪引擎構成。 這型燃氣輪機由航空發動機Trent 800衍生而來,MT30燃氣輪機與Trent 800航空發動機有80%的通用件,Trent 800航空發動機用於波音757飛機和波音777飛機,裝機總台數為250台,從1996年使用開始已累計飛行500多萬小時,使用可靠性99.9%,MT30艦船燃氣輪機預計熱部件大修時間12,500小時,整機大修時間24,000小時,在艦上可修理的平均無故障時間2,000小時,平均修理時間除冷機時間外為4小時,可靠性好的另一表現是與其他衍生的艦船用燃氣輪機相比,MT30的零件、部件少50%-60%。[5] 經過實驗驗證後,放置動力系統的最佳位置為甲板下的大機庫下方,設計的兩具燃氣渦輪引擎單元,各放置於兩個艦島下(甲板右舷),一次加油可以航行10,000海浬(18,520km)。 該燃氣渦輪引擎為目前世界上動力輸出最強大的燃氣渦輪引擎,動力輸出為36MW並具有體積小(長度為4.5公尺)重量輕等特色(77公噸),QE設計為兩具燃氣渦輪引擎故總輸出可達72MW。該燃氣渦輪引擎除提供動力所需外,還包括武器系統、感測系統及指管系統。 圖3勞斯萊斯MT30[2] QE設計了兩具柴油發電引擎(Wartsila 16V38)以增加效率及滿足最低負載需求,每具可輸出11.3MW,該柴油發電引擎具有組裝零件少、低油耗、可使用不同種類的燃油及低NOx的排放量,除上述的低負載發電引擎外,QE也設計了兩具緊急狀況使用的發電引擎(Wartsila 12V38),每具可輸出8.5MW的動力與16V38有相同的特色。   圖4 Wartsila 38柴油引擎[4] 圖5 Wartsila柴油發電系統總成(引擎加發電機頭)[4] QE採用的是整合式全電力推進系統,除上述的電力生成系統外,還包含4具由Converteam UK所生產的20MW級AIM電力馬達(Advanced Induction Motor)並由Converteam VDM 25000的變頻器所驅動,藉由該變頻器產生不同的頻率就可以改變馬達的轉速故可以不必使用變速箱。 圖6 20MW 先進感應馬達[1] 總結以上敘述,QE的動力總成CODLAG(combined Desel-Electric and Gas Turbine propulsion)包含: 兩具勞斯萊斯36MW的燃氣渦輪引擎。 兩具Wartsila 16V38及兩具Wartsila 12V38柴油引擎。 四具先進感應馬達,共80MW(95,000 SHP)。 下圖為QE單線動力系統圖: 圖7 […]

新世界紀錄–世界最大救難艇

這艘世界上最大的救生艇是“PALFINGER MARINE”公司為郵輪業所造的新旗艦船,該船完成第一次全面的登船測試,為公司成就新的世界紀錄。2015年PALFINGER MARINE贏得一份令人印象深刻的合約,承接由STX France船廠建造的一系列遊輪附屬的6艘勤務船、12艘救生艇、36個吊架和6個救援艇站,現已投入生產該船所需要的救生包。此計畫於4月20日完成了世界上最大的救生艇,同時進行PALFINGER MARINE旗艦救生艇「MPC 49」關鍵的全面登船測試,成就一項巨大的里程碑。 座位數量超過一架波音747 MPC 49救生艇具有高度創新設計,船長15.5公尺,船寬5.5公尺,容載量440人。該船所提供的座位數量比波音747還要多。然而在緊急的情況下,乘客是否能及時的上船是一項重要的指標,DNV GL船級社將此登船時限設定為10分鐘。登船測試地點位於挪威Seimsfoss的PALFINGER MARINE大會堂內,集合了200名員工和240名自願者,年齡在18~88歲之間,現場可感受到緊張的氣氛,因為若是測試失敗將成為此計畫的巨大挫折。 圖 MPC 49救難艇之測試場景 當工廠經理Arvid Skogseide宣布測試開始,從位於距離實際救生艇和郵輪之間距離的地方設置一個招集站,乘客有秩序的從招集站移動至救生艇MPC 49上,過程中通過了兩層甲板和四個入口。此測試總共歷經一個小時,而此測試也僅重複一次。 首次嘗試即成功 全球產品總監ArildLokøy表示:總體而言,登機測試證明此計畫取得了巨大的成功。第一次測試將時間限制設第10分鐘內完成,而我們在第一次嘗試時即締造了5分21秒的紀錄。在測試之前,我們非常自信能在時間內達成,但也必須承認,能向DNV GL和STX證明這一點,是我們一個很大的定心丸。現在,期待向客戶展現這些高端的救生艇,並期望他們對郵輪業的新旗艦船感到滿意。 圖 MPC 49救難艇之測試場景 MPC 49: 長度:15米 寬度:5,52米 容量:440人 世界上最大的救生艇,提供更高的內部空間和舒適度,遠高於目前的行業標準 世界上第一個雙甲板救生艇,在每個甲板上配備兩個入口,更快更方便的登船艇。 伴隨著一個全新全封閉的吊架與時尚優雅的設計,這增強了船的整體外觀,減少了維修的需要。 登船測試影片:https://www.youtube.com/watch?v=CPQ0YfApDs4

德國 Nordsee One風場首座離岸風力機完工

Nordsee One風場總面積約41.3平方公里,距離德國本土約40公里(如圖1)。Nordsee One風電場由一個離岸變電站平台和54部風力發電機組成,風力機型號採用Senvion之6.2M-126 (如圖2),其基礎採用單樁式(如圖3),水深約在25至29米間。 圖1 德國Nordsee One風場地理位置示意圖 資料來源:http://www.nordseeone.com/wind-farm/location.html 圖2 Senvion風力機(型號6.2M-126) 資料來源:http://www.4coffshore.com/windfarms/turbine-senvion-6.2m126-tid36.html 圖3 基礎採單樁式示意圖 資料來源:http://www.nordseeone.com/engineering-construction/basements.html 德國Nordsee One風場之54部Senvion 6MW風力機將在Eemshaven的基地母港開始組建。現已完成兩套組建之風力機,由MPI Enterprise安裝船運送至德國Juist島北方約40公里的海上施工現場,抵達後隨即採用該安裝船隻自身的起重設備完成吊裝(如圖4)。 該型號風機單獨的機艙重量約335噸,塔架總長度近70米,重達240多噸。每個葉片的長度為61米,重約20噸。 2016年4月,風力機基礎安裝完成,海上變電站於去年夏季安裝,場內陣列海纜鋪設於該年9月順利完成。在Nordsee One風場建置完成後,風場總裝置容量共為332 MW,試運轉將預期在2017年底前進行。Nordsee One風場由Northland Power Inc.(85%)和innogy SE(15%)兩間公司所擁有。 Nordsee One財務長Pierre Lestienne說:「我們已經按計劃和預算達到了這個重要的里程碑。我為這個成就感到自豪。這個結果是精確規劃和高效執行的結果。」 Nordsee One營運長Tim Kittelhake補充說:「藉由團隊攜手合作,很順利在Eemshaven的基地母港裝載首座風機主件並完成安裝,我們期待立即安裝下一台風力機,並計劃在今年年底前完成安裝及運轉。」 圖4 Nordsee One首座風力機於2017年3月完成安裝 資料來源:First turbine successfully installed at Nordsee One 資料來源: 1. http://www.offshorewindindustry.com/news 2. http://www.nordseeone.com/wind-farm/location.html

風力輔助推進 – Switijnk Shipping採用弗萊特納貨輪設計

荷蘭家族型企業Switijnk Shipping航運公司最近和C-Job造船所簽訂的弗萊特納貨輪 (Flettner Freighter) 合約,航運業界以自己的方式主動尋求永續航運解決方案的最佳例子之一。 弗萊特納船是一種利用瑪格努斯效應 (Magnus Effect) 推進的船隻,瑪格努斯效應是指「作用於移動氣流中旋轉物體的力」。在弗萊特納船上,其旋轉物體就是直立於甲板上、由馬達驅動的高大旋轉筒柱。由於瑪格努斯效應會垂直作用於氣流方向,因此對弗萊特納船而言,最佳風向就是側風。德國工程師Anton Flettner於1924年建造了第一艘示範船–Buckau,其後更名為Baden Baden,並於1926年成功橫越大西洋。 興起的轉子風帆 雖然弗萊特納推進概念在1920年代未能吸引目光,但近年來已重獲重視。原因可能是因為現今的優先著眼點已和二十世紀初的重點順序大相逕庭。現代海洋產業正面臨眾多繁雜的議題,包括油料生產與價格成本,以及不斷增加的環境法規和日益高漲的環保意識。 Switijnk Shipping之所以與C-Job攜手合作,也應是基於此邏輯反思。總經理Stefan Switijnk對此表示:「永續發展是我們家族企業迎向未來的理念之一。」C-Job所設計的是131公尺長、8,000載重噸位的乾貨船,專案命名為FF8000。船上將配備兩組轉子風帆 (Rotor Sail);其現代版的Anton Flettner旋轉筒柱是由芬蘭Norsepower公司承銷。Switijnk描述他第一次見到轉子風帆的情形:「我們受邀參訪Estraden貨輪 (配備Norsepower轉子風帆的汽車載運船),整套系統給了我們非常深刻的印象 - 不僅完全自動化,還配備簡單易用的介面。而且,Estraden還是一艘快速貨輪。」 關鍵決策 其設計階段的關鍵部分,在於分析Switijnk Shipping各大主要航線的平均風力狀況。在耗油量方面,分析作業產生了多項吸引人的結果:「預期省油百分比可達到兩位數,同時大幅降低二氧化碳排放量。不過,如此的燃油效率卻也必須做出一些非預期的決策。」Switijnk說道,「在這個設計之下,燃油耗用量會低到讓我們不得不重新思考當初以LNG作為主機燃料的決策是否得宜。就投資、人員訓練、認證等面向而言,這會是最明智的選擇嗎?」 推力的最大化 在此專案上,C-Job可以汲取先前4,500載重噸位貨輪概念設計(FF4500)的經驗–亦即歐盟跨境合作計畫專案SAIL中配備轉子風帆的弗萊特納貨輪。兩種設計之間最顯而易見的差異,就是Switijnk Shipping的貨輪只安裝兩組轉子風帆而不是四組-如此可以有效消除旋轉筒柱彼此之間所產生的「風寂區」。C-Job造船業務經理Jelle Grijpstra表示:「利用風力來輔助引擎動力,就是一套純複合動力系統,也是一項具有極高效率的技術–可從風力中獲取高輸出能量。同時,這套系統的操控及保養需求也相當的低。」 「這是一種隨插即用的概念。需要的條件包括:轉子的基座,因為這項技術立基於氣流中的移動物件,需要提供約75KW的電力,使轉子風帆能夠以正確的轉速轉動。此外,系統需有軟體可調整轉速,以獲得最大的推力。我們的任務就是設計出能夠利用Norsepower轉子風帆提供最大推進力的船隻。」此一風力協助推進技術也能運用於其他類型的船舶,Grijpstra表示:「這項技術也適用於油輪、載客郵輪及渡輪–雖然仍需將淨空高度納入考量。」 發展潛力 轉子風帆技術受重視的程度已提高–Norsepower榮獲本年度阿姆斯特丹「電動及複合動力海洋世界博覽會」的「年度創新獎」。此外,芬蘭公司最近更接獲來自歐盟執行委員會及芬蘭政府創新基金署提供的260萬歐元補助,用於贊助進一步的研究與開發。 對Switijnk Shipping的總經理來說,更潔淨的航運也代表著更美好的前景。Switijnk表示:「雖然現在尚屬技術萌芽階段,但仍必須跨出第一步;況且在西北歐的沿海航運中,這項技術擁有極大的發展潛力。」Switijnk目前正積極尋求合作夥伴,期能共同開發此專案及投注資金:「技術面雖然是最令人興奮的部分,但資金面也會是最具挑戰性的課題。」   資料來源:Wind Assisted Propulsion – Flettner Freighter Design for Switijnk Shipping  

美國核發第一套壓艙系統認證

船東們無不尋求與美國進行貿易的機會,而在設備獲得法規官方認證的同時,壓艙水設備亦邁入新的里程碑。挪威奧斯陸Optimarin公司製造的Optimarin壓艙系統 (OBS) 於2016年12月2日通過美國海岸防衛隊 (USCG) 的認證,成為目前唯一可供國際海事組織 (IMO) 壓艙水管理公約各船旗國運用、符合法規要求並通過美國嚴苛測試標準的壓艙水管理系統 (BWMS)。 該公約將於2017年9月8日開始生效,也就是符合批准門檻的一年後,而美國壓艙水法規於2012年6月即已生效。USCG提醒,有意與美國貿易的船東雖可繼續申請長達五年的延長許可,但延長許可申請作業也將要求提供更多的文件來說明船舶為何無法符合美國法規 – 因為現在已有通過美國認證的系統可供使用。 美國海運商會 (CSA) 由美國境內經營國際貿易的油輪、貨櫃輪、散裝貨輪的船東與租賃公司所組成,在等待多年的美國核准系統通過之後,船東們終於可以選擇投資BWMS,且不需再因符合性問題再度更換設備。 CSA總裁Kathy Metcalf表示:「CSA相當推崇USCG的專業及堅持精神,他們在探究美國型式認證計畫的BWMS上不遺餘力,也盡可能實際反映系統安裝於船舶後的運作效能。」Optimarin執行長Tore Andersen表示:「對我們公司和客戶而言,這是非常重要的一天。」他強調:「美國擁有世界上最嚴苛的測試標準,系統通過美國標準的認證,就等於獲得了從現在到未來的全球符合性保證。」 圖 1 通過認證的Optimarin壓艙系統 資料來源:US receives first application for ballast water certification 壓艙系統相關規定的目標在於避免侵入性物種藉由國際貿易船舶的壓艙系統由某個區域轉移至其他區域。Optimarin的美國認證在2016年9月20日將最終申請文件送交USCG的10週後獲得了批准。相關機構目前正在評估多款BWMS的最終認證,包括來自挪威的製造商Oceansaver以及瑞典的Alfa Laval。不同於其他化學型處理系統,OBS系統是採用過濾器與紫外線燈的組合,並通過船級社DNV GL及USCG標準的淡水、半淡鹹水、海水測試。 Andersen向IHS Fairplay表示,OBS通過美國認證後,銷售額將大幅攀升。Optimarin擁有每年供應約1,000套系統的能力,依據已安裝的系統估算,每套系統的成本約為300,000美元。產業分析師認為,隨著2017年壓艙水管理公約的生效,船東們將會評估船舶改裝的成本以及是否廢棄舊船。另一項考量,則是法規對改裝和廢棄相關的船廠作業量可能帶來的影響。 「我們認為不會有這個問題,」Andersen向IHS Fairplay表示:「因為我們相信船廠有足夠的能力因應相關作業需求,也能提供足夠的(壓艙水系統)供應量,尤其是在USCG批准更多設備的認證之後。」