多種手段孰優(yōu)孰劣？

事實(shí)上，無(wú)論是船用柴油機(jī)還是LNG發(fā)動(dòng)機(jī)，傳統(tǒng)上都是將額定功率或持續(xù)功率燃料消耗作為優(yōu)化指標(biāo)。范建新認(rèn)為，面對(duì)EEDI，在保證額定功率未大幅增加的情況下，有關(guān)方面還需要考慮主機(jī)在最大持續(xù)功率（MCR）的75%負(fù)荷段的油耗或氣耗水平。當(dāng)前可以采取的比較成熟的技術(shù)手段主要包括：采用寬高效區(qū)高壓比增壓器，以部分負(fù)荷為優(yōu)化點(diǎn)，兼顧額定功率；缸內(nèi)燃燒室結(jié)構(gòu)和進(jìn)排氣道設(shè)計(jì)以部分負(fù)荷優(yōu)化為主，額定負(fù)荷為輔；柴油機(jī)燃油系統(tǒng)為共軌系統(tǒng)，在部分負(fù)荷狀況下能及時(shí)提供精確的燃油量和所需的噴油壓力；采用LNG缸內(nèi)直供和精確點(diǎn)火技術(shù)，提高氣體燃燒的熱效率。“這些技術(shù)手段都已發(fā)展成熟或基本成熟，單項(xiàng)技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用已經(jīng)沒(méi)有大的障礙，如能組合應(yīng)用，效果更好。因此，我國(guó)船舶動(dòng)力產(chǎn)業(yè)應(yīng)加快這些成熟節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，為船舶設(shè)計(jì)滿足EEDI 要求提供低能耗發(fā)動(dòng)機(jī)。”范建新提出。

與此同時(shí)，總能利用技術(shù)有助于提高整個(gè)動(dòng)力裝置的能量利用效率。范建新表示，目前船舶增壓器的綜合效率已經(jīng)超過(guò)60%，可以使船用柴油機(jī)在50%以上的負(fù)荷狀態(tài)下產(chǎn)生高品質(zhì)多余排氣能量，因此，正常加熱廢氣鍋爐時(shí)，可以在排氣系統(tǒng)中并聯(lián)一套排氣能量發(fā)電透平，充分利用柴油機(jī)在各個(gè)負(fù)荷段富余的排氣能量補(bǔ)充發(fā)電，并與船舶本身配置的發(fā)電機(jī)組電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，以此減少發(fā)電機(jī)組的配置數(shù)量或降低功率，進(jìn)而為整個(gè)船舶滿足EEDI要求做出貢獻(xiàn)。當(dāng)前總能利用技術(shù)涉及的動(dòng)力渦輪、聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)等都已經(jīng)相當(dāng)成熟，國(guó)外企業(yè)已經(jīng)在各類大型運(yùn)輸船中加以應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)效益和減排效果明顯，其也應(yīng)成為船舶動(dòng)力產(chǎn)業(yè)應(yīng)對(duì)EEDI比較有效的技術(shù)手段。

“采用發(fā)動(dòng)機(jī)減磨技術(shù)也能有效降低摩擦能耗。”范建新指出，船用柴油機(jī)的摩擦功耗大約占發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的5%，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)大小，實(shí)際功耗數(shù)值則在數(shù)十千瓦到數(shù)百千瓦之間，不合理的設(shè)計(jì)還會(huì)導(dǎo)致滑油耗量增加、零部件過(guò)早磨損。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、材料表面處理技術(shù)和仿真技術(shù)的發(fā)展，充分挖掘這項(xiàng)傳統(tǒng)技術(shù)的潛力，有助于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)一步減少能耗。據(jù)專家估計(jì)，針對(duì)摩擦的優(yōu)化設(shè)計(jì)可以使發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦損失在現(xiàn)有基礎(chǔ)上降低1%～2%。

此外，太陽(yáng)能和風(fēng)能的組合應(yīng)用也是值得關(guān)注的降低船用發(fā)動(dòng)機(jī)能耗的措施之一，可將發(fā)動(dòng)機(jī)能耗降低約5%。范建新表示，雖然國(guó)外已開(kāi)展相關(guān)研究并有了概念設(shè)計(jì)方案，但由于涉及面廣，還需要一系列政策法規(guī)的支撐以及基礎(chǔ)技術(shù)層面的突破進(jìn)行配合，因此其仍要經(jīng)過(guò)一段較長(zhǎng)的時(shí)間才能真正成為可以實(shí)際應(yīng)用的技術(shù)。而生物質(zhì)、核能等低碳和再生能源在船舶中的應(yīng)用，也受有效供給、安全性等因素的制約，所以在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)還無(wú)法取代化石能源成為船舶動(dòng)力裝置的主要能源。