科技创新与商业进化是推动世界可持续发展的关键所在。
中国海洋经济博览会(以下简称海博会)发起“Talk with Blueconomy”系列对话,邀请来自政府、商业、科技、经济、思想、文化等诸多领域的高层嘉宾,共同探讨影响全球蓝色未来的重要议题,致力于推动前沿的科技与商业交流,构建全球商业社会可持续发展生态,面向全球蓝色新未来。
作为中国唯一的国家级海洋经济展会,海博会每年在深圳举行,是推动海洋经济高质量发展、促进蓝色经济国际合作、共建“21世纪海上丝绸之路”的重要经贸平台。
以下为“Talk with Blueconomy”系列对话第六十三期。
做客嘉宾是:
大国重器“天鲲号”建造总负责人
上海振华重工启东海洋工程股份有限公司
副总经理
陈新华
Talk with Blueconomy第63期
蓝色经济下装备制造业的新未来
Talk with Blueconomy
2020年10月13日,“天鲲号”和“深海一号”暨“蛟龙号”抵达广东深圳蛇口邮轮母港,助阵2020中国海洋经济博览会。“天鲲号”是亚洲最大、最先进的重型自航绞吸船,其成功研制填补了中国在自主设计建造重型自航绞吸船的空白,使中国挖泥船的设计以及建造技术成功跻身于世界前列。
本期“Talk with Blueconomy”,我们邀请到“天鲲号”建造总负责人,上海振华重工启东海洋工程股份有限公司副总经理陈新华。振华启东海工是振华重工海工集团旗下控股子公司,主要从事10万吨以下普通及特种船舶、各类海上平台等海工装备船舶的设计、建造,主营业务包括疏浚船舶、特种工程船舶、海上风电施工相关船舶以及海上牧场。
在采访中,陈新华为我们介绍了“天鲲号”和“一航津桩”在技术上的突破,并为我们分享了蓝色经济背景下海洋装备制造业的机遇与挑战。
以下为部分采访实录。
Q天鲲号”作为中国自主设计的首艘重型自航绞吸船,主要有哪些突破?
陈新华:“天鲲号”是我国自主研发、设计、建造的,拥有完全自主知识产权,且具有绿色环保、高效智能等特点的大功率重型自航绞吸挖泥船。“天鲲号”的成功研制大幅提升了我国填海造陆、航道疏浚、港口建设等领域的能力。
中国海域比较特殊,海底不仅有泥沙,还有坚硬无比的珊瑚礁和岩石。如果要在海底进行挖掘,过去只能用爆破法把礁石炸碎,但是这种方法显然会对海域的海洋生物造成毁灭性的影响。在2005年之前,国内疏浚企业的挖泥船基本依赖进口,且挖泥船建造技术发展受制于国外封锁。“天鲲号”打破了这一局面,它有强大的功能和先进的配置,挖掘能力、挖掘深度、输送能力都处于世界前列,同时,从全球角度来说,它对恶劣海况的适应能力也是最强的。
从功能上说,“天鲲号”有两台绞刀电机,每台功率为3300千瓦,总功率可达6600千瓦。这就意味着它不仅可以挖泥挖沙,45MPa强度以内的中弱风化岩石、珊瑚礁挖起来都会很轻松。而且,泥浆最远可以输送到15公里外,一小时可以堆出一个足球场的面积。同时,“天鲲号”有很多个系统是首次应用:国内首次应用气动减震系统,减震器达到148个,所有减震器的安装平面误差在±1毫米之内;首次采用三缆定位系统及柔性钢桩双定位系统技术,钢桩等对船舶横倾进行4度范围内的补偿等。智能系统的应用可以实现操作的全智能化,具备一人疏浚功能,一个操作员在驾驶室就可以实现全流程自动挖泥作业。
此外,尽管“天鲲号”是以功能强大为首要目标的高端装备,但在设计建造过程中也采用了一些基于实现疏浚船舶绿色施工、贯彻环保理念的先进设计方法。从船舶总布置综合考量、疏浚设备能效比、工艺技术创新、改善施工人员居住环境,到降低水体污染及对海洋生物影响等多个方面采取一系列措施,比如首台车尾绞刀的总体布局采用减少兴波阻力的设计;配置定位效率更高、适应性更强的三缆定位系统;上建总体气动减震,改善船员居住环境等。这些表明,基于疏浚船舶高效、科学、绿色节能和环保的船舶设计施工理念正在逐步深入人心,越来越受用户青睐。
Q同为“大国重器”,“一航津桩”在今年初交付使用,也为海上风电施工领域提供了重要的装备保障,能否为我们简要介绍一下其特点?
陈新华:随着海上风电场及跨海大桥水域作业对施工船舶的要求越来越高,而大型打桩船租赁费用高昂,因此,建设超大型打桩船的需求不断增加。“一航津桩”是为进一步适应国家海洋经济战略、推动海上风电能源开发、开拓海上风电施工领域提供的重要装备保障。
“一航津桩”是国内首艘具备全回转舵桨和侧推辅助动力定位系统的超大型打桩船。其桩架高142米,最大作业桩重达700吨、最大作业桩长达118米、最大作业桩径达6米,建成后将用于大型桩基、风电导管架桩、风电单桩等施工,在大型港口、跨海大桥、海上风电等工程建设中发挥关键作用。
作为全世界最先进的专用打桩船,“一航津桩”实现了多项首创革新:全船采用电力辅助推进系统,可实现船体全方位灵活移船及方位调整;打桩设备采用的液压动力系统和自主研发的施工管理控制系统,实现了打桩自动化便捷操作;同时该船配备了“北斗+近岸4G+卫星通信”组合技术,能够有效应对外海恶劣海况,满足无限航区调遣,完成自航移泊驻位,降低了对辅助船舶的需求,极大提高了施工效率,实现了数字化管理、智能化施工、绿色化运行。
Q在蓝色经济背景下,海洋装备制造业面临怎样的机遇与挑战?
陈新华:海洋装备制造业当前面临两个大的背景,一个是低碳发展趋势,另一个就是发展海洋经济。
21世纪以来全球碳排放量增长迅速,随着生态环境的不断恶化,近年来节能降耗成为全球关注的一个重点。截止2022年,中国全年碳排放量已经接近了100亿吨。中国作为世界第二大经济实体,也是最大的发展中国家,低碳发展意义非凡,这就要求我们既要加强国际合作,融入全球化经济需要,也要发展低碳经济,促进高质量发展,降低对有限资源的依赖,确保我国能源安全。
在这样的大环境下,装备制造业同时面临机遇和挑战。机遇就是技术创新、降低能耗,通过发展新能源,减少排放;挑战则是如何突破技术瓶颈,推动可再生能源产业发展。
在可再生能源中,海上风能因其密度大、储量高成为首选。但海上风电资源的利用同时面临技术难度大、安装成本高等问题。振华重工深耕海上风电安装市场,近年来,围绕海上风电施工船舶设计制造,我们先后承接了“一航津桩”、自升式风电安装平台、风电运维母船、全回转起重船等多个项目,为我国海上风电建设贡献“振华力量”。
与此同时,对于船舶制造业而言,向清洁燃料转型也是当前最重要的技术创新点。目前在建的15000立方米舱容量LNG清洁能源动力耙吸挖泥船正是在“双碳”背景下,践行国家低碳目标以及当前绿色港口航道的建设需求而设计的。它以LNG清洁能源为主要动力源,在燃气模式下能满足IMO TierⅢ的排放要求,燃油模式下则能满足IMO TierⅡ的排放要求;同时在NOx排放、SOx排放、油类污染物排放、垃圾排放、臭氧物质排放、焚烧排放、有害防污底系统等方面均能满足CCS最新版《绿色生态船舶规范》提出的相关要求。总之,相较传统燃料挖泥船,LNG动力船更为节能环保,营运经济性更佳。
作为海洋大国,中国海域拥有河口岸、珊瑚礁岸和红树林岸等各种海岸类型生态系统,辽阔的陆架海、丰富的生物多样性、雄厚的海水养殖业和扎实的海洋碳汇科研实力,表明中国拥有较大的海洋碳汇发展潜力和现实基础。在这样一个大环境下,增强气候韧性,提升蓝色碳汇增量,作为装备制造企业,我们的使命是倾力打造大国重器,助推蓝色经济。这也就意味着要坚持以市场为导向,以自主创新为动力,培养关键技术核心人才,重点推动研发一批拥有先进技术水平的海洋工程船舶,同时着力打造具有国际市场竞争力的特色产品,形成产业集聚发展优势,助推蓝色经济快速发展。