中国渔业报：渔船节能降耗势在必行

　　能源和资源已经成为当今世界发展的头号问题，在国民经济中具有特别重要的战略地位。2004年我国已成为居美国之后的世界第二大能源和石油消费国，我国目前能源供需矛盾尖锐，能源消费结构不合理，特别是石油对外依存度不断增大，在世界原油产量与增长率均高于消费量和增长率时，我国却相反，我国原油产量与增长率均明显低于消费量和增长率。我国能源利用效率低，与世界先进水平相比存在较大差距。目前我国的能源利用效率为33%，比发达国家低约10个百分点，主要工业产品单位能耗比先进国家高出20%~50%，能源大量消耗过程中造成严重的环境污染。因此，在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006年-2020年)》中把能源问题作为第一个重点领域的优先主题。

　　我国渔船船型在多年的发展过程中，一直没有注重提高能源的利用效率问题。随着我国从计划经济转入市场经济体制，原来的国有渔业经济实体逐步转向了集体和个体经济实体，这些集体和个体船东在设计、建造和使用渔船方面都以赢利为根本目的，存在盲目投资、掠夺式捕捞、追求短期效益等方面的问题，对合理利用能源和资源，实现可持续发展方面考虑甚少，政府在这方面也没有予以足够重视，致使在渔船设计、制造和使用方面一直没有充分考虑节能降耗问题，往往用渔获量的提高来抵消能源消耗增大导致的成本增加，渔船船型在能源利用效率方面与先进国家和地区相比差距较大，比如相同作业方式同样鱼舱容积的渔船，我国渔船的油耗比国外船型高出15%左右，这说明节能意识有待增强，管理模式和技术均有待改进。

　　推广经济节能渔船船型

　　推广经济节能渔船船型是在充分考虑经济性的前提下，将多种节能技术应用于同一渔船上，设计开发出经济节能降耗效果良好的渔船船型。目前，适合渔船应用的节能技术和方法有很多，其中包括多年来相关行业和领域研发的成果，交通部在“十五”期间就连续三批公布了《全国重点推广在用车船节能产品（技术）》。

　　通常单一的节能技术往往节能效果都不是很理想。在渔船设计阶段就应将整艘渔船作为一个能量利用系统加以综合考虑，根据渔船不同作业方式的特点，在设计的各个环节都应充分考虑节能降耗问题，把提高整艘渔船的能源利用效率和降低消耗作为今后渔船设计的重要考核指标。

　　渔船各种节能技术最终可归结为从渔船阻力、渔船推进和船用设备系统三个方面通盘考虑渔船的节能降耗问题。一是减小渔船阻力，降低能源消耗。比如采用轻型船体材料，合理选择尺度，船型系数和线型，提高建造精度，减少固定压载，减小船体表面粗糙度，采用球艏等。二是提高推进效率，降低能耗成本。主要是包括主机节能设计，主机余热利用，改善主机燃烧状况，合理选择主机工况点，船机桨最佳配合，采用多速比齿轮箱，采用导管桨，调距桨，采用大直径低转速螺旋桨，采用经济航速等。三是选用节能设备和设计节能系统。包括渔捞、保鲜、冷藏、加工、助渔、导航等诸方面。比如配备先进的助渔导航仪器，推广使用低能耗的制冷设备，鱼舱使用高效保温材料，减小网具阻力，推广冷海水保鲜技术，以塑管代替钢管等。

　　推广燃烧重油技术

　　自上世纪70年代，国外一些著名的柴油机厂家在中速柴油机上试验燃用重油，现在，燃用重油技术已经十分成熟。且由于重油价格低廉，大大降低了船舶营运成本。虽然重油黏度高、密度大，含有较高的杂质、硫分及其它一些化学元素，会对燃油的泵送和柴油机的燃烧产生诸多不利影响。但通过对柴油机的相关零部件和船舶动力管系进行一些燃用重油的适应性设计，以及对柴油机的运行管理提出一些新的要求后，除柴油机部分相关零部件使用寿命有所缩短外，燃用重油技术在运输船上已普遍使用。

　　有关统计显示：2005年每吨船用柴油价格比2004年高约200美元，船舶运营成本大大提高。《中国船舶报》2006年第13期报道，新加坡和鹿特丹的燃油报价：IF180重油价格在 325美元~345美元之间，船用柴油价格在525美元~550美元之间，重油价格约是船用柴油价格的60%。因此如果对渔船的主机进行燃重油改造，单在燃料方面就可以节约大量的资金。

　　由此可见，对远洋拖网渔船的主机进行燃重油改造，在技术和市场两个方面都具备条件，符合目前国家的相关政策，是必要和可行的。

　　燃用重油技术在运输船上虽然已普遍使用，但拖网渔船有其特殊性：其运行工况变化频繁，而且常用工况负荷较低，一般只有额定工况的65%~80%，对燃用重油的适应性较差。国外渔船只有燃用52%IF180重油与48%轻柴油混合油的使用先例，国内还没有拖网渔船燃用重油的经验；同时我国拖网渔船主机功率、机舱相对较小，因此，对重油处理所需的加热锅炉、重油处理设备、储油设备、管路布置等带来较大的困难。

　　重油品质中的黏度、密度、残碳、水分、硫分、灰分、铅、硅含量等影响柴油机正常运行。因此，重油在进入柴油机之前需进行去除杂质及降低黏度的处理。首先，将重油加温后送入沉淀油箱进行静置，以便沉淀掉部分固体颗粒和水分，然后再经过过滤进入分离机，分离净化后的重油进入日用油箱。因此对要求燃用重油的船舶，必须设置加热设备(一般采用蒸汽加热锅炉或导热油加热器)，对储油箱、沉淀油箱、日用油箱内以及进入分离机的重油进行加热。日用油箱内的重油经过进一步过滤后，通过混油桶，由输油泵输送到柴油机。由于管路布置较为复杂，同时为了安全和维持重油温度，对所有管路及沉淀柜、日用油柜等高温部分，必须进行保温处理，在其表面包敷隔热材料。

　　由重油品质得知，当柴油机燃用重油运行时，在燃烧室和排气道将产生较多的污垢，燃烧产生的金属氯化物和金属盐会对气缸套、活塞、活塞环以及阀座、高压油泵、喷油器产生严重的腐蚀和磨损，重油的硫分会引起喷油嘴等零件的低温腐蚀，而过量的钒、钠等化学成分则会造成排气阀和阀座密封面的高温腐蚀等。因此，对燃用重油的柴油机必须采取一些有效措施，来减轻和消除这些不利因素的影响。

　　充分利用主机余热在渔船主机燃油所发出来的热量中，仅有30%～42%的热量转化为有效功，而冷却水和废气所带走的热量分别占15%～35%和25%～45%。这些余热可进一步加以利用以提高主机的综合热效率，从而提高能源的利用效率。

　　渔船主机废气余热温度可达300℃以上，通过特定结构和装置可以用来制冷或提供热能，如对海水进行加热、蒸发，可以满足船员生活需要及提供水产品加工、制冷保鲜、柴油加热或重油加热所需要的热能。这些余热利用技术和产品，所利用的废气热能品位高，热能利用率相当高，可占废气总热量的60%以上，是提高主机综合热效率的最有效措施，非常适合于在渔船上推广应用。

　　目前，海洋水产捕捞作业和加工运输过程存在敷冰保鲜和压缩机组制冷两种主要保鲜方式。传统的敷冰保鲜方式由于存在着大量消耗淡水，消耗能源，作业灵活性差，保鲜时效差等缺点，已不能适应目前远洋渔业和保鲜时效的要求，广大渔民都认识到渔品保鲜的重要性。压缩制冷机组解决了100吨位以上渔船的保鲜问题，但是由于压缩机组以电驱动实现制冷循环，对依靠柴油发电的渔船来说，存在动力要求高、设备成本高和运行、维护费用高等弱点，其运行需要消耗大量的燃料和具备较高的维护水平。压缩制冷保鲜把广大渔民挡在了门外。由于我国100吨位以下的中小渔船占绝大多数，目前国内99%的渔船还没有配备保鲜设备，绝大多数中小渔船仍然依靠带冰作业这种传统且代价高昂的方式出海捕捞。

　　在发达国家，由于巨额购冰费用和人工费，本土渔业正在向其他行业和发展中国家转移。我国正在大力发展远洋渔业，既要向产量要效益，更要向质量要效益，全面提高渔船保鲜水平是我国成为渔业大国乃至强国的关键。

　　油船发动机的尾气温度高达400℃~500℃，具有非常高的利用价值，而海水是优良的载冷剂。包括船舶柴油机在内的各种内燃机在燃烧过程十三分之一热能以高温烟气形式排放，从渔船本身存在的经济热源和经济冷源入手成为广大科技人员开发经济高效型渔船制冷设备的思考点。

　　推广玻璃钢渔业船舶玻璃钢自诞生以来，已被广泛应用于各个行业，特别是它特有的性能以及其它造船材料无法比拟的优越性，已成为世界发达国家用于建造中小型渔业船舶和游艇的首选材料。我国虽然在上世纪60年代已开始用于小型船艇的建造，但在渔业船舶的建造中使用玻璃钢材料始终未形成规模。“六五”、“七五”期间也曾对玻璃钢造船加大了研制开发力度，由于缺乏政策扶持、宣传力度不够、社会购买力差等因素，—直未能得到渔民的首恳。最早研制玻璃钢渔船的生产厂相继转产游艇及其它玻璃钢制品，玻璃钢渔船发展至上世纪90年代初，在渔船总量中的占有率尚不足万分之一。而在发达国家玻璃钢渔船的占有率已达90%以上。

　　为改变这一现状，1994年农业部、科技部将玻璃钢渔船的建造及产业化列为“九五”科技攻关项目，并出台了优先发放捕捞许可证，三年减半收取资源费，减半收取船检费，减半收取保险费，优先贷款五项优惠政策。

　　玻璃钢渔船之所以能在渔船中占绝对优势，是因为玻璃钢这种材料具有钢材、木材无法比拟的优越性。

　　玻璃钢是一种复合材料，上世纪40年代诞生于美国，开始主要用于军事和航空，50年代逐渐转为民用，它是以树脂为基体，玻璃纤维为增强材料复合而成，也称为玻璃纤维增强塑料，主要具有以下特点，1.质轻高强，抗拉强度是普通钢的4倍~6倍。2.耐腐蚀、抗老化，使用寿命可达50年。3.易成型、可设计性强。4.有良好的绝缘性和耐热性。
　　
　　玻璃钢渔船正是充分利用了玻璃钢这些特点，使其具有了以下优于钢质和木质渔船的特点：

　　1.航速快。玻璃钢船船体整体一次成型，船体表面光滑，阻力小，与同马力同尺度钢质渔船相比，航速可提高0.5节~1节左右。

　　2.稳性好、抗风能力强。玻璃钢比重约1.5~2.0，是钢材的1/4在右，玻璃钢船压载重心低，与同类钢质船相比，在其他参数不变的情况下，玻璃钢船的横摇周期与钢质船相比可缩短2秒~3秒，在风浪中起浮性好，回复能力强，相对而言抗风能力增强，因此被渔民誉为“海上不倒翁”。

　　3.使用寿命长，维修费用低。钢质渔船易锈蚀，在群众渔业中使用年限一般在10年~15年。如再继续使用，维修费用将大大增加，钢质船要保证使用20年，每年必须要加强维护保养、去锈涂漆，每三年还需进行一次大修。玻璃钢渔船由于具有良好的耐腐蚀性，船体永不锈蚀，使用寿命可达50年之久，而且如无损伤不需像钢质船每年进行维护。经过多年比较，30m左右玻璃钢渔船年均维修费用只有钢质船的十分之一。

　　4.节能效果好。玻璃钢导热系数只有钢质的百分之一，由此具有良好的隔热性，经与其它材质渔船相比，节冰可达20%~40%左右。

　　玻璃钢渔船表面光滑、阻力小、航速与同尺度同马力钢质渔船相比可提高0．5节~1节左右。因此可缩短航行时间，提高出海率，增加捕鱼航次，也可达到节油的目的，与拖网渔船比较，比同尺度同马力钢质渔船节油可达10%~15%左右。

　　5.经济性好。由于玻璃钢渔船具有节能、维修费用低、使用寿命长、维修方便等特点，虽然一次性投资高于钢质船15%~25%，但其经济效益仍高于钢质渔船。

　　玻璃钢渔船除具有良好经济效益外，还具有良好的社会效益。据不完全统计，我国现有机动和非机动木质渔船90多万艘，这些木质渔船用料混杂，技术性能差，主机耗油大，年维修费用高，而且大量消耗木材，而我国森林资源贫乏，供需矛盾突出。上世纪90年代全国用以建造和维修船只的木材，每年达200万立方米，如果20年内将90多万艘木质渔船更新为玻璃钢渔船，可节约木材930万立方米(平均每艘用料10立方米)。据1999年统计，我国现有不同尺度钢质渔船5万艘，每两年去锈一次，以每艘船产生污染物250公斤计算，平均每年向海洋倾倒6250吨污锈，严重地破坏了海洋生态环境。玻璃钢渔船则无需去锈和耗用大量木材，这样对保护海洋生态环境和森林资源起到积极的作用，具有良好的社会效益。