全球航運業(yè)正在經(jīng)歷風(fēng)力發(fā)電的復(fù)興。

“風(fēng)助推進”的最新進展來自日本。Eco Marine Power（EMP）最近在廣島縣的尾道海洋技術(shù)測試中心發(fā)布了其EnergySail系統(tǒng)的全尺寸版本。這個剛性的長方形裝置稍微彎曲，可以放置在風(fēng)中產(chǎn)生升力，幫助推動船只前進。沿工作面鋪設(shè)的船用太陽能電池板可為船上照明和設(shè)備供電。

EMP的首席技術(shù)官Greg Atkinson說，這艘4米高的帆船今年將接受岸基測試，為海試做準(zhǔn)備。該設(shè)備將提供1 kilowatt/kWp的峰值太陽能，他說，但潛在的航行能力尚未確定。

EnergySail是EMP更大的技術(shù)平臺之一。這家總部位于福岡的公司還正在開發(fā)一個集成系統(tǒng)，包括安裝在甲板上的太陽能電池板；可回收的船用電池；充電系統(tǒng)；以及計算機程序，這些程序可以自動旋轉(zhuǎn)船帆以捕捉最佳的風(fēng)力，在不使用或惡劣天氣時降低設(shè)備。Atkinson指出，移動一個能量電池（主要是為了優(yōu)化它的風(fēng)能收集）可能會影響它接收到多少陽光，盡管當(dāng)電池板平放時仍然可以收集太陽能。

這家初創(chuàng)公司的最終目標(biāo)是在一艘擁有可用甲板空間的油輪或貨輪上吊起大約一打（12個）EnergySails。模型顯示，根據(jù)風(fēng)況和船只的大小，這種大小的陣列可以節(jié)省高達15%的電力。

國際風(fēng)帆協(xié)會秘書長Gavin Allwright表示，這一數(shù)字與其他風(fēng)帆輔助技術(shù)的預(yù)測一致，這些技術(shù)可以幫助船只實現(xiàn)比一般船只節(jié)省5%至20%的燃油。（EMP不是協(xié)會的成員）例如，芬蘭Norsepower公司最近為一艘Maersk油輪配備了兩個旋轉(zhuǎn)的旋翼帆。在為期12個月的試驗期間，這些裝置平均降低了該船8.2%的燃料使用量。

隨著國際監(jiān)管機構(gòu)削減全球溫室氣體排放量，航運公司越來越多地投資于清潔能源。幾乎所有的商業(yè)貨船都使用石油或天然氣在全球運輸貨物；加起來，它們貢獻了全世界每年化石燃料排放總量的3%。氫燃料電池和氨燃燒發(fā)動機等零排放替代品離商業(yè)化還有好幾年的時間。但風(fēng)力輔助推進是一個更直接的解決方案。

EMP的EnergySail部門與Teramoto Iron Works合作，后者在20世紀80年代建造了第一個剛性帆，這些設(shè)備被稱為JAMDA帆，在日本海洋機械發(fā)展協(xié)會（Japan Marine Machinery Development Association）成立后，盡管存在一些技術(shù)問題，但在較小的沿海船舶上，這些設(shè)備的燃油消耗量仍減少了10%到30%。

在這次試航中，這家初創(chuàng)公司計劃安裝一個裝在甲板上的太陽能電池陣列，最大功率可達25kwp；另外還有電池組；計算機系統(tǒng)；以及一兩個能量電池。Atkinson說，可能需要兩到三年的測試，以驗證該設(shè)備是否能夠經(jīng)受惡劣的條件，包括強風(fēng)和腐蝕性海水。

另外，EMP已經(jīng)開始測試其平臺的非航行部分。2019年5月，該公司在新加坡母散貨船擁有的一艘大型起重船上安裝了1.2千瓦的太陽能電池陣列。該裝置還包括一個由Furukawa電池公司制造的3.6千瓦時VRLA（閥控鉛酸）電池組。一個車載監(jiān)控系統(tǒng)自動實時報告和記錄油耗數(shù)據(jù)，并計算二氧化碳和二氧化硫的每日排放量。

EMP先前在希臘的一艘船只上測試了Furukawa的電池。白天，太陽能電池板為電池充電，保持電壓穩(wěn)定，可以直接為船只的照明負荷供電。電池還可以儲存多余的太陽能，以保證夜間照明。合作伙伴花了大約五年的時間進行測試，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定。

Atkinson說，到目前為止，COVID-19的流行還沒有擾亂公司的工作，也沒有停止今年的計劃。

他說：“我們可以通過遠程和使用基于云的應(yīng)用程序來完成大部分設(shè)計工作。此外，我們可以使用虛擬風(fēng)洞和（計算機輔助設(shè)計）應(yīng)用程序來完成海上試驗階段的大部分初步設(shè)計工作。”

然而，在整個行業(yè)中，冠狀病毒的爆發(fā)正在給經(jīng)濟造成嚴重破壞。Allwright說，直到幾周前，船主對風(fēng)力輔助推進的興趣“絕對瘋狂”。他說：“現(xiàn)在，航運公司說，‘聽著，我們現(xiàn)在不能投資于新技術(shù)，因為我們正在努力生存。”

盡管如此，一些技術(shù)開發(fā)人員仍在加速他們的設(shè)計工作，希望在行業(yè)復(fù)蘇后盡快啟動項目。“這一暫停給了供應(yīng)商額外的12個月時間來測試這些東西，并為行動做好準(zhǔn)備，”Allwright說。