2022年12月29日,随着26艘新建船舶签字交付,“绿色珠江”工程新建50艘液化天然气(LNG)单一燃料动力散货船/多用途船项目在2022年完成;12月31日,随着“穗港2002”号顺利交付,“绿色珠江”工程广州港5型8艘内河船舶LNG动力改造项目在2022年圆满收官。至此,中国船舶集团有限公司联合各方服务粤港澳大湾区绿色发展国家战略取得阶段性胜利。
来自中国船舶集团广西造船有限公司、中国船舶集团第六〇五研究院、中国船舶集团广州船舶工业有限公司,主要配套厂商中国船舶集团旗下河南柴油机重工有限责任公司、宜昌江峡船用机械有限公司,以及中国船级社(CCS)等单位组成的项目团队也结束了近2年的奋战。
58艘凝聚了项目团队智慧和心血的新建及改造船舶,以LNG为动力航行于珠江绿水之上,形成了巨大的“破冰”效应,带动完善了相关政策、基础配套设施、激励机制体系,引导解决了困扰新能源船舶推广的政策、航运、装备、能源、资金等方面难题,构建了区域性船舶LNG燃料应用生态,为粤港澳大湾区绿色发展贡献了力量,成为了我国内河航运绿色发展的优秀示范项目,也对推进我国内河航运绿色发展发挥了极为重要的作用。
新建篇
央企动力支撑绿色发展
2020年5月29日,广东省人民政府、中国船舶集团、中国海洋石油集团有限公司在北京签署广东省内河船舶LNG动力改造项目合作框架协议。央地三方贯彻落实习近平生态文明思想,创新合作模式,在珠江流域、中国第二大河流黄金水道上,下了一盘打好打赢污染防治攻坚战、践行粤港澳大湾区战略的棋局。
作为船舶央企,中国船舶集团充分发挥在绿色动力科技创新方面的优势,针对广东省围绕“绿色珠江”工程释放出的约400艘新建LNG单一燃料动力船需求率先行动。2021年3月11日,六〇五院牵头,协同中船广西,由广州公司作为服务保障单位,与广东省港航集团有限公司签订了50艘LNG单一燃料动力散货船设计建造总承包合同。
随后,广东省“绿色珠江”新造项目工程指挥部成立,广州公司为总指挥单位,六〇五院、中船广西等设计、建造、配套、服务保障单位分管领导亲自坐镇。指挥部一方面与广东省政府及有关机构对接,协调落实项目相关资源;另一方面检查督促项目推进,协调解决项目推进中的有关问题。在近2年的项目实施过程中,指挥部共召开了13次会议,持续优化改进设计、精益求精组织生产,全力保障项目顺利推进,对推动项目按期高质量交付起到了极为关键的作用。
在指挥部的协调推动下,广州公司根据中国船舶集团的决策部署,充分发挥产业优势,推动航运、造船、配套、能源等各方单位群策群力,在政策研究、专业技术等方面为政府部门提供了极具参考价值的意见。2021年8月19日,广东省政府先后出台了《广东省提升内河航运能力和推动内河航运绿色发展总体分工方案》《广东省内河航运能力提升实施方案》《广东省内河航运绿色发展示范工程实施方案》等政策,对内河LNG动力船舶的新建、改造及运营打出了财政补贴、配套设施及燃料供应、维修保障体系、船员培训、优先过闸等一整套“组合拳”,为“绿色珠江”工程顺利推进提供了有力保障。
作为新造船项目,“绿色珠江”工程新建项目涉及到的参建单位数量繁多,除了负责项目总承包管理的六〇五院(同时负责船舶送审设计)及中船广西,承担项目保障服务任务的广州公司、负责动力系统打包供货的中船河柴、负责LNG储罐及供气系统等供货的宜昌船机、提供安保系统的中国船舶工业系统工程研究院/中船电科所属中船航海等主要单位,还有轴带发电机用高弹性联轴器提供方中国船舶集团第七一一研究所等配套单位,以及中国船级社广州分社、海南分社和武汉规范研究所等船检、监理单位,华中科技大学、武汉理工大学等科研单位,中国海油等能源公司。
自新建项目合同签订后,项目团队便迅速进入了攻坚状态,从项目设计、物资、协作、人员及生产资源调配等各方面和环节入手,统筹谋划、紧密部署、精心安排;组建了重点项目专班,倒排全流程系列计划,预订关键设备物资,制定激励考核办法;完成了船用天然气储罐制造工艺流程优化,LNG加热复温、BOG利用、双壁管设计等关键技术研究工作,解决了LNG单燃料动力系统的发动机冷态启动、全船失电时避免船舶出现不可接受动力损失等难题。
2021年3月31日,距离合同签订仅过去20天,“绿色珠江”工程新建项目首个大节点如期实现,2000载重吨(DWT)、3000DWT系列船首制船“中和2001”号、“达峰3001”号在中船广西顺利开工。由此,全面拉开了该工程的建造序幕。
技术突破带动产业链完善
北部湾边,船舶建造如火如荼;长江之畔,动力系统和供气系统陆上联调试验也在紧张进行。试验完全模拟实船状态进行,中船河柴CHG620L6MPI气体机于2021年8月20日点火成功,1周的联调过程中,各项试验结果符合试验大纲要求,LNG储罐供气稳定,安保系统联动正常,CHG620L6MPI气体机运行工况稳定,得到了船东和船厂的肯定。各参试单位也积累了丰富的LNG动力系统和供气系统联调试验经验,为实船调试奠定了坚实基础。就在陆上联调试验成功后,从2021年9月起,各参建单位驻厂团队奔赴广西,开启了漫长的“绿色珠江”工程服务之旅;2021年11月2日,“中和2001”号、“达峰3001”号成功交付。经第三方检测,船舶航速、载重吨、气耗量等指标优于合同要求,得到了船东高度认可。
“绿色珠江”工程新建项目的三型船舶——2000DWT LNG单一燃料动力散货船、3000DWT LNG单一燃料动力散货船、3000DWT/190TEU LNG单一燃料动力多用途船,是六〇五院在广泛开展调研和船型研究、全面分析国内LNG动力系统经验教训的基础上,结合船东的营运需求进行研发的,具有良好的航道适应性、操纵性,以及最优的LNG动力系统设计,能效、经济性及智能化水平得到有效提升,是全国首批取得C2证书、续航里程最长、航线最多、载货容重范围最宽的内河货运LNG动力船舶,各项指标处于国内领先水平。
50艘船舶大批量建造,叠加疫情的不利影响,为项目推进平添了极大不确定性。尤其是2022年6月“绿色珠江”工程进入攻坚阶段以来,20多艘船舶集中在半年内建造和交付,生产压力更是堪比大山。为此,中船广西加强前期策划、内部资源调配及项目管理,积极协调各方诉求,严控技术风险及进度节点,全力组织生产建造。中船广西以军工人的使命担当,发扬敢打硬仗、必打胜仗的优良作风,倒排工期、挂图作战,扎实推进各项工作;各配套设备调试团队不畏夏季炎热多雨的天气,在平均气温40摄氏度的狭小船舱内奋战;船检单位专项工作组和联合检验组开展集中审图,实施驻厂检验,保障节点图纸退审率100%、项目检验率100%;广州公司保障协调人员往返于建造现场、交付地与主要配套厂家之间,协调沟通有关问题。在建造过程中,中船广西还连续创造了单月试航节点数量新纪录、单日交船数量新纪录,实现了船舶批量建造按计划管控。
根据规划,“绿色珠江”工程全面完工后船用LNG年需求量约40万吨,同时将替代油品消费约39万吨,促进广东省船舶氮氧化物和颗粒物排放分别降低12.6%和19.5%。相信随着LNG动力船舶规模的不断扩大,LNG产业链也将继续得到拓展、完善。
改造篇
还珠江以绿色
在粤港澳大湾区战略实施过程中,珠江流域干线营运的船舶超过2万艘,是珠江黄金水道建设和发展的支柱。但是,这些采用传统内燃机作为动力的船舶,造成大量废气、噪声、颗粒物等污染,也给珠江及粤港澳大湾区生态环境建设带来了严峻挑战。2万艘营运船舶,每天排放的污染物有多少?据广东省环境保护厅统计,珠江流域船舶二氧化硫和氮氧化物排放量分别占珠三角污染物排放总量的14%和15%,是当地第三和第四大污染源。对适合改造的营运船舶进行LNG动力改造,是让现有船舶实现成本投入与环保效益平衡的最佳途径,也是减少珠江船舶存量污染、推进广东省航运绿色发展的有效举措。
2021年10月,广州公司与广州港集团有限公司签订了5型8艘内河船舶LNG动力改造项目总承包合同,这是广东省首批内河船舶LNG动力改造项目,投资超过4000万元。广州公司作为总承包单位,贯彻中国船舶集团关于全力发挥产业优势及协同效应、助力广东省“绿色珠江”工程全面顺利实施的要求,积极发挥中国船舶集团在船用LNG动力系统设计、建造领域的管理及技术优势,推进设计改造工作按期保质完成。其中,改造项目由六〇五院负责设计,以中船河柴研制的CHG620V8MPI船用气体机为主动力,LNG供气系统由宜昌船机自主设计制造,LNG安保控制系统则由中船航海供货。
5型8艘船舶改造完成后,显著降低了船舶大气和水污染程度,船舶二氧化碳排放减少约20%,氮氧化物排放减少约50%,颗粒物及硫氧化物减排约100%。同时,机舱清洁度大幅提升,船员工作环境得到明显改善。
赋船舶以新生
如果说新建是在白纸上绘画,那么改造则是让“旧画焕新颜”。哪些船适合改造?配套设备怎么订?生产管理怎么搞?改造会遇到什么难题?这一系列的问题,全都没有解决经验可循,是需要一个个克服的“拦路虎”。
“唯有责任!”广州公司以央企的责任担当,与广东省人民政府、广东省交通运输厅共同推动项目调研、政策制定、方案宣讲等工作。2021年10月11日,《广东省内河航运绿色发展示范工程船舶LNG动力改造补贴实施方案》出台,安排补贴资金5.5亿元,推动内河航运绿色发展,推进LNG动力船舶应用。5型8艘内河船舶LNG动力改造项目合同签订后,广州公司马不停蹄地推动改造船舶选定、勘验、进厂等工作。
旧船改造,最麻烦的是图纸缺失或其与实船不符。改造项目的首改船“穗航906”号,不仅图纸不全,仅存的部分图纸还存在多处与实船不符的情况。其中,核心的肋位部分,实船与图纸偏差最大达到数十厘米。对此,广州公司项目团队迅速调整工作计划,一边抓紧进行实船勘测工作,一边与六〇五院重新协调改造技术方案,积极与船检、船东沟通规则规范、生产节点等问题,最终形成了满足规则规范要求、严控改造成本、兼顾改造效率的技术方案。
旧船改造的麻烦还在于原有管线、壁板、设备等对新设备的影响。在实际改造过程中,广州公司项目团队发现,新更换的24V风机配置将达不到设计参数要求,后期运行可能引起安保系统及主机频繁故障。项目团队马上召集相关方进行专门研讨,调整改造方案,更换更大功率的风机,火速敲定了设备参数、订购等问题,保证船舶改造顺利进行。
2022年5月,“穗航906”号交付。该船投入营运后,船东得到了令人惊喜的营运情况反馈。同年8月起,后续7艘船舶陆续进厂。同时在厂改造船舶数量达到4型7艘,生产压力叠加2022年第四季度的疫情高峰,使项目推进遇到了前所未有的困难。广州公司项目团队派遣4名项目经理常驻厂区,每周组织各方召开现场会,推进生产、防疫等协调工作,克服交叉作业多、现场复杂等难题,严格把控生产节点。
广州公司项目团队通过针对前期LNG动力应用经验教训开展调研,结合珠江船型特点,严格按照最新的法规规范制订船舶改造方案,推动改造项目突破了内河船舶LNG动力系统论证优化、珠江船舶危险区域最小化控制技术、复杂船型标准化LNG动力改造等多项关键技术。待船舶陆续完成取证并交付后,CCS负责人给予了高度评价,认为“绿色珠江”工程改造项目是广东省同期LNG动力改造项目中最规范、质量最好的一批船舶。
产业链“破冰”
自签订改造项目以来,广州公司作为总承包单位,坚决扛起央企责任,为内河船舶LNG动力改造探索了一套极具现实意义的高渗透性运行模式,承担了项目设计方案研究、主要设备采购、现场监造、调试统筹及船舶完工交付的“一条龙”工作。该公司前期组织策划项目实船勘验,设计方案内部评审、外部评审,主要设备技术谈判、商务谈判及采购评审;在选定改造施工船厂后,针对每型船舶的不同改造方案,详细分解改造施工项目清单,做好生产前准备工作。在这个过程中,广州公司依靠中国船舶集团在绿色动力科技创新方面的实力,发挥央企集团龙头作用、产业优势及协同效应,带动国内产业链上下游交流合作,全力创建全国性的绿色动力船舶示范工程。
项目中使用的中船河柴自主研发的CHG620V8MPI船用气体机,是燃气喷射技术首次应用于我国内河大型LNG动力船,实现了燃气发动机高效清洁燃烧和污染物低排放控制。在调试过程中,广州公司项目团队为调试工作提供了周全的协调方案,协助中船河柴创造了主机及发电机7天完成调试的最短周期纪录。除了中国船舶集团旗下的企业,在改造项目中,广州公司还引入了施工方广州市海皇科技有限公司、配套厂商潍柴动力股份有限公司等国内上下游厂商,将央企的产业协同优势发挥到极致,为船东提供了多元化的方案选择。
通过LNG动力船舶的LNG燃料加注、试航及后期的运营,行业主管部门、地方政府部门、航道管理部门及船东、货主等各个相关方真切感受到我国LNG相关技术的成熟度,确认了规范操作下LNG的应用安全性,增强了全行业对LNG动力船舶的信心。在示范项目的带动下,越来越多的船东愿意尝试进行LNG动力改造。根据广东省相关规划,近期该省将完成总计300艘船舶的LNG改造目标。
有需求就有市场,在新建与改造项目船舶陆续交付投运后,LNG加注产业也随之得到了强力的拉动。在相关政府部门的支持下,中国海油积极推动船舶加注站建设,已建成3座撬装式加注站,“十四五”期间将力争建成并运营15座LNG船舶加注站。与之配套的还有船员培训,广东交通职业技术学院取得了全省首个船员LNG培训资质,在广东省海事局指导下开展了首批船员LNG培训。
初心如磐,奋楫笃行。中国船舶集团将以“绿色珠江”工程为契机,总结好经验,立足新起点,进一步贯彻落实习近平生态文明思想,打好打赢污染防治攻坚战,助力实现“碳达峰、碳中和”目标,全力推进“绿色长江”创新工程科技专项,联合长江沿线各地方政府和船东全力推进内河航运绿色发展。
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来源:中国船舶报

