随着国际海事组织（IMO）碳排放法规日益严格，风力助推器作为一种创新的船舶节能技术，正助力全球航运业驶向绿色低碳的未来。
近年来，多种国产风力助推装置相继获得国内外船级社认证，标志着我国在船舶绿色节能技术领域取得重要突破。
这些基于马格努斯效应的创新技术，已成为帮助船舶减少燃料消耗和降低碳排放的利器。
一、风力助推器的原理与类型
风力助推器是一种利用风能为船舶提供辅助动力的装置，其主要原理是基于马格努斯效应——当旋转的圆柱体在气流中运动时，由于两侧形成压力差，会产生垂直于气流方向的推力。
风力辅助推进装置主要分为六大类：硬质帆、转子风筒（风力旋筒助推系统）、软帆、吸力帆、风筝帆和船体帆。其中，转子风筒技术成熟度高、受风面积小、稳定性强、风向适应性强，已成为当今航运业最受欢迎的风力推进形式之一。
目前应用的转子风筒主要分为三种类型：固定式（结构简单，安全性较高）、可倾倒式（适应强风环境和限高场景）和轨道式（可沿轨道调整位置，提高航行稳定性和港口适应性）。
二、节能降碳效果显著
实际应用数据表明，风力助推器带来的节能减碳效果十分显著。
中国海油在万吨级大型甲板运输船“海洋石油226”上加装的旋筒风帆系统，平均每年可节约燃料达12%，减少二氧化碳排放量约412吨，并可实现全生命周期受益。
中国船舶集团第七〇二研究所研发的5米×35米大型风力旋筒助推系统，将应用于超大型矿砂船（VLOC），每船加装5套转子装置，预期平均节能效果超过16%。通过节油降耗与履约成本优化，预计每年可为船东创造近300万美元的经济效益。
研究表明，散货船和大型油船采用风力助推转子后，节能效果可达5%-30%，是满足国际海事组织能效设计指数（EEDI）第三阶段要求的重要技术手段。
三、船级社认证要求
随着风力助推技术的快速发展，各主要船级社相继制定了相关认证规范和指南，以确保这些系统的安全性和可靠性。
1. 中国船级社（CCS）要求
CCS发布的《船用风力旋筒助推系统检验指南》从安全性和可靠性出发，对船舶使用风力旋筒作为辅助推进的设计、制造、试验/检验、操作等方面做出规定。
该指南共分为6章，包括：
通则：明确指南目的和适用范围，定义术语，列出图纸送审清单，规定可授予的附加标志及其含义
船舶设计要求：明确船舶布置与设计、强度评估、稳性、噪声、电气装置等方面的规定
旋筒构造要求：规定材料、防腐、设计载荷、计算工况及结构强度、振动及疲劳强度计算要求
系统设计要求：规定驱动系统、安全措施以及监测报警和控制系统的具体要求
检验要求：明确建造中检验和建造后检验的具体内容、备件检验和持证要求
EEDI/EEXI计算和验证：规定风力旋筒助推船舶的能效设计指数和现有船舶能效指数计算验证方法
2. 法国船级社（BV）要求
BV更新的《风力推进系统》规范适用于船上安装的各种风力推进系统，包括现代及传统型帆装、独立及旋转帆装、方形及风筝形帆装、风帆和转子帆、吸力翼等。
该规范主要要求包括：
固定和活动部分的结构设计、驱动系统、基座的设计
建造和测试标准
材料和部件的认证
配备此类风力推进系统的船舶的入级要求
BV还规定，除风力推进系统外，船舶必须配备充足的机械推进力，以确保在风力推进系统无法运行时，船舶仍能在恶劣条件下保持必要的操纵性能。同时，在各种预期的操作环境和条件下，风力推进系统的运行不得对船舶的操纵性造成任何不利影响。
3. 通用认证关注点
各船级社在认证过程中普遍关注以下几个方面：
结构强度与疲劳寿命分析：确保系统能够承受各种海况下的载荷
环境影响评估与适应性：验证系统在不同环境条件下的性能
安全性与可靠性验证：保证系统不会对船舶和船员安全构成威胁
节能效果评估与验证：客观评估系统的实际节能效果
与其他船舶系统的集成兼容性：确保系统与船舶现有系统协调工作
认证过程通常包括设计评估、型式试验和现场检验等环节，确保产品符合国际海事规范和相关标准要求。
四、国内企业取得多项突破
国内多家企业在风力助推器认证方面取得了显著进展：
2024年1月，我国自主研发制造的亚洲首套船用风力旋筒助推系统成功投用，标志着我国在商用船舶旋筒风帆系统技术领域实现零的突破。
2025年5月，双瑞环境自主研发的船用风力旋筒助推系统（WAPS-RSS）获BV船级社原理认可证书，这在国内尚属首家。
2025年5月，中国船级社向中国船舶集团第七〇二研究所颁发了国产首套5米×35米大型风力旋筒助推系统的产品证书。
2025年8月，中船节能公司自主研发的风力助推转子获得挪威船级社（DNV）颁发的型式认可设计证书（TADC），成为国内首家获得DNV该认证的企业。
五、未来发展趋势
尽管风力助推技术具有显著优势，但其发展和应用仍面临一些挑战：
初始投资成本较高：安装风力助推器需要相当的初始投入
对船舶布置的影响：特别是对于现有船舶改造，需要综合考虑甲板空间和船舶稳性
船员培训和操作流程：需要培训船员掌握新系统的操作和维护技能
标准化不足：虽然船级社已发布相关指南，但行业仍需进一步标准化
未来发展趋势包括：
技术创新：向轻量化、智能化、模块化方向发展，提高风能利用效率
成本降低：随着技术成熟和规模化应用，投资成本有望逐步降低
政策支持：随着IMO碳排放要求日益严格，环保政策将继续推动技术应用
市场拓展：从新造船市场扩展到现有船改造市场，应用范围进一步扩大
系统集成：与其他节能技术和替代燃料系统结合，形成综合减排方案
结语
随着自动化技术不断升级，风力助推器正加速向智能化、模块化方向发展。通过集成传感器和智能控制系统，现代风力助推装置能够根据实时气象条件和船舶状态自动优化运行参数，实现从“看天吃饭”到“科技驭风”的转变。
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