截至2023年2月，已有14桅由挪世航力设计的旋筒风帆安装在8艘船上，船型包括油船、散货船、滚装船和客船。尽管市场上也有其它相关技术，但从现代船舶风能辅助推进市场占有率来看，拥有成熟技术的挪世航力是行业领先者。近日，本刊记者采访了挪世航力（Norsepower）首席执行官兼合伙人Tuomas Riski先生。

问：如今，很多船型都在采用贵公司设计的旋筒风帆，请你详细谈谈在为不同类型船舶设计风帆时，分析和规划是个怎样的复杂过程。

答：挪世航力设计的旋筒风帆适用于散货船、油船、滚装船、渡轮、液化天然气（LNG）运输船、客货滚装船、客船。

我们的项目服务涵盖从案例研究准备到风帆交付的所有阶段，每项都会考虑客户需求和偏好——从客户船舶、航行时间表、海上航行时间比、航行位置及区域风向、风度开始设计流程，基于已有技术和风力数据，为潜在船舶和路线选择提供建议。同时，我们会对已装风帆的船舶进行案例研究，对燃料节省、排放减少和投资回收期进行估算。我们也有标准产品，可根据客户要求，按照不同船舶类型和尺寸进行方案设计。

我们为“Timberwolf”轮（原“Pelican”轮）安装了两桅旋筒风帆，并在海上进行了测试和数据分析。相关船级社进行的独立测量表明，该油船在第一年就节省约8.2%的燃油，预计装有相同数量旋筒风帆的油船在常规航线航行的年均燃料减少量为7%～10%。油船特别适用于安装旋筒风帆的原因在于其可利用的甲板空间充裕，且油船一般都是远洋运输，航线上的风资源也很好。

对于油船，风帆设备需要采用防爆设计。我们有一种按防爆标准设计和制造的旋筒风帆，具有适用于油船的ATEX认证（欧洲委员会采用的“潜在爆炸环境用设备及保护系统”<94/9/EC>指令）。我们的风帆机械构造是目前市场上唯一可在相关易燃易爆区安装的。

我们还有一种带倾收功能的旋筒风帆，可以倾收平置，以便某些船型装卸作业，并满足其航线对空高的限制。安装在“SC Connector”轮上的帆是世界上第一台可倾收的旋筒风帆，这样的设计能使船舶安全通过桥梁限高点。

旋筒风帆也完全适用于二氧化碳运输船和LNG运输船。我们已与大连船舶重工集团有限公司（简称大船集团）签订合同，在两艘新建液态二氧化碳运输船上各安装一桅旋筒风帆。这两艘船的主燃料为LNG，辅以风力推进系统，每艘配备一桅高28米、直径4米的帆（具有ATEX认证），估计每艘船的燃料消耗和二氧化碳排放量减少约5%。

旋筒风帆的材质基本相同，但根据不同船型和要求会有些许细节差异，例如有防爆特性的帆所采用的涂装可能会有不同，产品尺寸也会根据适配客户的船型和项目具体要求而设计。

问：为了让运营商的工作更加智能化且减排更具可持续性，或者说为了实现更有规模效益的航运减排，还需要在哪些方面进行全方位审视？

答：航运业正在迅速转型，如今建造的新船都要在2050年前以更高的能效运行。业内都在寻求已经被实船验证过的用于减少能耗和相关成本，以及降低排放的能效解决方案。随着燃料价格上涨和碳税开征，新建船舶尽可能高能效对于船舶长期成功商业运营至关重要。最大化节省燃料和减少排放，实际上是运营策略、优化设计和清洁技术的综合结果。

以“SC Connector”轮为例，船长和船员在计划航行时可利用风力预报来增加该技术已经产生的燃料节省，而且该船还具有多种清洁技术(包括电池系统和风帆辅助系统)，它们的协同工作可以实现船舶最佳性能。再以上述两艘新建液态二氧化碳运输船为例，我们的设备联合一套空气润滑系统及其它先进的清洁技术之后，可确保船舶尽可能地实现低碳运营。

通过对复合技术的综合运用，运营商在提高效率和盈利能力方面将具有巨大优势。旋筒风帆技术可以很容易地兼容到一个复合技术体系中，使之与其它提升效率的措施相结合。对于运营商来说，没有时间一次次安装清洁技术，更广阔的视野将减少更多排放并增加投资回报。

我们需要挑战围绕对能源效率和清洁技术投资的传统思维，将风力推进技术与其它清洁技术（如优化的螺旋桨技术、动力输出和输入系统、航程优化软件系统）相结合，为船舶提供实际减排价值。

问：说到航程优化软件系统，贵公司已与海事软件服务及数据分析提供商NAPA合作，共同研究组合使用双方技术的减排解决方案。为什么航程优化软件或数字化对于选择采用清洁能源技术的船东来说非常重要？

答：近年来，业界对于减少碳足迹的需求进一步增长。这种需求也促进了船舶技术发展（即提升整体能源使用效率）和船舶运营发展（即如何最有效地激发并利用船舶减排潜力）。这些发展连同不断上涨的燃料价格，让人们对在航运中使用风力推进产生了新的兴趣。

风力推进已被证明可为商船节省大量燃料，传统货船风力推进的典型节能潜力为5%～25%。航次优化和天气路线优化也被证明可以产生类似效果，燃料节省大约为15%。风是一种间歇性能源，经常与浪一起出现，这使得风力推进设计要与天气路线结合考虑。有一篇论文通过详细的模拟研究了如何通过与最先进的航行优化软件结合来进一步提高风力推进的燃料节约潜力。案例研究表明，使用航程优化，风力推进的节能潜力可以增加一倍以上。

鉴于此，挪世航力与NAPA签署正式协议。NAPA航程优化软件（NAPA Voyage Optimization）作为一个选项包含在我们所有的解决方案中。由于这项合作适用于改装船和新造船，船东因此能够最大限度地节省燃料、减少排放。与单独使用这两种技术中的任何一种相比，航程优化和风力推进的结合方案为提高船舶性能提供了更多潜力——该软件考虑到整个航程中的天气条件，以及每艘船的设计概况和运营要求，可为船舶确定最佳航行计划、最大限度地节省能源。

问：为一艘船舶安装旋筒风帆的话，大概需要多久才能完成？对施工船厂和干船坞有相应要求吗？

答：旋筒风帆安装到船舶甲板需要一个基座。基座将风力推进产生的载荷传递到船体。基座安装需入坞完成，钢结构修改和安装可以在7～14天内完成，如有必要，也可在航行期间（在船上）进行一部分工 程。帆的安装可以在舾装码头完成。这是一个相当快的操作，典型安装时间为每桅6～10小时。

当船舶在维护码头时，最便于安装自动化系统组件 (如传感器，控制和监视面板)，以及电力和自动化系统电缆。如果维护对接周期短，在船舶运行期间也可以完成部分工作。这项工作大概需要1～3周时间。

固定式基座的制造和船上实际安装通常由船东/船厂负责，基座技术规范由挪世航力提供。

问：贵公司设计的旋筒风帆被认为是一项有吸引力的资产，因为在提供亮眼的减排效果同时，这项技术保证船舶完全符合相关监管要求。这项技术对相关能效指数的优化到底有多少？

答：船东安装旋筒风帆能获得可观的经济回报，降低排放相关成本（如碳税支付和昂贵的替代燃料），之后的合规效果也清晰可见。

为了实现国际海事组织（IMO）提出的2030年和2050年碳减排目标及业界描绘的零碳航运图景，船东对旋筒风帆的投资可行。在IMO MEPC.1/Circ.815条款中，旋筒风帆技术被列为B.2类创新技术。根据统计数据，每特定载重吨和参考速度（Vref）下，合适的旋筒风帆布置和船舶最佳配置能使船舶能效设计指数（EEDI）优化20%。《国际防止船舶造成污染公约》（MARPOL）附件六修正案要求超过400总吨的船舶必须在2023年1月1日后进行首次检验，依据船舶类型和尺度计算现有船舶能效指数（EEXI）。目前，许多船舶将被迫减速航行并采取额外措施来实现EEXI合规，旋筒风帆可以通过快速改装方案缓解主机功率限制压力，并支持现有船舶达到EEXI的技术合规。

在现有安装案例上进行的大量测量项目证明了旋筒风帆的运行性能，当与天气路线、航程优化和集成电源管理系统结合时，旋筒风帆可以显著减少任何与航程（满载或压载）相关的碳足迹。


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