首艘光动汽车载运船“御夫座领袖”号

张荣忠

太阳能利用一直是能源问题的焦点,尤其是太阳能能否助力驱动一艘庞大的货运船一向是人们追求的目标。

全球首艘以太阳能为动力的大型汽车载运船“御夫座领袖”号(Auriga Leader)于2008年12月19日在日本三菱重工神户船厂正式建成后,迅速安排试航,直至2009年7月13日,已经完成4个航次总共长达207天实际载货运营的航行任务,主要目的是测试太阳能电池板抵御大风大浪和海水侵袭等海洋型恶劣气候的能力、耐用工作性能以及太阳能电流推动轮船效应等等。“御夫座领袖”号电池板发电系统在试航期间连续运转2 600小时,发电总量达到32 300千瓦小时,相当于东京17户人家207天的用电量。“御夫座领袖”号试航初告成功终于获得权威部门认证。NYK计划把大型汽车载运船“御夫座领袖”号太阳能动力的成功经验使用到2010年建造的其他太阳能动力货轮上。

2009年7月1日,“御夫座领袖”号满载日本制造和出口到美国的丰田汽车,首次抵达濒临太平洋的美国西海岸加利福尼亚州长滩港,引起特别关注海洋环境保护的当地社会公众的轰动。美国等国家和地区的环保专家根据数据测试得出结论,如果世界各国能大量使用太阳能货船运送物资,那么每年的温室气体排放量能减少大约1.4%~1.5%。

造价高达1.5亿日元的“御夫座领袖”号体长199.99米或656英尺,体宽32.26米,体深34.52米,排水量60 213吨;每个航次可以载运汽车6 200辆;其船舶航行动力主要来自铺设在顶部甲板上,全套耗资168万美元的328块太阳能电池板组成电网,其发电量为43.6千瓦,可以节约该轮50%动力能源消耗。“御夫座领袖”号并不是全部依靠太阳能驱动,严格地说,是太阳能发电助动,因此必须同时也配备船舶柴油主机,由于太阳能电池板发电系统直接可以用来驱动船舶航行,因此其柴油主机功率、体型、管路和机舱等等可以相应缩小和简便,从而腾出更多的舱容载运更多的汽车或其他货物、为容纳更多的旅客而建造更多的客舱;而其更加突出的功能就是节约石油能源,废气排放量大幅度降低,海洋环保性能非常优异。

由于泛太平洋空氣清晰,在海面波涛反射下的阳光特别强烈,日照时间特别长,再加上海面空气流能够有效冷却太阳能电池板表明温度,促使船舶顶甲板上的太阳能电池板工作效率提高,同样功能太阳能电池板电网发电量东京地区为每平方米3.74千瓦/日,而在海洋则为4.68千瓦/日,“御夫座领袖”号汽车载运船上的太阳能电池板发电量是铺设在日本东京房顶上的同样功能的太阳能电池板发电量的1.25 - 1.4倍。此外,“御夫座领袖”号太阳能货船的驾驶舱内还安装有先进的电脑控制系统,能够合理地安排电池的电量,最大限度地提升货船的续航能力。

事实上,采用太阳能电池板作为辅助电力的船舶并不是没有,但只是小规模的使用,船只的体积也很小,大多数只是作为普通私人用船照明、小电器的电力来源。而“御夫座领导”号则是首次直接大规模的以太阳能发电作为整艘船的主电网。来自328块太阳能电池板的能源可以用来驱动船只的推进器、液压设备和舵机。据统计,这组太阳能电池阵列提供的电量可以达到该船总用电量的10%左右。虽然10%这个数字看上去似乎显得有些微不足道,可是,货船所需要的总电量其实是非常大的。像“御夫座领袖”号这样大尺寸的货船在码头卸一次货就需要大约400万千瓦的电能。如果是一艘更大的超级油轮,要想卸下所载的全部油料,则需要约8兆瓦的电能(相当于5500户的家庭用电量)。尽管“御夫座领袖”号太阳能货船还不是完全以太阳能为动力的货船,但是它的环保意义十分重大,数据显示,海上运输排放的二氧化碳,占了全球其总排放量的1.4%~4.5%。虽然“御夫座领袖”号利用太阳能辅助供电可能还只是一小步,每天节约石油燃料仅仅7吨,每天减少船舶废气排放量所含的二氧化碳13吨,估计到年底两者还可以分别提高到14吨和40吨,但这绝对是朝着正确方向迈出的重要一步。◆