李世新
2025年07月19日08:17 來源:人民網-人民日報222
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天津港零碳碼頭一角。 |
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智能航行集裝箱海船“智飛”號。 |
7月1日,習近平總書記主持召開中央財經委員會第六次會議強調,“推動海洋經濟高質量發展”。會議指出,“要提高海洋科技自主創新能力,強化海洋戰略科技力量,培育發展海洋科技領軍企業和專精特新中小企業。”
當前,我國海洋經濟總量持續攀升,我國國際海運量佔全球近1/3,航海科技在特種船舶建造、自動化碼頭、智能航運及深遠海探測等方面取得突破性進展,支撐我國航海事業取得巨大飛躍。讓我們走近航海科技的應用場景,感受劈波斬浪的科技動能。
——編 者
大型郵輪,航海大國重器
航海科技發達是航運強國的重要標志。從理論模型創新、航海裝備研制到基礎設施建設,近些年,我國航海科技創新實現系統性跨越,成果已覆蓋船舶設計、動力系統、港口管理、導航通信、安全保障等領域。
回顧航海歷史,創新貫穿始終。新石器時代晚期“刳木為舟,剡木為楫”,明代鄭和以“牽星術”實現跨洋航行,遠洋氣象導航技術能力持續提升……以航海需求帶動技術創新,實現多點突破,航運新質生產力有力支撐我國航海事業高質量發展。
【專家看點】
大型郵輪被稱為造船工業“皇冠上的明珠”,其建造是高度系統化、集成化的巨系統工程,直接考驗著一個國家的綜合科技水平與制造能力。過去,大型郵輪建造幾乎被國外船企壟斷,直到我國首艘國產大型郵輪“愛達·魔都號”誕生,改變了這一局面。
摘取“明珠”有多難?以其中一項關鍵技術為例,作為大型郵輪設計建造過程中的重點和難點之一,重量重心控制事關郵輪航行安全、舒適度和穩定性。為此,研發團隊自主建設了國內首條5G郵輪智能薄板流水線,運用激光切割、機器人焊接等方式,成功解決了薄板切割和焊接變形等技術難題,使得重量與重心數據均處於可控范圍之內。
這只是郵輪建造技術攻關的一個切面。“愛達·魔都號”僅外方提供的設計圖紙和建造文件就多達15萬頁、近2.1噸。通過引進消化和自主創新,項目團隊前后歷經8年科研攻關、5年設計建造,最終實現了國產大型郵輪零的突破。截至今年3月10日,“愛達·魔都號”已完成商業運營100航次。其建造過程中積累的科研經驗和創新技術,已應用在第二艘國產大型郵輪建造中。如今,第二艘國產大型郵輪已完成塢內起浮,計劃明年交付,相較“愛達·魔都號”,這艘大型郵輪總噸位更大、長度更長。
目前,我國在大型郵輪建造方面取得了重大突破,站上了航海“大國重器”的創新制高點。但總體看,仍處於起步階段,本土化率較低,關鍵技術和核心設備研發等方面與發達國家之間仍存在差距。未來,全球郵輪建造將朝著綠色化、智能化方向發展,無人駕駛技術在郵輪上的應用也指日可待。
智能航行,海上自動駕駛
數字化時代,大江大海上,未來航運的智慧圖景正徐徐鋪展——
看海上,我國首艘智能航行集裝箱海船“智飛”號,集輔助駕駛、自主航行為一體,能穩定完成運輸任務﹔看港口,遠控橋吊自動裝卸、無人集卡往來穿梭,大幅提高裝卸效率的同時,降低了人力成本﹔看航道,新型船橋防撞裝置和智能防控系統發力,顯著降低船舶與橋梁發生碰撞的風險……
隨著人工智能、大數據等新一代信息技術與航運業的深度融合,智慧航運場景在海事安全與應急管理、遠洋氣象導航、船舶設計與制造、客貨運輸、船舶遠程監控與管理等方面均已得到應用。總體看,我國智能航運從單點創新快步走向系統集成,並不斷拓展、趨於完善。
【專家看點】
茫茫大海,我們如何實現精確航行不迷失?這背后離不開船舶智能航行與控制技術,這既是智能航運發展的核心技術,也是當今國際海事技術的競爭焦點。
“十四五”期間,國家重點研發計劃“基於船岸協同的船舶智能航行與控制關鍵技術”項目團隊通過多項研究,實現了成套技術突破和“彎道超車”。
這是一套融軟硬件於一體的集成技術。看底層,建立船舶智能航行技術測試評價體系﹔看軟件,研發了集高級輔助駕駛、遙控駕駛、自主航行、自動靠離泊為一體的綜合智能航行系統﹔看硬件,自主設計建造了智能航行集裝箱海船“智飛”號。
這套技術的智能航行感知准確率達到99.2%,項目科技成果達到國際領先水平,實現了我國智能航行海船設計、建造和商業化運營與領先國家並跑。目前,該項目成果已應用於山東港口航運集團、山東海事局等的22艘船舶。
隨著全球新一輪科技革命和產業變革的加速推進,智能化已成為航運業轉型的核心方向,未來航運業將朝著“超級自動化”和“智慧化”方向邁進,隨著5G—A、6G網絡的加快落地,智能航運將實現更加高效、穩定的通信連接。智能船舶發展將成為各國造船業競爭的焦點。
零碳碼頭,綠電自產自足
綠色航運對航海科技發展提出了更高要求,需要在能源結構轉型、新能源船舶技術、綠色基礎設施升級等方面持續創新變革。
在綠色船舶技術方面,重點發展LNG(液化天然氣)、甲醇、氨等替代燃料船舶技術﹔在船舶能效技術方面,重點發展船舶能效優化技術﹔在碳捕獲與封存技術方面,建立船舶碳捕獲與封存技術體系,為航運業低碳轉型提供支持﹔在綠色港口技術方面,重點發展綠色港口建設技術,到2030年,全國主要港口基本實現綠色化。
【專家看點】
什麼是零碳碼頭?能源系統“自發自用,余電上網”,各項設備採用電力驅動,能源消耗全部來自綠色能源,實現在能源生產和消耗兩側的二氧化碳“零排放”。
港口行業裝卸生產作業量大,作為巨大的電力消耗場所,碼頭如何實現零碳排放?
2021年12月,全球首個零碳碼頭智慧綠色能源系統在天津港並網發電,天津港北疆港區C段智能化集裝箱碼頭成為全球首個100%使用電能,電能100%為風電、光伏等綠色電能,且綠色電能100%自產自足的零碳碼頭。
相較於傳統碼頭對化石能源的依賴,天津港集裝箱作業中,裝卸設備、水平運輸設備、生產輔助設備等全部採用電力驅動。通過多台風機和全國港口單體裝機容量最大的光伏電站發電,能耗消耗全部來自自研的“風光儲荷一體化”系統,從而實現了碼頭作業全程零碳排放。不僅如此,碼頭還採用先進能源監測技術,對碼頭各類能源消耗進行實時統計分析,確保綠電100%自產自足。目前,該港區已實現集裝箱、干散貨泊位岸電全覆蓋。
山東港口青島港建成國內首座全資質港口加氫站,將氫能引入自動化碼頭應用場景,投用全國首艘氫電拖輪﹔上港集團基本完成港機設備油改電、油改氣……一批近零碳港口加速建設,未來,港口將具備更高的自供能能力,實現能源自循環。
(作者為中國航海學會常務副理事長,本報記者韓鑫採訪整理)
《 人民日報 》( 2025年07月19日 06 版)
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