【极地船舶】极地船舶发展及相关建议

发布者:科研处-张懿发布时间:2021-02-16浏览次数:130

摘要随着北冰洋通航条件的逐步改善,北极地区的战略重要性不言而喻,北极问题在国际社会正日益成为热点话题,促使各国纷纷调整本国的北极战略。北极航线一旦全面贯通,全球海上运输格局将面临重大变革,从而导致国际分工和产业布局发生连锁反应。总体上说,新一代极地科考破冰船的特征是:破冰能力更强大,船体规模大型化2019年7月11日,我国自主建造的第一艘极地科考破冰船“雪龙2”号在上海正式交付,它的交付对中国极地科考领域是一场“及时雨”。


一、全球北极战略竞争格局

北冰洋是联结亚、欧、北美北部的内陆海,随着全球变暖的影响,未来50年该地区的战略影响力将不断提升。北极地区的战略价值包括:科研价值、北极资源、国际新航道、能源安全、军事战略、地缘政治格局、旅游资源等。2008年9月,俄罗斯通过了2020年前及更远未来俄联邦在北极的国家政策原则》,提出分阶段实施北极战略规划。这是俄罗斯也是世界上第一份关于北极的国家战略,文件明确界定了俄罗斯在北极的各种利益,其颁布标志着俄罗斯的“北极战略”日渐清晰。2013年2月,普京签署了《2020年前俄联邦北极地区发展与国家安全保障战略》。

日本关于北极的科学研究是与20世纪初开始的国际极地研究同时起步的。2015年10月综合海洋政策本部公布了“日本的北极政策”,使日本在北极问题上有了战略性纲领性文件。2018年5月公布了第三期“海洋基本计划”,提出了推进北极政策的措施。日本政府对北极的战略关注度不断提高,虽然没有明确提出北极战略,但是,战略思想己经形成,战略行动正在开展。

中国参与北极事务由来已久。1996年,中国成为国际北极科学委员会成员国,中国的北极科研活动日趋活跃。从1999年起,中国以“雪龙”号科考船为平台,成功进行了多次北极科学考察。截至2018年年底,中国在北极地区已成功开展了九次科考。借助船站平台,中国在北极地区逐步建立起海洋、冰雪、大气、生物、地质等多学科观测体系。

美国海岸警卫队2019年4月发布了《北极战略展望》。这是继2013年5月《海岸警卫队北极战略》后,该组织再次发布北极地区相关战略文件,而且该战略把以中俄为代表的国家列入美国的主要竞争对手。

二、全球极地船舶技术发展现状

任何一个国家,要想实施极地战略,必须首先发展适应自己的极地船舶装备。以南北两极的极地船舶为例,总体上可分三类,一是以北极为目的地的开发和运输,二是跨北极的过境航行,三是在南北两极开展的科考调查和研究。这三类代表了不同国家不同阶段对于极地船舶的主要需求。

1.资源开发与运输是极地船发展的主要动力。

北极油气储量巨大,目前全球未开发油气储量的1/4均分布在北极地区,北极还有丰富的煤炭资源,估计占世界煤炭资源总量的9%,除了这些不可再生资源外,北极地区还有丰富的渔业、水力、电力、森林等可再生自然资源

LNG运输船相对于油船,因天然气及其液体的能量密度很低,故其运输会较石油成本大大增加,但北极油气资源相当大的部分为天然气和天然气液体,因此冰区LNG运输船会是造船界的新宠,但设计和建造风险极高。

此外,针对加拿大海上补给和矿石运输的需求,为矿区运输贵重矿石和补给的灵便型散货船以及可用于铁矿石出口的好望角型散货船也在未来需求之列,除此之外,具备高等级冰区加强的多用途船、集装箱船和模块运输船的研究和设计也在加紧进行。

2.节省油耗、降低排放的北极航线催生冰区加强型船舶。

北极航线包括“东北航线”、“西北航线”和“中央航道”。中央航道冰情恶劣目前还未有商船通过的记录;东北航线NSR(又称北海航线Northern Sea Route),从巴伦支海的摩尔曼斯克沿着西伯利亚海岸到达白令海峡和远东的北极水域,它是连接大西洋和太平洋间的海上捷径,也是联系欧、亚两地海上的最短航线,该航线目前商业运作较成熟;另一条西北航线,以白令海峡为起点,向东沿美国阿拉斯加北部离岸海域,穿过加拿大北极群岛,直到戴维斯海峡,目前该航线己开始尝试商业运输。目前东北和西北两条航线更接近地球表面上两点的最短连线,是连接太平洋北部与大西洋北部最短的航线。与绕道苏伊士运河相比,从东北亚地区驶往欧洲的货船取道东北航线大约可节省20%的燃料费用,同时可避免海盗风险,无须缴纳运河通行费,缩短近10天的运输时间。可以预计,北极航线一旦全面贯通,全球海上运输格局将面临重大变革,从而导致国际分工和产业布局发生连锁反应。

北极航行的商业运作取决于利润和风险的评估,破冰船引航费用、破冰功率增加导致油耗的增加、动力装置加强导致的投资增加、破冰结构导致结构重量增加载重量减少以及防冻设计导致建造成本增加和极地运输货物保险增加等等将是制约船东目前决策的主要因素。对于我国而言,目前来自俄罗斯的石油、天然气能源输入较多的采用管线运输,北极航线船舶运输的货品主要还是矿石、零散的大件货和包装货。

3.极区环境和资源调查的迫切需求加快各国更新极地科考破冰船。

近年来,各国开始建造或计划建造第二代极地科考破冰船,这些国家包括俄罗斯、德国、挪威、澳大利亚以及美国、韩国、南非等。总体上说,新一代极地科考破冰船的特征是:破冰能力更强大,船体规模大型化。以欧盟最新投资的“北极光”号科考船为例,该船投资巨大,建成后将达到2.5米的破冰能力。2019年7月11日,中国历经十年自主建造的第一艘极地科考破冰船“雪龙2”号在上海正式交付,它是全球第一艘符合国际极地最新规则的极地科考船,也是世界上第一艘采用船艏、船艉双向破冰技术的极地科考破冰船,破冰能力强,达到PC3级,能以2~3节的航速连续破1.5米厚冰层加0.2米厚积雪的能力,满足无限航区包括极区航行和作业的需求。此外,“雪龙2”采用全回转电力推进系统和DP-2动力定位系统,它还是国际上第一艘获得智能船舶符号的极地科考破冰船,拥有智能船体和智能机舱。

三、相关建议

1.积极争取新一代破冰科考船项目,不断增强技术实力。

俄罗斯和美国等环北极国家都拥有专业化的极地破冰船舰队,它们既拥有可常年在北极进行破冰,保持航道畅通的北极极地破冰船,也拥有可常年在南极进行科学考察和提供物资补给的南极极地破冰船。而我国仅有1艘在服役的极地破冰船,已经无法完全满足我国极地研究与战略发展需要。建议相关单位积极争取新一代破冰科考船项目,以政府主管部门为主导,联合船厂、院所及配套企业等组建研发团队,消化吸收“雪龙2”号联合国内外设计力量的经验,培育相关单位高冰级极地科考船的自主设计能力,努力形成具备全极地领域科考、海洋大型水下探测装备布放回收、冰下潜器协同作业、船上深水钻探与冰区动力定位等功能的新型冰区科考船的设计与建造能力。

注:用于护航的专业破冰船破冰能力可能高于表中数值

2.以极地科考船为牵引,带动冰区船舶的设计建造。

集中相关单位的优势力量,成立极地破冰船专业团队,以共性基础技术研究为突破口,建立一盘棋的协同创新工作机制,不断推进高冰级极地科考船、极地运输船、极地邮轮、极地油船等重点船型发展。支持科研院所建立大型冰水池,突破冰水池试验技术、冰载荷预报、航行性能预报技术与实船测试技术,解决极地新型船舶研发的瓶颈问题。进一步支持极地船舶自主设计、建造与配套技术的研发,提高极地船舶设计建造的国际影响力。支持侧向破冰和激光破冰等新兴技术的发展,提高破冰效率,引领极地破冰技术与船型发展。

3.创新商业模式,不断推进冰区船舶建造业务。

通过创新商业模式,吸引社会资本参与极地科考船建造,如,运用融资租赁模式,将极地科考船的所有权、管理权和使用权分开,所有权隶属于出资建造单位,管理权交给专业人员,使用权交给国家科考主管部门,达到整合船舶资源、专业团队管理、综合共享使用的目标。同时,构建系列化科考船船队,通过专业定位和分工,既能实现科考船之间功能互补、优势倍增的目标,也满足对船型建造的规模经济要求。

4.支持科研院所建立大型冰水池,突破冰水池试验技术、冰载荷预报、航行性能预报技术与实船测试技术,解决极地新型船舶研发的瓶颈问题。

  

  

(本文作者:白雪梅,发布时间:2020年2月1日;本文来源:《中国远洋海运》)