▪ 在自然界中，风是一种可再生、无污染而且储量巨大的能源， 可以再生，永不枯竭，分布广泛，遍布世界各地，清洁能源， 没有污染。随着全球气候变暖和能源危机，各国都在加紧对 风力的开发和利用，尽量减少二氧化碳等温室气体的排放， 保护我们赖以生存的地球。
风能有悠久的利用历史，如何借鉴以前的经验结合现如今的先进技术把风能更好 的利用在船舶上面成了一个至关重要的问题。
新能源和再生能源的开发利用不仅可以解决目前世界能源紧张的问题，还可以解 决与能源利用相关的环境污染问题，促进社会和经济的可持续性发展。根据国际权威 机构的预测，到21世纪60年代，全球新能源与再生能源的比例，将会发展到世界能源 构成的50%以上，成为人类社会未来能源的基石和化石能源的替代能源。
目前世界大部分国家能源供应不足，不能满足经济发展的需要，各国纷纷出台各 种法规支持开发利用新能源和可再生能源，使得新能源和可再生能源在全球升温。在 21世纪，能源是国民经济发展的动力，也是衡量综合国力、国家文明发展程度和人民 生活水平的重要指标。
具体实例介绍ห้องสมุดไป่ตู้
▪ 日本福冈的生态船舶动力公司（EMP）已经开始详细设计其水瓶座系统（Aquarius System）风能 和太阳能帆板。
▪ 目前该公司正同一些开发合作伙伴合作开发水瓶座系统风能和太阳能帆板。这种帆板将用来收集 风能和太阳能，然后用来为船舶提供动力，以便减少燃油耗和温室气体排放。这种坚固的风能和 太阳能帆板将产生一种有助于在海上、港口或抛锚时，船舶利用可再生能源。
国内风能驱动船的研究及应用
中国长航集团上海宝江实业 “长轮29004囤船”装备了上海龙 泰节能工程有限公司自主研发制 造的龙泰牌5-2000KW系列风力发 电机应用系统，并圆满运行成功。
该船设计的风力发电机装机容 量20kw，选用4台单机功率为5kw 的“龙泰牌” LTFD/HY-5KW风力 发电机，按照最长5天无风日计算， 当连续5天无风天气下均能满足全 船的日常生活需要，体现了超低 风速运行的特性，当风速在2米/ 秒的情况下即开始发电，并能满 足220/380V船载设备的正常用电， 系统全部采用了数字化全自动控 制。
[技术方案]：本发明包括：单船体、船体连接架、万向接头、主立杆、伞型 骨架、拉杆、套筒、牵引索、伞型太阳能帆板、太阳能光伏阵列、卷扬机、 液压油缸、太阳能风帆、支承架、日光感受器、方向控制器。其中，两个单 船体之间由船体连接架相联固结组成双体船。每个单船体长60米，宽约8米， 两单船体中轴线之间的距离16米，双体船左右舷的最大宽度为24米。在船体 连接架的中心位置上安装有万向接头，主立杆通过万向接头与船体连接架相 铰接。主立杆高120米，由1.5米直径的铜管制成，铜管壁厚0.05米。主立杆 的下部，在双体船中心轴线方向和垂直于双体船中心轴线方向，共设置四个 液压油缸。液压油缸的活塞杆与主立杆各成45°角钱接，形成立体的支承， 以便借助四个液压油缸的协同动作，使主立杆按照控制的要求，以万向接头 为中心变动主立杆轴向的倾斜角度。支承架是一个钢制方管型圆环体，固接 在船体连接架两旁的单船体的甲板上。支承架的中心与双体船的几何中心重 合。支承架上沿圆周均匀固接着8个平面饺链，每个平面铰链上都连接着一 根弧形的伞型骨架。
为了保证系统稳定和运行安全， 实现智能化管理和控制，该项目 攻克了数十项技术难题，保证了 在全天侯气候条件下的安全运行。 实现了微电脑数字化控制，自动 跟踪风向并根据额定风速、电压、 电流等，自动实现迎风 30°/60°/90°偏航直至停机，保 证了系统的安全。
Cargill已和希腊船东/船舶管理方Anbros Maritime S.A.签署协议，为其“Aghia Marina”号干散货船安装目前全球最大的“风 筝”。
▪ 2003年10月15日日本游船公司宣布，它同东海大学等联合开 发出船用的风力发电机，计划搭载在2004年8月起航的大型 运送汽车专用船上进行实验。
▪ 2007年12月15日全球第一艘用风筝拉动的货轮白鲸天帆号 （Beluga Sky Sails）由德国汉堡市起航 。
▪ 国内的风能应用研究也有很多范例，上海龙泰节能工程有限 公司自主研发制造的龙泰牌5-2000KW系列风力发电机应用 系统，在中国长航集团上海宝江实业“长轮29004囤船”上 首次运行取得圆满成功。“长轮29004囤船”长90米，是 5000吨级囤船，常年停泊在吴松口，为驳船提供靠泊、水电 供应、应急处理等服务。
在航运业，绿色船舶已成为未来船舶发展的方向，其中研究利用清洁能源船舶辅 助系统最具有革新性和代表性。其将充分利用风能、太阳能以及波浪能等零污染或可 再生能源，为船上设施提供相对独立的能量来源，在降低除暴发电机或主机能耗的同 时保证船舶的正常航行。风能是比较容易开发的新能源，全球范围内都分布着比较丰 富的风力资源，将风能应用在船舶上便成为人们研究的热点。
▪ 风能驱动船，顾名思义，为一种利用风力发电实现驱动的船舶。它的结构要 点是船上动力系统由风力发电机、和与发电机相联的变压器、变压器输出端 联接的电动机组成，并利用风力发电提供电动机运轮产生的动力，推动船只 行驶。随着，低碳、节能、环保理念的推广以及相关技术的成熟，风能驱动 技术能够在内河、沿海的小型船舶中推广应用。
▪ 1998年日本邮船株式会社已在营运的大型远洋煤炭专用船上 应用风力发电，该船走日本至北美和日本至澳洲东岸航线。 据统计每往返一次，大约可平均每天可以节省燃油130kg。
▪ 2000年澳大利亚开发出世界第一艘商用的太阳能和风能混合 动力双体客船，是一种既可将太阳能和风能单独作为动力， 又可合二为一的新型船舶。
新能源新技术在船舶上的应用
——风能技术在船舶上的应用
风能在船舶上应用
▪ 一、课题研究的背景和意义 ▪ 二、发展历史与国内外的现状 ▪ 三、应用、方式、方法 ▪ 四、技术路线 ▪ 五、存在难点和关键技术 ▪ 六、创新之处 ▪ 七、预期的效益
一、课题研究的背景和意义
▪ 地球上可供人类使用的化石燃料资源是有限和不可再生的。 据联合国能源署报告,按可开采储量预计,煤炭资源可供人类用 200年、天然气资源可用50年、石油资源可用30年。特别是近 几年世界燃油价格不断飙升,能源危急日趋严重。在此情况下, 风能的利用将可能改变人类长期依赖化石燃料和核燃料的局 面。风能是一种无污染的可再生资源,它取之不尽、用之不竭, 分布广泛。随着人类对生态环境的要求和能源的需要,风能的 开发日益受到重视,风力发电将成为21世纪大规模开发的一种 再生清洁能源。
首先，风能的利用有着悠久的历史和丰富的经验；其次，风能是取之不尽用之不 竭的自然能源。风能主要是通过布置在船舶上的风帆借助风的能量，在保证船舶各项 性能稳定的条件下，从而推动船舶前进。因此，对于我国这样一个能源短缺的发展中 国家来说，将风能等新能源应用在船舶上有着重要的意义和深远的影响。
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二、风能利用的历史
▪ 每张帆板都将通过日本大阪KEI系统有限公司开发的计算机控制系统定位。在这些帆板不用时，可 以收拢和储存起来。在风况不利时，可通过调节这些帆板的定位达到减少风阻力的目的，不过仍 能够收集太阳能。
国
内
风
能
驱
动
船
的
研
究
及
应
用
图1 风力发电驱动船的结构图
▪ 以上就是风力驱动船的结构图，船上动力系统由风力发电机(1)、和与发电机 (1)相联的变压器(2)、变压器(2)输出端联接的电动机(3)组成。
Aghia Marina”号干散货船
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纸莎草纸上绘制的古埃及船
挪威卡 尔斯塔 德石碑 刻石上 的具有 双叉式 首尾柱 的船艇 （公元 前 1000 年）
欧洲古代的风力战船
埃及船
三、应用、方式、方法
▪ 人类社会对于风帆助航的理解和认识有着悠久的 历史, 工业科技水平的不断提升对于风帆技术的 应用起到了巨大的推动作用, 根据风帆的形式及 其对风力利用性质的不同, 衍生出了普通翼帆、 特种翼帆( 包括单转子-翼帆组合体帆、转柱帆、 转带帆、Walker 型风帆) 、三角帆、天帆、 Magnus效应帆(涡轮帆、转筒帆) 和仿生帆等众 多船舶风帆结构。其中以三角帆和普通翼帆技术 应用水平较高, 其他帆型形式在船舶上的应用多 是带有试验性质的技术探索。
▪ 1980年，巴黎Pier re和Marie Curie 大学和Cousteau本部研究小组利 用空气动力学方面的知识，发明了船用涡轮帆。
▪ 1994年“Aghia Marina”号干散货船安装目前全球最大的“风筝”。据 悉，“Aghia Marina”号长170米，建于1994年，航速14节，通常运输 工业和农业原材料等货物，可一次运输大约28500吨干散货，将成为 目前采用德国SkySails风能技术的最大船只。
3、风筝型帆
风筝型帆是在船艏张挂巨大的伞翼状的风筝，通过其拖动作用协助船舶前进， 从而减少船舶燃料消耗。风筝帆相比上述三种帆成本低，结构简单，对船体改 造要求低，占用船舶空间较小，但其释放与控制难度高，对风向的要求更高。
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四、风能在船舶上应用的技术路线
▪ 1、伞形太阳能帆板双体船
[技术目的]：一种伞型太阳能帆板双体船，属于船舶海洋工程设备技术领域。
池模块组装而成。日光感受器和方向控制器置于双体船内，日光 感受器的输入端感受太阳光，日光感受器的输出端通过方向控制器与 液压油缸的控制端电连接。
▪ [技术效果]：本发明的技术中，风能和太阳能在船舶推进上协同利用， 使双体船完全以绿色能源驱动。它仅依赖、风能和太阳能驱动，完全 不需要常规能源包括燃油和燃气的消耗，是一种无排放污染的绿色船 舶。
▪ 东汉刘熙在《释书》一书中曾写“帆泛也，随风张幔曰帆”，表明中 国1800年前已开始利用风帆驾船。 宋朝是我国应用风车的全盛时代， 但是流行的垂直轴风车一直沿用至今。
▪ 20世纪80、90年代，日本在风帆助航的研究和利用方面有了新的突破。 1980年日本建造了第一艘装有普通翼帆的新爱德丸（Shin A-ito ku Maru）油轮，新爱德丸好装有两个高12.15m、宽8m的风帆。之后又 建造了扇蓉丸、日产丸等机动风帆货船，1984年又设计和建造了 26000t的臼杵先锋丸（Usuki Pioneer）和另一艘31000t的现代风帆助 航远洋货轮。