2022年12月30日，全国首艘油电混合智能拖轮——“青港拖1”轮在山东港口青岛港启用。该船在纯电力模式下可实现零油耗、零排放，创造了拖轮绿色作业的新模式，是碳达峰、碳中和背景下，世界一流智慧、绿色港口建设征程中，港口行业响应国家号召、落实政府政策的一次有益探索。
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投入使用后，“青港拖1”轮是否实用？预期目标是否达到？效能几何？在“青港拖1”轮投入使用三个月之际，记者带着这些行业内重点关注的问题，来到山东港口青岛港，解密“青港拖1”轮背后的故事。
提供油电混合动力配置样板
近年来，在全球减碳背景下，航运业绿色发展路径逐渐指向新能源船舶，低碳、零碳排放船舶的发展已成趋势，电池动力船成为船舶动力行业的焦点之一。
在“青港拖1”轮之前，业内已有纯电拖轮、用柴油机发电做动力的拖轮。考虑到柴油发电依旧是用油，纯电拖轮续航能力满足不了生产要求，设计之初，青岛港就将“青港拖1”轮动力模式锁定为油电混合，并采用传统柴油机推进和电力推进两套系统。任一推进装置出现故障时，可立即转换为另一种推进模式，大大增加了拖轮运行的可靠性。
“这种动力配置方案，为港作拖轮的建造和使用提供了行业样板。”“青港拖1”轮研发负责人之一，山东港口青岛港轮驳公司船舶机务部副经理孙腾蛟说。
由于油电混合智能拖轮是新规范下的新船型，在“青港拖1”轮研发过程中，没有经验可借鉴，所有的设计方案和实施过程都是靠自主研发。为保障拖轮在电推模式下，航速能达到9节以上，青岛港经过几条船的轴功率测试，最终推翻了原来的设计方案，将电推电机的功率由单台450kw，修正为单台600kw。
“这为日后整体方案的成功实现，奠定了坚实的基础。”孙腾蛟说。
经过18个月研发与建造，“青港拖1”轮顺利完成建造，“落地”所有设计功能，被中国船级社授予6个附加标志，其中“混合动力Hybrid”和“智能航行（N）”附加标志是国内全回转拖轮首次取得。值得一提的是，青岛港在船后期关键建造环节上，要求设备称重，符合要求后再装船的举措使得“青港拖1”轮比同类型、同功率船舶跑得更快，成为山东港口以科技实力强化智慧港口建设提升发展“加速度”的又一重要成果和鲜活案例。
电推模式使用占比高达81%
“你有好消息，请注意查收！”2月8日一大早，青岛港“拖轮智能调度系统”就给“青港拖1”轮派发了作业任务。
“今天也是我们第一个被‘派单’。”说这话的“青港拖1”轮船长李瑞峰，话语有藏不住的自豪。
“青港拖1”轮是一艘绿色低碳的拖轮，纯电力模式下，可实现零油耗、零排放，解决了传统柴油机拖轮燃油成本高、污染严重等诸多问题，预计每年节油352吨，减少二氧化碳排放1000余吨，实现了港作拖轮低成本、低污染、低噪音、安全可靠运营。
按设计，“青港拖1”轮是用电推航行，用油推作业。青岛港在实际使用过程中发现，空载200米以内的小船也可以用电推模式来完成作业。
“前几天在执行一条180米船顶推作业时，我们就没有切换柴油机推进模式，使用纯电力推动圆满完成任务。”李瑞峰举例说。
由于燃料清洁无污染，船舶运营成本低、能耗小，自投入使用以来，“青港拖1”轮成为生产调度中心派发任务的优先对象。
“距离远、操作复杂的顶推任务，我们是‘第一’且最优的派发对象。”李瑞峰介绍，虽然设计上“青港拖1”轮最大续航力是4.5小时，但他们曾用电推模式连续作业了8小时，最后1小时才换成油推模式。“就这一趟，就能节约几百公斤燃油。”
油电混合船舶是否真能达到预期目标，电模式的使用率是一项重要衡量指标。“青港拖1”轮自投产以来，81%工况使用电推，19%工况使用柴油机。平均每天工作10个小时，每月能耗净减少9万元以上，减少推进柴油机的设备维护费用3万余元，预测每年可节省成本150万元左右。“青港拖1”轮电推模式的使用频率与使用效果远超预期，让行业实在地感受到混电拖轮良好的前景，喜人的成效。
智能管理一键生成最佳航线
各种操纵按钮、显示器、先进助航设备、智能辅助系统……走近“青港拖1”轮驾驶台，满满的科技感扑面而来。
“青港拖1”轮是一艘高智能化的拖轮。全船使用自主开发的港作拖轮智能化系统，提供4216个数据点的辅助决策逻辑及解决方案，使船舶的“智能化”管理成为现实。
“‘青港拖1’轮是如何体现智能的？”面对记者的疑问，孙腾蛟以航线规划为例，介绍“青港拖1”轮的智慧之处。
“以前从A到B，航线、出发时间都是凭经验，航行时还可能要绕路、避让施工船，现在这些都不用操心了！”孙腾蛟介绍，在输入目的地后，“青港拖1”轮会检测港区现况，根据港区现况、港内船舶作业计划，规划出最佳航线，并计算出最经济航速，让拖轮与大船先后到达。
“这就类似于我们在导航中输入与朋友见面的地点后，导航能测算对方到达的时间，并预测堵车路段，进而避让堵车段，规划出最佳路线，并根据对方到达时间算出最经济速度。”孙腾蛟解释道。
此外，“青港拖1”轮全船设有6套人工智能建模系统，搭载6项国内首创人工智能系统，多项前沿技术首次在船舶上应用，实现设备远程监控报警和智能辅助决策，满足船舶全天候作业需求，引领拖轮智能化发展方向和标准化规范化建设，助推港口转型升级。
智慧赋能高质量发展，绿色创新引领行业前行。“青港拖1”轮为航运业创新发展提供了可复制、可推广、可借鉴的经验，为世界拖轮智慧绿色的发展提供了中国方案，各地来参观学习的单位络绎不绝。孙腾蛟表示，下一步，他们将借鉴“青港拖1”轮的经验，结合运行数据，深入研究探索拖轮行业的智慧、绿色前进方向，实现拖轮作业全流程低碳化、无人化，打造更多示范性、引领性智慧绿色港口建设样板。
