全球首艘配备两种风帆的船快来了！

日前，商船三井宣布与大岛造船签署了新船建造合同，计划为该公司第二艘散货船配备“风挑战者”（Wind Challenger）硬帆系统，该系统利用风力推动船舶，为可持续木材生物能源生产商Enviva Inc.运输木材。据悉，新船将于2024年交付。

商船三井明确表示在其公布的“环境愿景2.1”下，到2050年实现温室气体净零排放，进一步推动风能节能技术在船应用。这是商船三井与大岛造船合作的第二艘装有“风挑战者”硬帆系统的散货船。

“风挑战者”项目开始于2009年，由东京大学牵头研究。

第一期研究（2009年9月-2014年9月）

对一艘大型散货船（180000载重吨）进行调查，配备9个大型刚性帆（每个帆的面积为1000平方米<50米*20米>），并澄清了技术、经济和监管事项的可行性。对于束风（风速约12米/秒），这些帆在没有发动机动力的情况下可以使船舶达到14节航速。在使用发动机功率和帆的实际海上航行（日本-北美西海岸航线）中，模拟结果显示，每年燃油消耗可减少约30%。2011年10月起，研究进入了实际风帆设计和建造阶段。2013年冬，通过建造的大型风帆模型（1/2比例模型<25米*10米>）获得了各种天气条件下的强度、空气动力学数据。

第二期研究（2013年11月-2016年3月）

研究了配备风帆的大型商船设计和操作方法。改进了第一阶段开发的能量预测程序（EPP）和航行模拟，设计和船舶操作方法也在进一步改善，特别是利用全球风的航运方法，如针对信风和西风设计最佳航线，以便这种新的航运商业模式得到更快应用。

第三期研究（2014年10月-2017年9月）

在进行大型风帆模型试验分析和建立真实大型风帆施工方法的同时，进行具体船舶设计的检查和开发。此外，针对相关规则和安全要求检查新型自动驾驶仪设计。随后，完成一艘真正配备风帆的船舶的详细设计。

2018年，商船三井和大岛造船开始筹备“风挑战者”项目，2019年10月，该项目设计涉及的硬帆系统获得原则性认可(AiP)。2020年12月，商船三井与日本东北电力公司签订了使用装有该系统船舶的运输合同，计划采用该船进行煤炭运输。今年10月份，这艘运煤船将正式投入使用。根据此前的评估，装有“风挑战者”硬帆系统的运煤船在日本-澳大利亚航线上的温室气体排放量可减少约5%，并在日本-北美西海岸航线上减少约8%。

而与第一艘“风挑战者”船不同的是，新船还考虑采用由Anemoi Marine Technologies Ltd开发的“旋筒风帆”作为辅助风力推进系统的可行性。这意味着这艘船将成为全球首艘使用两种风帆的船舶。

旋筒风帆的在船应用早已有之，时间可追溯至上世纪20年代。如今，这种依靠自然原理的减排技术又吸引了越来越多的关注，油船、散货船、渡轮等船型都有安装此类技术的现实应用。而“风挑战者”硬帆系统设计相对新颖，它安装于艏部甲板，采用纤维增强塑料（FPR）制造，以满足对强度和重量的要求，能够根据风的强度在四个阶段进行自动伸缩硬帆，并自动旋转调整到可以充分利用风力的方向。