风力作为船舶主要动力的历史，远比今天所采用的机械动力更长。正因如此，在过往的每一次燃料危机中，都会有人重新审视风力的作用，并就其提出各种或传统或创新的解决方案。

即便考虑到相关设备的投入成本及维护费用，风力推进系统也因风力可免费获得而颇具吸引力。不过，此前的各种风力推进解决方案鲜有成功案例。然而，随着航运低碳化的推进，风力推进技术研究也获得了新动力，许多项目也从“纸上谈兵"变为了实船应用。

十多年前的2007年，“白鲸天帆（Beluga Skysails）"号问世，成为首艘以风筝作为主发动机动力补充系统的船舶。此后，该船的运营商Beluga公司倒闭，业界对该项目的兴趣也逐渐减退。不过，该船“天帆（SkySails）"风筝系统的开发商SkySails公司仍然活跃，不仅参与了风力发电项目，还涉足了性能软件领域。

今年2月，SkySails公司再度成为新闻焦点，宣布其与土耳其设计公司Red Yacht Design、荷兰船舶设计公司Dykstra Naval Architects合作开发了一艘长64米的超级游艇“冰风筝（ICE Kite）"号，并采用了其风筝系统。“冰风筝"号是为一位德国企业家设计的，配备一个直升机停机坪、一个游泳池和一艘潜水艇“冰幽灵（ICE Ghost）"号。

新技术鼓舞人心

空中客车公司（Airbus）的子公司——总部位于法国的Airseas通过与日本船舶运营商K Line合作，开发了一款与SkySails公司风筝系统非常相似的风力推进系统“海翼（Seawing）"。双方曾于2019年6月宣布，如果该系统试验成功，K line将在几艘船上安装该系统。今年8月，日本船级社（Class NK）对该系统颁发了原则性认可（AiP）证书。据悉，“海翼"系统能够实时收集分析气象及海洋数据，再基于其结果调整风筝的飞翔模式，以优化其性能。

除了上述法国日本合作的“海翼"项目，日本也正开展其风力发电计划。日本再生能源开发商Eco Marine Power（EMP）公司研发了名为“EnergySail"的硬帆（rigid sail）系统，并在今年4月开始对LR2型油船应用该系统开展可行性研究。该研究将调查各种技术减少船舶燃料消耗和废气排放的效果，其硬帆还将安装太阳能电池板以利用太阳能发电。

解决方案实现商业化或许是创新过程中最困难的环节。SkySails公司的“天帆"系统只有一艘商船，“海翼"系统还没有投入使用。相比之下，Norsepower公司则取得了更大的成功，其利用马格纳斯效应的新型弗莱特纳转子（Flettner rotor）风帆被证明可使船舶的油耗减少6%—8%，此后该公司花了两年时间，于2014年使其转子风帆在“Estraden"号上实船使用。截至目前，共有3艘船在使用这种风帆系统。

今年，Scandlines公司今年在其混合动力渡船“哥本哈根（Copenhagen）"号上安装了转子风帆，成为该系统最新的应用案例。值得关注的是，该转子风帆安装是在不影响该船运营的情况下实现的：由于在安装前几周就进行了准备，安装工作是在其夜间停靠期间完成的。

消除使用障碍

毋庸讳言的是，高大的柱形转子风帆会给船舶带来阻力。很少有船东会喜欢高达35米的突起物，因其不适合净空高度（air draught）有限的港口，也可能会对货物起重机造成影响。为此，今年6月，Norsepower公司与短途海运运营商Sea-Cargo签订合同，为后者的“SC Connector"号安装首个可倾斜转子风帆。

“SC Connector"号主要运营于北海地区，当地的风力条件特别适合使用转子风帆。不过，由于大多数港口的吃水有限，其转子风帆必须能够倾斜。对基于对该船航线的分析，Norsepower预计其转子风帆可帮助该船减少25%的碳排放。在某些条件下，该船甚至可以在主发动机关闭的情况下完成一次航程。

据悉，“SC Connector"号将在年内完成两台高35米、宽5米的转子风帆的安装工作。在此基础上，该船还计划安装由挪威电力系统公司（Norwegian Electric Systems）提供的电池系统，并采用岸电连接装置，以进一步减少废气排放。由此采用了多种环保技术，该船项目还获得了Enova公司的部分资助。

新型产品

“VentiFoil"是另一种颇受关注的风力辅助系统。该系统由Conoship公司的子公司Econowind开发。与转子风帆一样，VentiFoil需要少量的动力来运行，但其采用了带通风口的机翼和一个内置的风扇，以实现最佳的风力推进效果。

VentiFoil系统有两个版本。第一种为集装箱型，由标准的集装箱安装件和捆扎带固定在甲板上，由船舶的动力系统为其提供运行所需的动力。其叶片由液压系统操控，可进行旋转以充分利用风力。相比转子风帆，其适用条件更加宽泛。目前，集装箱版的VentiFoil系统已在一些运营于北欧水域的船舶上进行了测试。

VentiFoil系统的另一个版本可直接装船，并可根据需要折叠平放。2019年底，Econowind公司售出了首套该产品，并于今年1月由荷兰Royal Niestern Sander船厂将其安装在Jan van Dam Shipping公司的杂货船“Ankie"号上。据了解，两个10米高的Ventifoils系统被安装在了该船的货舱门前方，并可以折叠和旋转，从而不影响货物装卸作业。根据计划，未来该系统的两个叶片还将再延长6米。

此外，另一家荷兰短途海运运营商Boomsma Shipping于今年4月与Econowind公司签订合同，为其一艘船安装两个Ventifoils系统。该系统的每个叶片都被集成在一个专门设计的平板支架上，再从支架上展开使用。这一设计方案与集装箱版产品一样具有较强灵活性：该系统通过起重机即可被移动，安装时间很短；且可被放置在舱口的任何位置；如果需要，可以较为方便地被转移到其他船上。

未来展望

就风力推进系统而言，从其仅作为传统动力系统的补充，到其成为船舶的主推进系统而发动机仅作为备用系统，这无疑是一个巨大的进步。正因如此，法国Neoline SAS公司136米跨大西洋航行货船项目备受期待，因其证明了风力在21世纪除了休闲和运动外，在商业应用领域仍有一席之地。

自2015年以来，汽车制造商雷诺（Renault）和知名帆船游艇制造商博纳多（Beneteau）均表示会对该项目提供支持。今年2月，法国船东和物流供应商Sogestran也承诺成为Neoline SAS股东，此后，该公司于今年7月更名为Neoline Developpement公司，并选定了建造该船的船厂。

该船为11000载重吨（dwt），计划配备4200平方米的可伸缩风帆和捆扎系统。风帆会使其吃水深度达到67米，不过当风帆倾斜时，吃水会减少到41米。由于该船是滚装船，因而捆扎系统不会影响货物装卸作业。该船初步计划配备功率为4000千瓦的柴油动力系统，同时也在考虑使用电池和岸电系统，以实现废气零排放。此外，其设计航速为11节，尽管不算快，但项目方认为该航速已足以满足其运营要求。