一 概述
（一） 定義
農機與漁船節能技術就是運用現代農業設備、科學的使用方法和管理措施使農業機械設備或漁船在運用過程中達到最佳節能狀態的技術。
（二） 分類
1. 農機節能技術
農機節能技術主要包括機械設備的正確調整，采用節油設備和材料，農業機械在田間和場上作業、道路運輸等過程中通過科學合理的配套和運行方式，采用合理的耕作制度等。
2. 漁船節能技術
漁船節能技術方法眾多，涉及的各個專業都有不同的節能技術與方法，但最終主要歸結為漁船阻力節能、推進節能和船用設備節能等方面。
二 技術要點
（一） 農機節能技術
1. 農機管理與運用節油技術
（1） 推廣復式作業機械，減少功能單一機具多次進地作業的成本和用油
我國現有的各類農田作業機具大多是功能單一的機型，一種機具只能承擔一項作業。這樣的機具在整個作業程序中會增加拖拉機進地作業的次數及油耗。近幾年來，我國農機科研單位和生產企業已開發出一批新式的復式聯合作業機具，將整地、破茬、開溝、施肥、播種、覆土、鎮壓等環節作業一次完成。復式作業機械節油和節省勞力在30%以上，并且機械進地次數少，有利于作物生長。
（2） 合理配套動力結構，采用大型作業機械
農用動力機械有大、中、小之分，配套農具有輕、中、重型之別。一臺拖拉機可配不同農具進行不同作業。不同農具進行不同作業所需的牽引動力也是不一樣的。一般要求拖拉機在接近滿負荷下工作，在滿負荷狀態下拖拉機才能充分發揮其動力性。要求一臺拖拉機可帶多組農具作業。合理選擇及配套農機具，既能保證農用動力機械充分發揮作用，節約燃油，也能提高作業效率，最大限度地避免大馬拉小車或小馬拉大車。由于，我國實行家庭承包經營，中、小型拖拉機及配套農具發展迅速。但小型農機具與大型農機具相比不僅作業質量差、效率低，而且耗油量也大。因此，積極引導發展大型農業機械，是農機節能的重要措施。
（3）改變耕作制度，降低能源消耗
我國傳統農業的特點是精耕細作。這種耕作方式是以過度的人力和資源消耗為代價的，在農作物和肥料品種不斷更新、現代農業技術取得長足進步和農業產業化、集約化生產持續發展的今天，精耕細作已明顯不能適應當今農業可持續發展和建設節約型和諧社會的形勢。目前，我國農業、尤其是糧食生產的工序依然繁多，用工量大、能耗高，主要農產品作業成本長期居高不下。改革種植結構和生產習慣，推行免耕、少耕的保護性耕作及水田旱育栽培等低耗能輕型耕作法，改進生產工藝，簡化生產工序，減少機械作業量，可取得顯著的節能降耗效果。在一年兩熟區，保護性耕作節本增產帶來的每公頃平均綜合經濟效益在1500元左右，一年一熟區在675元左右。
（4） 實行統分結合的生產模式，改善機械作業條件
目前家庭承包經營的農業生產模式，使土地規模變小，作物種植品種多，且過于分散，影響了農業機械效率的發揮。拖拉機在作業中轉彎、掉頭、轉移地塊頻繁，空行程、開閉墑次數增多。這樣做不但降低了作業質量，而且增加作業時間和燃料的消耗，加大了作業費用支出。把一家一戶為基本單位的小塊地合并為大地塊，搞聯片作業，進行規模化生產，實行統一耕種、分戶管理。這個辦法可以提高農機作業效率、發揮農機化作用的可行措施，同時也降低了農機作業的燃料消耗，降低了農業生產成本。
（5） 提高農機操作人員水平，普及節能技術
農業機械要發揮正常作用，除本身的特性外，操作技術水平十分關鍵。就拖拉機而言，在一定負荷下完成某項作業所用的時間越短燃料的消耗就越少。縮短作業時間就要求駕駛人員必須有熟練的操作技術，農機具必須有良好的工作狀態。因此，加強技術培訓，提高操作人員的技術水平是提高作業效率、節約能源消耗的前提條件。一是要提高機手的節油意識，使其充分認識節油的重要性；二是要使機手掌握發動機、拖拉機及其配套農機具的結構原理，保證機械的良好技術狀態，采取切實的節油技術措施；三是使機手掌握農機運用的實用技術。
（6） 實行強制報廢制度，減少油耗
制訂發動機、拖拉機的報廢標準，實行強制報廢。據調查，目前拖拉機的耗油率在正常技術條件下一般為220～250克/（千瓦·時），但許多拖拉機多年失修，超期服役，耗油率達到350克/（千瓦·時）以上。
2. 實用節油技術
（1） 節油器節油技術
節油器節油技術是在進油管路上安裝節油器。節油器可以在磁場作用下將油分子的結構改變，使油的濃度下降、流動性提高、燃燒值提高，從而實現節油。該技術節油效果明顯，節油率為3%～10%。該技術可應用于燃油發動機，如汽車、摩托車、拖拉機等。
（2） 柴油添加劑節油技術
主要是在柴油中添加一種活性物質，其超強的物理活性將會提高柴油的燃燒物理活性，改善柴油的低溫流動性，部分添加劑可以引起多次微爆使燃油二次霧化，與空氣混合均勻、充分，使燃燒進行更徹底，最終達到節約燃油消耗、清除燃燒室內沉積物、降低燃燒尾氣污染物排放的目的。目前柴油添加劑節油技術一般可節省燃油3％～5%，一般適用于各種柴油和汽油內燃機，部分混合型添加劑同時適用于柴油機和汽油機。
（3） 金屬清洗劑節油技術
金屬清洗劑是一種合成洗滌劑，可以替代汽油、煤油和柴油等有機溶劑清洗金屬機件，具有去污力強、防銹性好、無味、無毒、無刺激、無火災危險等特點，使用工藝簡單、安全可靠、經濟實惠。1千克金屬清洗劑可替代20千克油料，既節約了能源，又降低成本50%。
（4） 拖拉機節油技術
拖拉機使用中有許多技巧，可以節省油耗。主要包括：一是保持發動機水溫在85～95℃；二是避免停車換擋，行車途中不要突然猛加油或突然減速，盡量少用剎車；三是盡量在滿負荷狀態下工作；四是不要隨意改變排氣管的長度和方向，以免增加排氣阻力；五是定期對發動機進行技術檢測，正確調整氣門間隙和噴油壓力等；六是經常保養空氣濾清器，不用布或其他物件包裹空氣濾清器，保持濾清器進氣流暢，以減少進氣阻力；七是選擇合適的輪胎氣壓和尺寸，道路運行時輪胎的氣壓要充足，但不要超過最高壓力，在松軟的田間作業時，氣壓可適當偏低；八是搞好油料凈化，按期更換潤滑油；九是保持傳動裝置配合間隙合理，潤滑良好。
（二） 漁船節能技術
1. 用玻璃鋼制造漁業船舶
用玻璃鋼制造漁船具有表面光滑、線形美觀、自重輕、阻力小、航速快、易于維修和保養、使用壽命長等特點。實踐證明，與同類鋼、木質漁船相比，玻璃鋼漁船明顯具有航速高、拖力大、節油、節冰、增產和增效等優點。據統計，玻璃鋼漁船比同尺度鋼質漁船節省燃油10%，節省冰25%，增加產值12%，與木船相比產值增加30%，玻璃鋼船使用壽命是鋼質漁船的1.6倍，是普通木質漁船的4倍，維修費用可降低50%以上。
2. 主機余熱利用技術
在漁船主機燃油所發出的熱量中，僅有30%～42%的熱量轉化為有效功，冷卻水和廢氣所帶走的熱量分別占15%～35%和25%～45%。這些余熱的品位較高，可進一步加以利用，以提高主機的綜合熱效率。
（1） 冷卻水利用
對于采用海水開式冷卻系統的主機，其出水溫度高達54℃，適于真空蒸發型海水淡化裝置制淡。但是，海水出口溫度過高將引起水中的鹽質沉淀，造成冷卻系統水腔中的積垢加速，不利于機件的散熱，影響主機正常工作。因此，應嚴格控制海水的出口溫度，一般以不超過55℃為宜。對于采用閉式循環的主機，其淡水出口溫度通常在75～85℃之間，淡水所攜帶的熱能品位較高，這樣的淡水可用于加熱重油，在使用中應注意切勿盲目提高水溫來增加余熱的利用率，過度提高水溫將導致機器的熱負荷增加，致使其動力性、經濟性和可靠性下降。
（2） 廢氣利用
將主機廢氣通過特定結構和裝置，并對其內部的海水進行加熱、蒸發，以滿足船員生活需要及提供水產品加工、制冷保鮮和柴油加熱的熱能，從而取代燃燒燃油，達到節能的目的。此類技術產品有：廢氣鍋爐、余熱鍋灶、廢氣烘箱、尾氣制氮系統、尾氣制冰系統和制冷系統。這些余熱利用技術和產品，所利用的廢氣熱能品位高，熱能利用率相當高，可占廢氣總熱量的60%以上，是提高主機綜合熱效率的最有效措施。比如吸附制冷技術，是利用漁船發動機尾氣余熱驅動的制冰技術，在航行期間，利用發動機尾氣余熱即可連續制冷，制冰冷藏或提供4℃左右的冷水保存漁貨，這種制冷系統采用海水冷凝，運行費用僅為壓縮式制冷的10%，節油90%，對發動機的驅動功率影響很小。
3. 主機節能技術
漁業船舶主機（柴油機）是直接消耗能源的最主要設備，因此，也就成為研究節能技術的主要對象。多年來，圍繞柴油機展開了各種節能技術的研發工作，下面簡單介紹如下。
（1） 主機工況點選定
為了提高螺旋槳的推進效率，漁船動力裝置采用多速比齒輪箱，即單、雙速比齒輪箱。使用單速比齒輪箱的漁船，船、機、槳配合點是選定拖網時的工況進行設計的。在自由航行時可使主機帶有軸帶發電機工作而不降低主機轉速，這樣能夠較大發揮主機功率，節省發電機油耗，達到節能目的。使用雙速比齒輪箱的拖網漁船，可解決自由航行與拖網工況推進特性的矛盾，使主機始終在額定功率下運行，充分發揮主機功率，能取得顯著的節能效果，在增壓柴油機上應用，效果更加明顯。比如采用雙速比齒輪箱的8105船與直接驅動的817船的性能相比，主機功率降低17%，拖力提高30.4%，拖速提高10.3%，而且耗油率降低。
（2） 選用經濟航速
由于船體所需的推力與航速的三次方成正比，因此航速的升降對所需要的主機功率有較大的影響。漁船航速的增加可縮短航行時間，但需大幅提高主機功率，耗油量大大增加。當航速下降10%時，主機功率可下降34%，節省燃油39%。延長航時11.1%，也就是說，對于某一航程若延長航行時間11.1%，可節省燃油39%，經濟效益顯著。因此，自由航行時應選用經濟航速，若非特殊情況不要盲目提高航速。
（3） 主機運行狀況確定
主機在額定工況點附近運行時，效率高、耗油率相對較低。在冷卻水使用溫度范圍內，提高水溫可提高主機的機械效率，從而降低耗油率。實船測試結果表明，若在75%～100%額定工況下，淡水冷卻溫度從50℃提高到75℃，可節油4.5%～4.8%。主機在低工況點或冷卻水溫較低的情況下運行，不但提高了耗油率，而且增加缸套的化學腐蝕。當主機長期超負荷運行時，會導致其動力性、經濟性、可靠性、耐久性降低和排放指標全面、嚴重地惡化。因此，漁船在作業或自由航行時，都應使主機在額定工況點附近且冷卻水溫較高狀態下運行，絕不可長期超負荷運行，此時漁船若是自由航行，可使主機帶動軸帶發電機，副機停車，節省燃油。
（4） 改善燃燒狀況
① 燃油磁化
在主機燃油系統中裝上永久磁鋼做成的節油減煙器，可對噴射前的燃油進行磁化，產生利于燃油霧化和燃燒的作用，達到節油減煙的目的。
② 燃油乳化
燃油乳化技術是將柴油、水和乳化劑按一定比例混合，并借助于外力攪拌形成油包水的乳化油微粒。乳化油微粒的質量狀況與油、水比例有關。臺架試驗結果表明，當摻水率在15%～20%之間，在70%～90%的額定工況時的節油效果較明顯，能節油2%～3%。使用乳化油的主機應加大高壓油泵的最大供油量，以提高額定負荷或超負荷的動力特性。對于僅燃用輕柴油的主機，燃油系統應設置成使用純油、乳化油的二套系統，在停機前半小時或應急超負荷時主機使用純油。使用乳化油時，應對其進行不停地攪拌，以確保乳化質量。
③ 進氣噴水
將合適的水量從柴油機的進氣口噴入，并隨空氣一起進入汽缸，可促進燃油的霧化和改善燃燒狀況，起到節油、減煙的目的。此技術可提高增壓器的工作效率，保證機器具有長期的良好動力特性，并取得節油2.7%的效果。
（5） 加大柴油機沖程
加大柴油機沖程也是一項有效的節能技術。柴油機沖程增加可使柴油機轉速下降，推進效率提高，柴油機使用壽命延長，減少維修費用，雖然成本會有所增加，但總體經濟效益會有所提高。
4. 其他節能技術
（1） 導管螺旋槳
漁船采用導管槳，使槳盤處的水流得到加速，螺旋槳本身負荷減少，減少了尾流的能量損失。由于導管與槳二者產生推力分配關系的改變而帶來總推力的增大，在重負荷下具有較高效率的同時，在吸收主機功率上受航速的影響小于普通螺旋槳，因此，對需要大推力的拖網漁船，效果更加明顯。
（2） 可調螺距螺旋槳
可調螺距螺旋槳在各種工況下都能充分吸收主機功率，具有較高推進效率，使主機保持在額定功率下的較小耗油量狀態下運行。但可調螺距螺旋槳因為直徑較大，通常其效率較定距槳低3%～4%，因此，往往配以導管，其推力可增加12%左右。
（3） 加大螺旋槳直徑、降低螺旋槳轉速
螺旋槳最佳轉速與其最佳直徑是相匹配的。螺旋槳直徑對推進效率與拖力均有影響。對于拖網漁船，螺旋槳負荷系數較大，加大螺旋槳直徑，配以最佳轉速，既能提高自航的推進效率，又能增大拖航時的拖力。采取增大速比（降低螺旋槳轉速）和加大螺旋槳直徑的方法來增加漁船的拖力，節油效果非常明顯。
（4） 風帆推進
利用風帆作為助推裝置具有明顯的節能效果。在我國利用風能助推船舶，節省燃油和降低營運成本也比較明顯，可節省燃油10%～25%。
（5） 減少船體阻力
漁船屬于中高速船舶，因此，要減少漁船阻力，主要是尋求減少興波阻力的途徑，如加大船長、適當增加菱形系數、減小方形系數、浮心位置后移、采用球鼻艏、降低航速等。改變這些參數時應全面考慮，注意各船型參數之間的協調以及對漁船其他性能的影響。
（6） 提高耐波性
漁船經常在風浪中作業，提高漁船耐波性能，即減小漁船搖蕩、抨擊、上浪、失速的幾率，也是漁船節能技術研究的一個重要方面。在漁船設計時，應充分考慮如何合理選擇尺度和形狀，以及合理采納和設計減搖裝置等。
