风是一种由太阳辐射热引起的一种自然现象。风能和太阳能等清洁能源被公认为是未来人类在低碳能源结构中的主力。据估算，到达地球的太阳能中大约有2%能够转化为风能。你可别小看这2%，它要比地球上可开发利用的水能总量大10倍。
人类一直在探索利用风能作为航运船舶的绿色替代能源，但目前实际应用程度有限。2017年9月1日，我国实施的国家高技术船舶科研计划“风帆技术示范应用开发项目”的风帆制作工程正式开工。这意味着全球首艘超大型风帆动力油船（VLCC）即将“扬帆”启航。
风能作为船舶最原始的船舶驱动方式是人类航海史上最伟大的发明之一，后来随着蒸汽机以及内燃机的投入使用，帆船逐渐退出了人类的视角。随着船舶节能减排技术发展，在寻找新的方法提高船舶能效设计指数时，自然会将眼光转向风能的利用。这种不用任何燃料只靠风力即可完成航行的全新的风能利用技术又重新被大家关注。国际海事组织（IMO）提出在2020年前全球航运业减少50%二氧化碳排放的目标，采用风力辅助推进系统是航运业使用可再生能源动力的现实选择之一。
国外研究人员在“UT风力挑战者”船上设计了一种利用风力资源的现代帆船的方案。这艘船在其甲板上拥有巨大的可伸缩的风帆，每个风帆用五部分组成，这些风帆高达164英尺（50米），宽65英尺（20米），采用曲面中空设计，帆布的材质是由铝和纤维等增强塑料合制而成，通过单独的电机控制，可以自动捕捉风的最佳角度，从而获得最大的推进力。除了动力系统之外，帆船上也配备了导航技术，包括联网海事信息、气象预报等，保证航行的安全。这种船帆加发动机的混合动力船每年至少可以减少大为30%的油耗。
风帆技术，特别是升力帆技术在现代设计内燃机推进的船舶上作为辅助动力应用，目前整个业界尚缺乏成熟的经验。船舶使用风能作为驱动力，一般会采用风帆直接驱动技术，当然还包括风力发电后作为船舶推进动力的风力间接驱动技术。风力直接驱动常见的方式一般有桅式传统阻力帆、翼面升力帆、富莱特纳旋筒和风筝帆等。随着空气动力学技术以及船舶设计手段的进步，采用空气动力学原理的升力帆和富莱特纳旋筒技术，因其辅助推进效率较高，逐步成为利用风能提高船舶能效的首选。
我国“风帆技术示范应用开发”项目核心是风帆装备研发，风帆装备是集机械加工、液压、电气、结构焊接等多个专业于一体的特种装备。按照设计方案，由回转机构、桅杆和帆翼等几部分组成。风帆高39.68米，宽14.8米，回转底座最大外径5.3米，底座中间圆筒直径4.5米。项目的实施标志着大船集团VLCC节能减排技术研发进入全新的风能利用阶段，为打造新一代VLCC，保持市场竞争优势地位创造有利条件。
该项目针对国际公约对船舶节能环保的新要求与当前船舶节能技术发展的水平，以超大型油船（VLCC）为目标船型，开展了风帆助推效能评估技术、风帆设计技术、风翼—推进—操纵系统联合控制技术、风帆助推船舶模型试验技术、风帆助推船舶航行性能预报及仿真技术等研究工作。通过研究新式风帆主机混合动力推进技术，掌握风帆设计、制造与应用关键技术，完成风帆在大型油船上的工程化应用。利用风帆技术，实现在相同航速指标下，单船平均日油耗降低12%以上的目标。
目前，大型风帆动力船舶研究方面已经取得一定成效。Norsepower公司的Rotor Sail方案被安装至芬兰滚装航运公司的一艘9700载重吨滚装船“MS Estraden”号上，该船在荷兰与英国之间航线持续服务，在通过北海风力走廊时，航速可达16节。潜在的燃料节约可达5%。如果采用多套大型方案，在合适的风力航线，预计燃料节约可达20%；马士基油轮在其一艘LR2成品油船上安装和试用Flettner Rotor风帆。该船将装备2个高30米，直径5米的旋转风帆。结合这些风能推进设备，在航行中的平均燃料消耗预计将减少7-10%；厦船重工将为维京游轮建造的2800客邮轮型客滚船船上也安装了转子风帆设备，通过旋筒的马格努斯效应使风力产生向前的推进，最大可以获得25%的节油效果。
风帆技术应用的将带来船舶设计、建造以及检验理念方面发生革命性的变化，这对于我国造船业而言是一次非常难得的机遇。随着我国风帆技术实船应用技术的逐步展开，风帆动力船舶未来有望再扬帆。
