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未来船舶动力,谁主沉浮?

2019-06-23 10:23:58 来源:中国船检

6月13日,大船集团牵头承担的“风帆技术示范应用开发”项目成果——全球首艘安装风帆装置的30.8万吨超大型原油船(VLCC)在经过前期申报、评审、答辩等环节后,亮相全国双创周展会,并通过展板、视频、可动模型的展示方式与全国观众见面。

6月13日,大船集团牵头承担的“风帆技术示范应用开发”项目成果——全球首艘安装风帆装置的30.8万吨超大型原油船(VLCC)在经过前期申报、评审、答辩等环节后,亮相全国双创周展会,并通过展板、视频、可动模型的展示方式与全国观众见面。该项目对船舶节能减排技术的发展具有重大意义。为了满足日益严格的国际规则,降低船舶污染,业界正在努力探索更为清洁高效的船舶动力,并开展了各种各样的实船试验项目。未来到底有哪些新型燃料和动力能够成为狗万官网业去碳化运动中的一员大将呢?小编为业界盘点了一些未来船舶动力的潜在“候选人”,谁会最终成为“佼佼者”呢,我们拭目以待。

LNG

LNG被视为一种清洁的替代船用燃料已经有许多年了,LNG动力船舶也有了成熟的商业化运用实例。有数据显示,截止2018年底,共有782艘LNG运输船或者非气体运输船要么使用LNG作为燃料,要么具备使用LNG动力的能力。LNG燃料也获得了许多船东的支持,包括新加坡油轮船东AET、俄罗斯狗万官网公司Sovcomflot,以及集运公司达飞轮船和赫伯罗特等。达飞已选择LNG作为船舶燃料,赫伯罗特也启动了集装箱船改装LNG动力的项目。

尽管LNG作为船用燃料的使用份额正在不断扩大,但其发展道路上仍有许多障碍。目前LNG加注基础设施有限,新造LNG动力船和改装LNG动力的成本都相对较高,而且仅凭LNG燃料就想实现狗万官网业的碳减排目标也比较困难。

氢燃料

相比于传统船舶燃料,氢能源具有清洁环保等多种优势,随着技术的进步,近年来越来也多船厂、能源公司以及动力系统供应商开始加大氢燃料动力船舶的研发,并且取得了实质性的进展。目前全球范围内已有多种船型采用了氢燃料电池动力,还有更多大型项目正在开发当中。早在2009年,德国Alster-Touristik GmbH公司就研发出了全球首艘氢动力船舶FCS Alsterwasser,证明了氢燃料电池的可靠性。

国际能源署(IEA)最新报告指出,氢能源可能成为实现IMO 2050狗万官网业碳减排目标的一种燃料选项。氢能源发展过程中的一大挑战就是生产成本高,尤其是通过可再生途径制氢。据国际能源署预测,到2030年使用可再生原料制造氢的成本将下降30%。除了成本之外,氢能源还具有储存运输困难、相比传统船舶燃油能量密度较低以及能量损失较大等挑战。

风帆动力

近几年来,内河安装辅助风帆的船舶数量正在不断增加,远洋运输的船舶也开始向风力助航方向发展。风帆动力虽然无法替代船舶燃料,但却可以减少船舶二氧化碳排放,节省燃油消耗。亮相全国双创周的“凯力”轮是风帆助推节能技术在大型船舶上的首次推广应用,是对全球节能减排趋势的积极响应,算得上是狗万官网史上的一次创举。据相关人员介绍,风帆动力装置能显著减少船舶油耗,初步统计每天减少3%左右的油耗。

最近,川崎汽船与空客集团旗下风能品牌Airseas签订了一项为期20年的协议,将为50艘船舶安装一种名为Seawing的自动化风筝帆。该装置是由一种可折叠组织构成,利用缆绳与甲板上的绞车连在一起,工作人员只需按下系统按钮,风筝帆就会自动展开并开始飞行,展开后面积可达1000平方米。船上安装这种风筝帆可以有效减少油耗,并将二氧化碳排放量降低20%。川崎汽船第一艘安装风筝帆装置的船舶将于2021年开始运营。

甲醇

在5月末举行的一场船用甲醇燃料研讨会上,加拿大甲醇生产商Methanex子公司Waterfront Shipping总裁Paul Hexter表示:“甲醇和现有的液体船用燃料类似,而且在操作方面比LNG简单得多,甲醇动力发动机的改装成本只有LNG动力的25%。除了节省成本之外,甲醇也是目前限硫令合规燃油之中唯一能够从本质上达到氮氧化物排放Tier III标准要求的燃料。短期内,生物甲醇的二氧化碳足迹接近于零,因此能够作为IMO碳减排法规的应对方案。”

全球首艘甲醇动力船舶——Stena Line公司旗下渡轮“Stena Germanica”号已在2015年完成改装并投入运营。Waterfront Shipping表示,该公司在2016年接收的4艘甲醇动力船舶从来没有因为发生重大故障而导致停租或闲置,而且截止目前已经依靠甲醇动力成功运营了超过45000小时。

05氨气

根据荷兰独立船舶设计和工程公司C-Job Naval Architects的最新研究,氨气可能成为有助于狗万官网业减轻环境污染的一种可靠燃料。接下来10年内,船用氨气燃料的发展可能取得突破。2030年或将出现首艘使用氨气燃料的远洋油轮。

C-Job发言人表示,该研究显示氨气可以作为一种安全高效的船用燃料,未来有望成为海运业的绿色替代燃料。氨气动力船舶可能在10年内成为现实。短期之内,能够同时燃烧传统燃油和氨气的发动机是利用氨气的最佳方式,未来氨气燃料电池可能会成为更有效的方案。

相比氢气,氨气具有许多优点。人类在制作肥料时已经大批量生产氨气了,而且,氨气能量密度大,同等数量氨气中包含的能量比液化氢气高出了50%,更容易存储和运输。

不过氨气的应用发展还需进一步研究,而且还有一些障碍需要破除。氨气易燃且有毒,在通风、温度和气压控制方面需要特殊的安全防御措施。目前,船用氨气燃料的价格是低硫油的3.2倍。虽然氨气能量密度相比氢气较大,但在普通船用燃油面前仍然难以匹敌,船舶凭借一罐氨气所能达到的行程只有燃油的一半。

液化生物气

去年年底,挪威邮轮公司海达路德(Hurtigruten)宣布将使用死鱼和其他有机废弃物为船舶提供动力。近期,海达路德与本土能源公司Biokraft签订了7.5年液化生物气(LBG)供应协议。Biokraft将为海达路德提供从有机废弃物中生产的液化生物气。海达路德计划到2021年为旗下6艘船舶改装燃气和电池动力发动机,这些船舶将使用电力、LNG以及液化生物气等混合动力。据悉,液化生物气适用于使用LNG的油罐和发动机,因此可以利用现有的基础设施和技术之便。

海达路德CEO Daniel Skjeldam表示:“其他人眼中的麻烦在我们这里变成了一种资源和解决方案。通过引进生物气作为邮轮燃料,海达路德将成为首家使用非化石燃料的邮轮公司。”


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