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国际海事信息网船用动力技术大变革——船舶“零排放”之路还有多远？


国际海事信息网船用动力技术大变革——船舶“零排放”之路还有多远？
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随着一声嘹亮的汽笛声,近日,国内首艘油气电混合动力内河船“新长江26007”轮从重庆东风船厂码头缓缓驶出,开启前往上海的新航程 。
船舶驶过,烟囱再不见“黑尾巴”,也闻不到柴油味 。 据了解,零排放船舶是一个循序渐进的发展概念,就如同自主船舶,将经历从部分到完全的演进 。 针对零排放技术,业界正关注和讨论一系列动力技术和方案 。
“零排放”在技术上是可行的
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从船舶低碳排放实现手段来看,目前造船界还没有成熟的解决方案;从主要减排措施来看,主要包括改善物流(贡献率约14.6%)、提高能源使用效率(贡献率约26.9%)、降低航速(贡献率约21.9%)和能源变革(贡献率约36.6%)4个方面;从技术角度来看,航运脱碳重点聚焦在提高能源使用效率和能源变革两个方面,潜在的技术措施包括液化天然气(LNG)燃料、碳中性燃料、电池动力等 。
近日,劳氏船级社和英国UMAS海事咨询服务公司发布了他们对当前和将来可用于航运业的燃料的最新评估 。 建立在LR和UMAS已经对零排放船舶(ZEV)进行了开创性研究以及脱碳的潜在过渡途径的基础上,该研究表明,从经济角度来看,无论哪种零碳燃料成为首选燃料,从船用技术角度而言,零排放船舶在未来几年内技术上是可行的 。
风能为全球船队提供动力已有数百年历史,电力推进已经在海上存在了很多年,全球也正研究氨充当燃料的潜力 。
去年底,中国船舶工业集团下属事业单位上海船舶研究设计院18万吨氨燃料散货船,取得了英国劳式船级社的原则性认可(AIP),该船型全程采用氨燃料推进,满足主机零碳排放要求 。
今年初,马来西亚国际船运有限公司、韩国三星重工、英国劳埃德船级社和德国船机制造商曼恩能源解决方案达成合作意向,将在未来3—4年进行内氨燃料油轮联合开发项目,助力航运业迈向低碳化未来 。
曼恩能源解决方案发言人Peter Kirkeby指出,尽管充满挑战,但氨的确可以成为零碳船舶的很好选择,“氨的价格与液化石油气、LNG或甲醇等其它替代燃料的价格相当 。 ”国际清洁运输委员会(ICCT)高级研究员Bryan Comer也表示:“我们正在寻找未来的燃料,零碳燃料氨是个不错的选择 。 氨可以很容易地液化,比液态氢具有更高的体积能量密度,并且可以在内燃机中燃烧 。 ”
渡轮可扛起“先手旗”
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总体而言,船舶依据船型大小和用途将逐步形成差异化的零排放技术方法 。
有研究认为,渡轮、游船、中小型探险邮轮、近海及内河运输货船、海工支持船、渔场作业船等有望先行通过电池技术快速实现尾气大幅减排或零排放,远洋运输船舶或其他大型船舶则需依赖其他替代燃料技术实现零排放 。
“渡轮率先采用零排放技术是有充分理由的 。 ”专家表示,短途航线和定期的挂靠港为船载储能技术提供了机会,而轮渡市场正是将潮流转向零排放的商业案例 。 在岸电基础设施的支持下,一个充满电的电池组可以用来推动船舶沿着一条可预测的航线行驶 。 船舶只需静静地在码头重新充电,使运营成本和损耗相对降低 。
即将在美国建造的首批“全电力”船舶是两艘新的“雾中少女”型旅游渡轮 。 该渡轮采用了ABB集团的推进系统 。 这些尼亚加拉大瀑布游轮将由一对总容量为316千瓦时的电池组供电,并创建了两个完全冗余的独立电力系统 。 乘客上下船时,船舶充电 。 岸电充电只需要7分钟,电池组就可以重新为电推马达提供动力,而这些马达本身也能输出400千瓦(563马力)的电能 。 这一切将由ABB集团的综合电力和能源管理系统(PEMS)控制,该系统将优化船上的能源使用 。


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