6月13日,大船集團牽頭承擔的“風(fēng)帆技術(shù)示范應用開(kāi)發(fā)”項目成果——全球首艘安裝風(fēng)帆裝置的30.8萬(wàn)噸超大型原油船(VLCC)在經(jīng)過(guò)前期申報、評審、答辯等環(huán)節后,亮相全國雙創(chuàng )周展會(huì ),并通過(guò)展板、視頻、可動(dòng)模型的展示方式與全國觀(guān)眾見(jiàn)面。該項目對船舶節能減排技術(shù)的發(fā)展具有重大意義。為了滿(mǎn)足日益嚴格的國際規則,降低船舶污染,業(yè)界正在努力探索更為清潔高效的船舶動(dòng)力,并開(kāi)展了各種各樣的實(shí)船試驗項目。未來(lái)到底有哪些新型燃料和動(dòng)力能夠成為航運業(yè)去碳化運動(dòng)中的一員大將呢?小編為業(yè)界盤(pán)點(diǎn)了一些未來(lái)船舶動(dòng)力的潛在“候選人”,誰(shuí)會(huì )最終成為“佼佼者”呢,我們拭目以待。
LNG
LNG被視為一種清潔的替代船用燃料已經(jīng)有許多年了,LNG動(dòng)力船舶也有了成熟的商業(yè)化運用實(shí)例。有數據顯示,截止2018年底,共有782艘LNG運輸船或者非氣體運輸船要么使用LNG作為燃料,要么具備使用LNG動(dòng)力的能力。LNG燃料也獲得了許多船東的支持,包括新加坡油輪船東AET、俄羅斯航運公司Sovcomflot,以及集運公司達飛輪船和赫伯羅特等。達飛已選擇LNG作為船舶燃料,赫伯羅特也啟動(dòng)了集裝箱船改裝LNG動(dòng)力的項目。
盡管LNG作為船用燃料的使用份額正在不斷擴大,但其發(fā)展道路上仍有許多障礙。目前LNG加注基礎設施有限,新造LNG動(dòng)力船和改裝LNG動(dòng)力的成本都相對較高,而且僅憑LNG燃料就想實(shí)現航運業(yè)的碳減排目標也比較困難。
氫燃料
相比于傳統船舶燃料,氫能源具有清潔環(huán)保等多種優(yōu)勢,隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步,近年來(lái)越來(lái)也多船廠(chǎng)、能源公司以及動(dòng)力系統供應商開(kāi)始加大氫燃料動(dòng)力船舶的研發(fā),并且取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。目前全球范圍內已有多種船型采用了氫燃料電池動(dòng)力,還有更多大型項目正在開(kāi)發(fā)當中。早在2009年,德國Alster-Touristik GmbH公司就研發(fā)出了全球首艘氫動(dòng)力船舶FCS Alsterwasser,證明了氫燃料電池的可靠性。
國際能源署(IEA)最新報告指出,氫能源可能成為實(shí)現IMO 2050航運業(yè)碳減排目標的一種燃料選項。氫能源發(fā)展過(guò)程中的一大挑戰就是生產(chǎn)成本高,尤其是通過(guò)可再生途徑制氫。據國際能源署預測,到2030年使用可再生原料制造氫的成本將下降30%。除了成本之外,氫能源還具有儲存運輸困難、相比傳統船舶燃油能量密度較低以及能量損失較大等挑戰。
風(fēng)帆動(dòng)力
近幾年來(lái),內河安裝輔助風(fēng)帆的船舶數量正在不斷增加,遠洋運輸的船舶也開(kāi)始向風(fēng)力助航方向發(fā)展。風(fēng)帆動(dòng)力雖然無(wú)法替代船舶燃料,但卻可以減少船舶二氧化碳排放,節省燃油消耗。亮相全國雙創(chuàng )周的“凱力”輪是風(fēng)帆助推節能技術(shù)在大型船舶上的首次推廣應用,是對全球節能減排趨勢的積極響應,算得上是航運史上的一次創(chuàng )舉。據相關(guān)人員介紹,風(fēng)帆動(dòng)力裝置能顯著(zhù)減少船舶油耗,初步統計每天減少3%左右的油耗。
最近,川崎汽船與空客集團旗下風(fēng)能品牌Airseas簽訂了一項為期20年的協(xié)議,將為50艘船舶安裝一種名為Seawing的自動(dòng)化風(fēng)箏帆。該裝置是由一種可折疊組織構成,利用纜繩與甲板上的絞車(chē)連在一起,工作人員只需按下系統按鈕,風(fēng)箏帆就會(huì )自動(dòng)展開(kāi)并開(kāi)始飛行,展開(kāi)后面積可達1000平方米。船上安裝這種風(fēng)箏帆可以有效減少油耗,并將二氧化碳排放量降低20%。川崎汽船第一艘安裝風(fēng)箏帆裝置的船舶將于2021年開(kāi)始運營(yíng)。
甲醇
在5月末舉行的一場(chǎng)船用甲醇燃料研討會(huì )上,加拿大甲醇生產(chǎn)商Methanex子公司W(wǎng)aterfront Shipping總裁Paul Hexter表示:“甲醇和現有的液體船用燃料類(lèi)似,而且在操作方面比LNG簡(jiǎn)單得多,甲醇動(dòng)力發(fā)動(dòng)機的改裝成本只有LNG動(dòng)力的25%。除了節省成本之外,甲醇也是目前限硫令合規燃油之中唯一能夠從本質(zhì)上達到氮氧化物排放Tier III標準要求的燃料。短期內,生物甲醇的二氧化碳足跡接近于零,因此能夠作為IMO碳減排法規的應對方案?!?/p>
全球首艘甲醇動(dòng)力船舶——Stena Line公司旗下渡輪“Stena Germanica”號已在2015年完成改裝并投入運營(yíng)。Waterfront Shipping表示,該公司在2016年接收的4艘甲醇動(dòng)力船舶從來(lái)沒(méi)有因為發(fā)生重大故障而導致停租或閑置,而且截止目前已經(jīng)依靠甲醇動(dòng)力成功運營(yíng)了超過(guò)45000小時(shí)。
05
根據荷蘭獨立船舶設計和工程公司C-Job Naval Architects的最新研究,氨氣可能成為有助于航運業(yè)減輕環(huán)境污染的一種可靠燃料。接下來(lái)10年內,船用氨氣燃料的發(fā)展可能取得突破。2030年或將出現首艘使用氨氣燃料的遠洋油輪。
C-Job發(fā)言人表示,該研究顯示氨氣可以作為一種安全高效的船用燃料,未來(lái)有望成為海運業(yè)的綠色替代燃料。氨氣動(dòng)力船舶可能在10年內成為現實(shí)。短期之內,能夠同時(shí)燃燒傳統燃油和氨氣的發(fā)動(dòng)機是利用氨氣的最佳方式,未來(lái)氨氣燃料電池可能會(huì )成為更有效的方案。
相比氫氣,氨氣具有許多優(yōu)點(diǎn)。人類(lèi)在制作肥料時(shí)已經(jīng)大批量生產(chǎn)氨氣了,而且,氨氣能量密度大,同等數量氨氣中包含的能量比液化氫氣高出了50%,更容易存儲和運輸。
不過(guò)氨氣的應用發(fā)展還需進(jìn)一步研究,而且還有一些障礙需要破除。氨氣易燃且有毒,在通風(fēng)、溫度和氣壓控制方面需要特殊的安全防御措施。目前,船用氨氣燃料的價(jià)格是低硫油的3.2倍。雖然氨氣能量密度相比氫氣較大,但在普通船用燃油面前仍然難以匹敵,船舶憑借一罐氨氣所能達到的行程只有燃油的一半。
液化生物氣
去年年底,挪威郵輪公司海達路德(Hurtigruten)宣布將使用死魚(yú)和其他有機廢棄物為船舶提供動(dòng)力。近期,海達路德與本土能源公司Biokraft簽訂了7.5年液化生物氣(LBG)供應協(xié)議。Biokraft將為海達路德提供從有機廢棄物中生產(chǎn)的液化生物氣。海達路德計劃到2021年為旗下6艘船舶改裝燃氣和電池動(dòng)力發(fā)動(dòng)機,這些船舶將使用電力、LNG以及液化生物氣等混合動(dòng)力。據悉,液化生物氣適用于使用LNG的油罐和發(fā)動(dòng)機,因此可以利用現有的基礎設施和技術(shù)之便。
海達路德CEO Daniel Skjeldam表示:“其他人眼中的麻煩在我們這里變成了一種資源和解決方案。通過(guò)引進(jìn)生物氣作為郵輪燃料,海達路德將成為首家使用非化石燃料的郵輪公司?!?/p>