绿色航运革命:氢能和其他清洁燃料如何改变游戏规则

维克·

环境问题和气候目标正在推动全球航运业的转型。氢动力船舶和其他清洁燃料技术正在迅速成为减少水上运输排放的可行解决方案。从中国首艘氢动力集装箱船到法国氢燃料内河船,这些进步代表了可持续海事创新的里程碑。与替代燃料计划相结合,航运业正在开辟一条走向更绿色、更清洁运营的道路。

中国第一艘氢动力集装箱船

中国近期在浙江省嘉兴市下水了第一艘氢动力集装箱船,标志着采用更清洁的海运解决方案的关键一步。该船长64.5米,载重量64个标准集装箱,约1450吨。

该船主要特点包括:

电源:配备两个 240 kW 氢燃料电池系统。

续航里程:一次加注后可行驶长达 380 公里。

环境效益:实现零排放,每年减少约 700 吨二氧化碳排放。

该船还配备了船舶上最大的储氢系统(容量550公斤)以及集储氢、锂电池和推进系统于一体的先进控制系统。该船计划于2025年投入运营,届时将开通嘉兴至杭州之间的中国第一条氢动力内陆集装箱航线。

东方氢港下水

法国氢能河船“Zulu 06”

法国也向前迈出了重要一步,Zulu 06 是一艘最近在巴黎塞纳河下水的 55 米长内河船。该船是在欧盟资助的旗舰项目下开发的,体现了公共和私营部门推动绿色出行倡议的合作。

Zulu 06 的系统参数包括:

燃料电池:巴拉德提供的两个 200 kW 氢燃料电池。

氢气供应:携带 300 公斤压缩氢气,可实现长达 7 天的无排放运行。

清洁影响:减少空气污染和噪音水平,同时大幅减少温室气体排放。

该项目符合欧洲交通运输脱碳的雄心,根据清洁氢合作伙伴瓦莱丽·布永-德尔波特 (Valerie Bouillon-Delporte) 的说法,该船很快将在“巴黎市中心”投入商业运营。

ZULU 06 氢船下水

其他国家氢能船舶技术进步

以下是不同国家氢船技术最新进展背后的技术的详细介绍:

挪威:配备液氢燃料储存的氢渡轮

挪威推出了 MF Hydra,这是世界上第一艘使用液氢运营的渡轮。该船代表了重大的技术飞跃,利用储存在 80 立方米储罐中的液态氢为其运营提供动力。该渡轮连接耶尔默兰 (Hjelmeland)、斯基帕维克 (Skipavik) 和内斯维克 (Nesvik),可承载 299 名乘客、80 辆汽车和 10 辆货运拖车。

它每三周使用三吨液态氢,每年减少高达 95% 的碳排放。该项目涉及与林德工程公司在氢系统方面的合作以及与巴拉德在燃料电池方面的合作,凸显了挪威在绿色海事解决方案方面的领导地位。

日本:液化氢运输船

日本川崎重工开发的Suiso Frontier是世界上第一艘液化氢运输船。它于 2022 年完成了首次国际航行,将氢气从澳大利亚运输到日本。该船的设计允许其运载75吨液化氢,冷却至-253摄氏度,采用真空绝缘双壁结构进行隔热。该项目是到 2030 年代初期建立商业氢供应链的更广泛计划的一部分,目标是每年进口 225,000 吨液化氢。

目前川崎重工正在研发新一代液化氢运输船。

加拿大:氢动力拖船

加拿大正在测试氢动力拖船,以促进零排放港口运营。这些拖船是海上活动脱碳更广泛努力的一部分,重点是集成氢燃料电池以取代传统柴油发动机。该倡议旨在减少繁忙港口地区的排放,促进更清洁的空气和更可持续的运营。

苏格兰:氢动力客运渡轮

苏格兰正在为较短的区域航线部署氢动力客运渡轮。这些渡轮旨在利用氢燃料高效运营,为传统渡轮服务提供可持续的替代方案。重点是减少苏格兰水道的排放和推广绿色交通解决方案。

这些项目展示了氢技术在海运中的多样化应用,每个项目都有助于全球向可持续和零排放运输解决方案的转变。

不仅仅是氢气——其他清洁燃料创新

虽然氢引起了广泛关注,但其他清洁燃料技术也在改变海运:

氨动力船舶:氨是一种无碳燃料,由于其高能量密度,正在针对长途货船进行测试。

甲醇使用:一些公司正在尝试改造现有船舶以使用甲醇,与传统燃料相比,甲醇排放的二氧化碳更少。

电池供电船舶:随着电池技术的进步扩大了其航程,全电动船舶正在获得短途渡轮服务的青睐。

风力辅助推进:通过结合帆和转子技术,船舶可以利用风能来减少总体燃料消耗。

这些进步共同说明了行业领导者正在探索促进海洋可持续发展的多种方法。

氢技术如何在大型船舶中发挥作用

氢动力船舶使用氢气作为燃料源,通过燃料电池发电,燃料电池将氢气与氧气结合,产生能量和水作为副产品。对于大型船舶,该过程包括:

氢气储存:通常采用压缩气体形式或液体罐形式,具体取决于船舶需求和操作范围。

能量转换:燃料电池将氢气转化为电能,为船舶的推进和船上系统提供动力。

混合系统:船舶通常将氢燃料电池与锂离子电池配对,以提供备用电源并有效管理能源使用。

这种安排确保了零直接排放,同时保持了足够的容量来满足大型船舶的高能源需求。

实际应用和更广泛的影响

这些技术可产生直接的环境效益,例如减少空气和噪音污染,同时还满足国际上推动航运法规可持续发展的要求。

今年中国、法国和其他地区取得的进展不仅表明了向清洁燃料过渡的可行性,而且是必要性。通过加速投资和创新,航运业可以与全球共同努力,缓解气候变化,打造更绿色的交通运输未来。 (John Max 氢燃料新闻)