
海運業是溫室氣體主要排放源之一。目前,該行業的二氧化碳排放量大約占全球溫室氣體的3%-每年約3億噸。如果不采取行動,到2050年,這個百分比預計將上升至5%。那有什么解決方案呢?
本文將提出一個實用、有效的解決方案:以零排放氫燃料電池技術,作為某些船舶燃料動力的替代品。
海運業正在逐步完善零排放法規
面對減少碳排放的壓力,世界各國政府、港口當局和非政府組織正在收緊海洋船舶的排放標準。擬議的立法將要求海運業的碳排放量創造歷史新低。以下是部分現有或規劃階段的排放法規:
國際海事組織規定到2050年,二氧化碳排放量需減少50%,并在本世紀末達到零排放。
歐洲海事安全局計劃到2050年將二氧化碳排放量減少50%。
挪威將建立世界上第一個水上零排放區。到2026年,該國的世界遺產峽灣區將禁止排放。
自2005年以來,洛杉磯港和長灘港共同制定了清潔空氣行動計劃,并制定了減少各種污染源的戰略。其中,船舶被列為最主要的排放源。
洛杉磯港的環保船舶指數為船舶的低排放技術提供財政獎勵。
美國環境保護局一直與受污染的港口社區合作制定改善方案。
阿拉斯加州的可見污染物排放標準規定,在阿拉斯加海岸線三英里范圍內,可見污染物排放需減少20%以上才能提高海船的能見度。
為達到這些要求,船隊負責人和運營商在近幾年需要逐漸增加零排放船只的數量。那么解決方案是什么?目前市場上零排放船舶動力的解決方案甚少。
燃料電池技術在船舶上的三大優勢
1.工業規模化生產,電源穩定可靠
氫燃料電池是穩定直流電源的來源,可以分布在整個船舶上,為船舶的發動機提供動力并滿足其所有電力需求。目前燃料電池系統的電能效率可達55%,它不產生溫室氣體,唯一的副產品是干凈可用的水。
燃料電池系統幾乎不需要專門維護,維護成本低(燃料電池系統可重建)并且使用壽命極長。
2.支持遠程運輸,可快速加氫
對于尋求更換船舶燃料動力系統的船隊運營商來說,與鋰電池供電相比,氫燃料電池系統更實用。氫氣的能量密度比鋰電池高很多,因此燃料電池驅動的船舶可在再次加氫前運行更長時間、行駛得更遠。
3.大容量燃料儲存庫
氫氣可儲存在大型液體儲存設施中,便于在碼頭加氫。
燃料電池游輪正在研發中
燃料電池在海事方面的早期應用主要是為港口和排放控制區域運行的船舶提供動力。客輪和游輪是理想的市場應用,這些船只:
●公眾可見度高
●可在市區停靠
●有助于運營商吸引具有可持續發展意識的乘客
巴拉德與ABB合作,已以游輪作為切入點開發了船用燃料電池動力系統。
燃料電池在海運業應用中的其他優勢
燃料電池技術可為許多二次或輔助用途提供零排放電源。它可為船舶提供熱量和電力,包括酒店的電力。它還可用于提供“冷鐵”電力,即通過供電電纜將電力輸送給碼頭上的傳統動力船,而無需開啟發動機,從而減少港口的排放。
海運業應用的氫燃料電池技術是否成熟
燃料電池技術已經成熟。只需基礎設施稍加完善,它便可隨時投入使用。
燃料電池技術在運輸應用已有十多年的實踐經驗,主要應用于重型貨運卡車和客運鐵路領域。海洋應用目前正在開發中,預計在第一個系統完成驗收和實踐后的三到五年內可被廣泛使用。
燃料電池技術在海運業的特殊挑戰在于開發氫源并根據大型船舶所需的用量進行分配,成熟的生產和分布網絡將是燃料電池在海運業得到廣泛應用的基礎。
結語
目前,全球各組織正在通過嚴格的立法減少溫室氣體排放。船舶工業面臨壓力,需要采取行動。現在正是研究解決方案、推進零排放技術計劃的時候。