船舶使用氫燃料是歐盟在2050年之前實(shí)現(xiàn)碳中和的長(zhǎng)期戰(zhàn)略之一，如今，全電動(dòng)和混合動(dòng)力船舶已經(jīng)在包括挪威在內(nèi)的多個(gè)國(guó)家投入使用，現(xiàn)在，一個(gè)新項(xiàng)目的目標(biāo)是建造一艘使用液態(tài)綠色氫(LH2)的零排放原型船。
可觀的排放量降低
由挪威政府政策和財(cái)政為基礎(chǔ)、歐盟“Horizon 2020”計(jì)劃支持、威爾森公司(Wilhelmsen)的運(yùn)營(yíng)“HySHIP項(xiàng)目”備受矚目。“HySHIP項(xiàng)目”計(jì)劃建造一艘以液態(tài)綠色氫(LH2)為燃料的零排放滾裝船，并向挪威沿海的氫樞紐碼頭輸送LH2，旨在將其作為可行的海上燃料選擇加以推廣，目前，該項(xiàng)目下的概念原型船“Topeka”輪處于設(shè)計(jì)建造階段，或?qū)⒂?024年投入使用。
1807年，弗朗索瓦·艾薩克·德·里瓦茲(Fran?ois Isaac de Rivaz)發(fā)明了一種由氫氧混合物燃燒驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)入21世紀(jì)，越來(lái)越多的政策制定者和行業(yè)專(zhuān)家一致認(rèn)為，大氣環(huán)境的保護(hù)需要綠色或可再生氫以支持，而其所產(chǎn)生的能量是汽油或柴油的三倍。“海運(yùn)業(yè)是全球溫室氣體排放的大戶(hù)，脫碳也須先從這個(gè)領(lǐng)域開(kāi)始。”歐盟燃料電池及氫能合作計(jì)劃(FCH JU)董事巴特·比布伊克(Bart Biebuck)說(shuō)，“氫和燃料電池可能以零排放的方式驅(qū)動(dòng)船只，未來(lái)的各種船型都需要將它們整合起來(lái)。”
Wilhelmsen副總裁Per Brinchmann解釋道：“‘HySHIP項(xiàng)目’成立于2020年1月份，當(dāng)時(shí)，我們已經(jīng)著手開(kāi)發(fā)一種適用于在挪威西海岸供應(yīng)基地之間運(yùn)行的零排放船舶，即‘Topeka’輪。未來(lái)，我們希望使LH2成為對(duì)在歐洲航行船舶具有很大吸引力的燃料選擇，進(jìn)而將其推廣為可行的海上替代燃料。”投入運(yùn)營(yíng)后，“Topeka”輪不僅將在挪威一些港口之間運(yùn)送貨物外，還將把氫氣輸送到斯塔萬(wàn)格港(Stavanger)和克里斯蒂安桑德港(Kristiansund)之間的沿海燃料庫(kù)，為石油和天然氣平臺(tái)及海上風(fēng)電項(xiàng)目提供服務(wù)。同時(shí)，“HySHIP項(xiàng)目”的合作伙伴也希望通過(guò)這樣的方式，在北歐地區(qū)創(chuàng)建一個(gè)全面的LH2基礎(chǔ)設(shè)施和商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，以便“消除”每年約25000輛卡車(chē)的運(yùn)輸排放量。Per Brinchmann說(shuō)：“當(dāng)前，每天有數(shù)百輛卡車(chē)在斯塔萬(wàn)格和卑爾根港之間運(yùn)送貨物，而‘HySHIP項(xiàng)目’的實(shí)施會(huì)將這些貨物轉(zhuǎn)移至LH2動(dòng)力船上，這對(duì)于減排和安全運(yùn)輸?shù)膸椭薮蟆！?br />
三家公司可能使用“HySHIP項(xiàng)目”
據(jù)介紹，原型船(即“Topeka”輪)將運(yùn)行在一個(gè)1兆瓦的電池組和一個(gè)專(zhuān)門(mén)的3兆瓦質(zhì)子交換膜于氫燃料電池上，該裝備可由岸上電力充電。通過(guò)對(duì)于這組系統(tǒng)的嘗試，“HySHIP項(xiàng)目”團(tuán)隊(duì)希望優(yōu)化燃料電池的負(fù)載和效率。“氫氣將通過(guò)電解產(chǎn)生，對(duì)于船上使用，LH2是一種非常清潔且易于處理的燃料。除了核能之外，氫和燃料電池是唯一已知的清潔能源，我們可以稱(chēng)之為絕對(duì)無(wú)排放——因其唯一的排放物是以蒸汽形式存在的水。”
未來(lái)，“HySHIP項(xiàng)目”還將開(kāi)發(fā)幾艘LH2動(dòng)力船舶(我們暫且稱(chēng)之為“復(fù)制者”號(hào))，其中包括一艘用于內(nèi)河航道航行的0.5兆瓦的小型油輪駁船、一艘快速渡輪和一艘20兆瓦的深海船舶。Per Brinchmann表示：“斯托爾特·尼爾森公司(Stolt Nielsen)經(jīng)營(yíng)著一支內(nèi)河船隊(duì)，由于歐洲國(guó)家正在發(fā)展氫能基礎(chǔ)設(shè)施，該公司船隊(duì)可能通過(guò)使用氫燃料來(lái)大幅減少船舶污染物排放。而諾雷得公司(Norled)是一家挪威領(lǐng)先的渡輪運(yùn)營(yíng)商，有志于將液態(tài)氫作為其快速渡輪的優(yōu)選燃料。戴安娜航運(yùn)(Diana Shipping)則是一家擁有好望角型散貨船的希臘船東，目前也在考察液態(tài)氫是否成為其深海作業(yè)選擇的可行性。”
看到這里，想必讀者對(duì)“HySHIP項(xiàng)目”和“Topeka”輪印象深刻。但現(xiàn)實(shí)之中，擴(kuò)大對(duì)氫燃料的生產(chǎn)和使用卻充滿(mǎn)了挑戰(zhàn)。
氫需要冷卻到零下252攝氏度才能被液化，這是復(fù)雜的能源密集過(guò)程，且由于缺乏必要的基礎(chǔ)設(shè)施，我們也很難儲(chǔ)存和體驗(yàn)LH2。“不過(guò)，我們相信這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)足夠成熟，可以在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)推向市場(chǎng)。”P(pán)er Brinchmann說(shuō)，“擴(kuò)大規(guī)模會(huì)有障礙，但這些障礙是可以解決的。迄今為止的挑戰(zhàn)只是缺乏安放氫燃料的基礎(chǔ)設(shè)施，而這是由于需求較低所導(dǎo)致的，由于缺乏經(jīng)濟(jì)激勵(lì)和監(jiān)管要求，我們暫時(shí)無(wú)法從污染性燃料轉(zhuǎn)向其他燃料。不過(guò)，‘HySHIP項(xiàng)目’的成功能夠幫助我們朝著可擴(kuò)展的LH2燃料海上作業(yè)邁出一步。”
可觀的排放量降低
由挪威政府政策和財(cái)政為基礎(chǔ)、歐盟“Horizon 2020”計(jì)劃支持、威爾森公司(Wilhelmsen)的運(yùn)營(yíng)“HySHIP項(xiàng)目”備受矚目。“HySHIP項(xiàng)目”計(jì)劃建造一艘以液態(tài)綠色氫(LH2)為燃料的零排放滾裝船，并向挪威沿海的氫樞紐碼頭輸送LH2，旨在將其作為可行的海上燃料選擇加以推廣，目前，該項(xiàng)目下的概念原型船“Topeka”輪處于設(shè)計(jì)建造階段，或?qū)⒂?024年投入使用。
Wilhelmsen副總裁Per Brinchmann解釋道：“‘HySHIP項(xiàng)目’成立于2020年1月份，當(dāng)時(shí)，我們已經(jīng)著手開(kāi)發(fā)一種適用于在挪威西海岸供應(yīng)基地之間運(yùn)行的零排放船舶，即‘Topeka’輪。未來(lái)，我們希望使LH2成為對(duì)在歐洲航行船舶具有很大吸引力的燃料選擇，進(jìn)而將其推廣為可行的海上替代燃料。”投入運(yùn)營(yíng)后，“Topeka”輪不僅將在挪威一些港口之間運(yùn)送貨物外，還將把氫氣輸送到斯塔萬(wàn)格港(Stavanger)和克里斯蒂安桑德港(Kristiansund)之間的沿海燃料庫(kù)，為石油和天然氣平臺(tái)及海上風(fēng)電項(xiàng)目提供服務(wù)。同時(shí)，“HySHIP項(xiàng)目”的合作伙伴也希望通過(guò)這樣的方式，在北歐地區(qū)創(chuàng)建一個(gè)全面的LH2基礎(chǔ)設(shè)施和商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，以便“消除”每年約25000輛卡車(chē)的運(yùn)輸排放量。Per Brinchmann說(shuō)：“當(dāng)前，每天有數(shù)百輛卡車(chē)在斯塔萬(wàn)格和卑爾根港之間運(yùn)送貨物，而‘HySHIP項(xiàng)目’的實(shí)施會(huì)將這些貨物轉(zhuǎn)移至LH2動(dòng)力船上，這對(duì)于減排和安全運(yùn)輸?shù)膸椭薮蟆！?br />
三家公司可能使用“HySHIP項(xiàng)目”
據(jù)介紹，原型船(即“Topeka”輪)將運(yùn)行在一個(gè)1兆瓦的電池組和一個(gè)專(zhuān)門(mén)的3兆瓦質(zhì)子交換膜于氫燃料電池上，該裝備可由岸上電力充電。通過(guò)對(duì)于這組系統(tǒng)的嘗試，“HySHIP項(xiàng)目”團(tuán)隊(duì)希望優(yōu)化燃料電池的負(fù)載和效率。“氫氣將通過(guò)電解產(chǎn)生，對(duì)于船上使用，LH2是一種非常清潔且易于處理的燃料。除了核能之外，氫和燃料電池是唯一已知的清潔能源，我們可以稱(chēng)之為絕對(duì)無(wú)排放——因其唯一的排放物是以蒸汽形式存在的水。”
看到這里，想必讀者對(duì)“HySHIP項(xiàng)目”和“Topeka”輪印象深刻。但現(xiàn)實(shí)之中，擴(kuò)大對(duì)氫燃料的生產(chǎn)和使用卻充滿(mǎn)了挑戰(zhàn)。
氫需要冷卻到零下252攝氏度才能被液化，這是復(fù)雜的能源密集過(guò)程，且由于缺乏必要的基礎(chǔ)設(shè)施，我們也很難儲(chǔ)存和體驗(yàn)LH2。“不過(guò)，我們相信這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)足夠成熟，可以在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)推向市場(chǎng)。”P(pán)er Brinchmann說(shuō)，“擴(kuò)大規(guī)模會(huì)有障礙，但這些障礙是可以解決的。迄今為止的挑戰(zhàn)只是缺乏安放氫燃料的基礎(chǔ)設(shè)施，而這是由于需求較低所導(dǎo)致的，由于缺乏經(jīng)濟(jì)激勵(lì)和監(jiān)管要求，我們暫時(shí)無(wú)法從污染性燃料轉(zhuǎn)向其他燃料。不過(guò)，‘HySHIP項(xiàng)目’的成功能夠幫助我們朝著可擴(kuò)展的LH2燃料海上作業(yè)邁出一步。”
