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“氫”裝上陣 讓港航業(yè)“更綠色”

來源: 中國水運網(wǎng) 發(fā)布時間:2020-01-10 15:47:52 分享至:

日前,在2019中國(天津)氫燃料電池汽車發(fā)展高峰論壇上,天津港保稅區(qū)管委會相關負責人表示,下一步,他們將在天津市方案的指導下,依據(jù)天津市氫能產業(yè)發(fā)展行動方案,打造氫能發(fā)展示范區(qū)。

就在2019年11月,山東青島港全自動化碼頭(二期)投用氫動力自動化軌道吊,打造了全球首個“零排放”的氫動力自動化港口。業(yè)內人士表示,氫能和燃料電池將成為新興能源,放眼世界,氫能在港航業(yè)的應用正成為一股潮流。作為一種可再生解決方案,氫能的應用讓港航業(yè)降低碳排放又多了一個手段。

港航業(yè)興起使用氫能

目前,在全球范圍內,美國、日本、西班牙等國港航業(yè)都相繼加入應用氫能的行列。2019年1月2日,新西蘭瓦倫西亞港宣布推行H2Ports試點項目。巴倫西亞港口的一份官方聲明稱,該項目主要采用氫氣作為港口供能來源,從而減少化石燃料對港口環(huán)境的影響。項目建成后,巴倫西亞港用于集裝箱運輸?shù)淖詣佣讯馄鹬貦C和碼頭牽引車都將由氫電池供電。與此同時,巴倫西亞港還將安裝一個新的移動站來提供氫氣。

美國長灘港和洛杉磯港在2019年參與燃料電池拖車和物流車試驗,并布局加氫站和氫燃料重卡;荷蘭格羅寧根海港、阿姆斯特丹港和登海爾德港三港合力,欲打造歐洲氫能港口樞紐;日本全球首艘液氫運輸船神戶港下水,開啟了世界首次的從澳大利亞到日本神戶之間約9000km液氫的運輸實驗,同時澳大利亞將創(chuàng)建氫能樞紐作為戰(zhàn)略,也是世界首個將澳大利亞褐煤轉化為氫氣出口的試點項目;挪威的世界上第一艘使用液態(tài)氫作為動力來源的渡輪將于2021年春季投入運營。

在我國,青島港全自動化碼頭(二期)的軌道吊采用氫燃料電池加鋰電池組的動力模式,為全球首創(chuàng)。同濟大學智能型新能源汽車協(xié)同創(chuàng)新中心主任余卓平教授表示,氫能源的清潔度高,有利于控制全球變暖;未來氫能來自太陽能、風能等可再生能源,能源利用效率也會提高。而氫動力非常適合在重載、長距離、長時間運行的裝備上使用,山東港口青島港把氫動力用于工作節(jié)奏緊張的港口設備,對于推動氫能技術的創(chuàng)新和應用非常重要,為全國做出了好的榜樣。

青島港有關人士說,青島周邊工業(yè)副產氫產量很大,目前這些氫都被白白排放掉,把它們收集起來用作動力,可以減少煤炭的消耗。二期碼頭嘗試用氫動力進行轉型升級,以氫燃料電池加鋰電池組的動力模式實現(xiàn)了能量的最優(yōu)利用。如果堆場全部使用氫動力,每年需要2100噸氫,可替代10700噸煤炭,減少兩萬多噸的二氧化碳排放。

有專家表示,氫能港口概念在國外已經興起,我國則是2019年剛剛提出。目前,寧波、青島、天津等典型港口城市正在往這個方向發(fā)展,同時,燃料電池重卡和碼頭牽引車的突破也加快了氫能港口建設進程?!?/p>

港口發(fā)展氫能獨具優(yōu)勢

2019年9月,國際能源署(IEA) 與中國石油經濟技術研究院在北京聯(lián)合發(fā)布《氫的未來—抓住今天的機遇》報告,報告指出,一方面,基于改善港口排放的現(xiàn)實目標,港口裝備設施、車輛、周邊工廠等對清潔燃料有巨大的動力需求;另一方面,港口的資源條件使其發(fā)展氫能具有得天獨厚的優(yōu)勢,沿海工業(yè)區(qū)可以提供氫源,以成本優(yōu)勢集中布局加氫基礎設施,形成從制氫、儲運到應用的氫能產業(yè)鏈完整體系。

TrendBank勢銀董事長兼CEO唐蔚波表示,很多氫所在地就是在港口附近,比如副產氫很多都是化工廠、丙烷脫氫廠產生的,這些工廠都會靠近港口。而氫能的儲運相對不成熟導致了成本比較高。在港口這個小范圍之內有大量的副產氫,這讓儲運的難度大大下降,會讓整條供應鏈運轉起來。

唐蔚波還認為,港口不僅僅是集裝箱的集散地,也是氫能的集散地。氫本身也很多優(yōu)勢,是唯一氣電熱能源的載體,能進行氣電熱轉換的載體,可以儲能,不像電池長時間放置會沒有電。氫可以以液體的形態(tài)運輸,港口可以建立液氫的接收和儲存。氫是一種能源,希望用氫提高整個國家的進口安全性,提高國家能源安全性。

有業(yè)內專家表示,港口重卡車輛集中,且都是柴油車,是空氣污染的重災區(qū),因此,用清潔的氫燃料電池車替代港口的柴油重卡車輛是港口實現(xiàn)清潔化、低碳化的主要方向之一。與此同時,從產業(yè)鏈的角度看,在港口發(fā)展氫能有一定的便利性和經濟性。內陸地區(qū),車輛運營路線分散,需要的加氫站數(shù)量多,且必須位于運營路線沿途,所需投資大、建站布局困難。相比之下,港口由于車輛相對集中,對加氫站密度的敏感性降低,建1-2個大規(guī)模加氫站就可以覆蓋所有車輛的運行范圍,滿足各種車型加氫需求。此外,工業(yè)用地也為加氫站的審批流程提供了便利。

亟需技術及配套裝備支撐

目前,氫能在港航業(yè)的應用需要相應的氫能技術和裝備作為支撐。

2019年12月30日,國家電投集團發(fā)布14項科技成果,其中包括百千瓦氫燃料電池金屬電堆。國家電投集團表示,該產品可廣泛應用于交通、分布式供能、軍工、備用與應急電源等領域,對于打通氫能產業(yè)鏈關鍵環(huán)節(jié)、促進氫能產業(yè)發(fā)展起到了重要的推動作用。

除了國家隊領銜研發(fā)外,國內廠商也正在快速推出氫能重卡產品。在江鈴重汽第一款氫燃料電池重卡登上工信部目錄之后,國內燃料電池重卡產品開始持續(xù)亮相,包括上汽紅巖、大運、陜汽等均推出了氫燃料電池卡車產品。山西長治市簽署了《長治市氫能重卡物流示范園區(qū)建設項目戰(zhàn)略合作協(xié)議》,河鋼集團也正在推進氫燃料電池重載卡車示范運行,打造工業(yè)副產氣制氫—氫燃料電池重卡物流產業(yè)鏈條。2019年10月,在青島港,氫能牽引車進行了示范運營。

氫能的另一種應用是燃料電池,船用燃料電池方面,從2016年起,蒂森克虜伯船舶系統(tǒng)公司(ThyssenKrupp Marine Systems)與邁爾造船公司(Meyer Werft)就投入了5000萬歐元,合作研發(fā)名為e4ships的船用燃料電池技術。目前,兩家公司合作生產的30 kW級別燃料電池,已成功安裝在往返于赫爾辛基和斯德哥爾摩之間的MS Mariella號郵輪之上,并穩(wěn)定地運行了兩年有余。兩家船舶制造商和郵輪公司都預計,該技術可在兩至三年內大規(guī)模推廣。

略微遺憾的是,燃料電池千瓦級別的功率,目前還只能覆蓋船用電子設施的用電需求。面對100 MW級別的船用推進系統(tǒng),燃料電池顯然仍不夠強大——至少在萬噸級別的郵輪上尚是如此。

專家表示,百千瓦功率電堆的技術突破為氫燃料電池汽車替代柴油重卡車創(chuàng)造了機會,重卡對氫氣的消耗量大且使用頻率高,氫能港口重卡車輛能夠消耗囤積在港口的氫源,帶動氫燃料市場降低成本,從而拉動整個產業(yè)規(guī)?;鲩L。而對于千噸以下級別的定期渡輪來說,全電力推進系統(tǒng)的實現(xiàn)也只是時間問題。

有報道稱,比利時海事集團已經決定加碼氫-柴油雙燃料技術,計劃在未來兩年內于安特衛(wèi)普港投入裝備新型發(fā)動機的拖船和駁船,并在十年內推出全球第一艘基于氫內燃機技術的集裝箱船。

本文關鍵詞:港航業(yè) 標簽:港航業(yè)
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