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电动海洋工艺将彻底改变沿海运营但不会长途运输

2019-08-16 14:25:03   来源:

日本财团正在研究全电动油轮的设计,全世界的清洁技术人员已经准备好了。这是一辆甚至没有备用柴油发电机的油轮。

然而,一些表示希望这是世界商船队转为电力的开始的评论员会感到失望。目前的迹象表明,长途商业航运船队将先换成液化天然气(LNG),然后换成氢气。

几天前,世界上较大的海运公司之一,Mutsui OSK Lines,或“MOL”,使得书呆子球体火热。它告诉全世界,它与Asahi Tanker,Exeno Yamamizu Corp.和三菱公司将建立“战略合作伙伴关系”,专注于电动船舶。

他们的新公司e5 Lab将努力“发展和促进”更多地使用“相对清洁的海上运输方式”。

目标

该合资企业的首要目标是到2020年中期在东京湾沿海部署建造世界上第一艘由电池供电的“零排放”油轮。

主要目标是为利益相关者提供“电动船”平台,包括造船商,设备制造商,船东,运营商和货主。其他目标包括:利用大容量可充电电池提供紧急备用电源; 控制温室气体排放(GHG),以帮助应对气候变化的不利影响; 最后,“积极促进沿海和远洋船舶的电气化......实现国际海事组织50%的温室气体减排目标......国际海事组织希望年度排放量降至2008年的一半水平2050年,“根据MOL的一份声明。

到目前为止,日本电动油轮只是一艘概念船 - 除了作为提案之外,它实际上并不存在。

电动船舶的梦想已有180多年的历史

在许多方面,宣称对全电动船只的渴望确实是一个古老的新闻。1832年,第一台电动机的发明者被认为是英国科学家威廉·斯特金(William Sturgeon)。电动船只不久之后就出现了。普鲁士发明家莫里茨·冯·雅各比于1834年创造了一种更强大的电动机。他于1838年在俄罗斯北部的涅瓦河上部署了一艘电动船。最多可搭载14人。

在空间和时间向前跳到德国,到20世纪初,巴伐利亚湖泊航运公司在Königssee湖上运营休闲电动游船。

在历史上,世界上有非常多的电动船,这里没有足够的时间和空间来审查甚至超过它们中最微小的部分。对于现代商用电动船,也有很多这样的电动船; 下面列出了三套电动船只。

现代商业电动船舶:斯堪的纳维亚渡轮

在斯堪的纳维亚半岛至少有两条全电动汽车渡轮 - 第谷布拉赫和奥罗拉 - 这两条渡轮分别位于丹麦西兰岛赫尔辛格和瑞典大陆赫尔辛堡之间的三英里封闭海峡。这两艘渡轮每年载客超过740万人次,140万辆汽车和39万辆卡车。两个渡轮全天在每个码头充电,因为它们卸载并装载乘客和货物。与日本油轮不同,这两艘船确实存在并且正在进行商业运营。

新西兰电动拖船

最近,新西兰的奥克兰港口在过去几天宣布它已经委托它宣称将成为世界上第一个全电动拖船,可在2021年交付。它是否真的是“世界第一”是值得商榷的因为在土耳其还有一个小型(18.7米)电动拖船正在建设中,它采用双螺杆推进器设计。

它也不是真正的“全电动拖船”,因为它带有两个1000千瓦时的备用发电机组。备用发电容量可在紧急情况下提供40吨的系船柱拉力,或者如果船舶需要运行的时间超过电池持续的三到四小时。重新充电大约需要两个小时。

也就是说,新西兰港口公司认为拖船不是混合动力系统。“在正常情况下,我们不会使用发电机,”它说。

Ports of Auckland的拖船的建造者是荷兰公司Damen。拖船将有70吨的系船柱拉力。“系柱拉力”是通过在假想完美的海洋和天气条件下拉动嵌入码头的护柱来模拟拖轮可以施加多大的力来测量的。奥克兰港口表示,电动拖船将具有与港口最强柴油拖船相同的系柱拉力。

所以它不乏咕噜声。

它将具有方位角推进力。这些螺旋桨放置在可以360度旋转的吊舱中,这使其非常灵活。螺旋桨连接到吊舱内的电动机。

拖船的使用寿命约为25年,操作起来比传统拖船便宜得多,因为它不会燃烧柴油燃料。该港口估计,尽管拖船的前期成本是传统柴油拖船成本的“大约两倍”,但电动拖船的运营成本还不到柴油拖船成本的三分之一。

奥克兰港口公司首席执行官托尼吉布森表示:“虽然我们预付更多费用,但在拖船生命周期内,我们将节省大约1200万美元的运营成本,使我们的电动拖船在长期内更便宜。”

这是明显的商业利益。但这并不是港口开始全力以赴拖船的原因。该港口希望到2040年实现零碳排放。

“我们设定这个目标是因为我们认识到气候变化需要采取紧急行动,我们希望成为解决方案的一部分,”吉布森说。

世界第一:挪威的全电动全自主舰船

明年将在挪威推出装运货运的Yara Birkeland。它的总长度为262英尺,宽度不到50英尺,吃水(船体的水下部分)为20英尺,海运集装箱的货物容量为120英尺等效单位。

因此,与在公海上漂浮的22,000 TEU巨型怪物相比,它有点像小提琴手。

但它也可能是一个巨大的改变游戏规则的人。

这是一艘全电动船,装有7兆瓦时的电池。它不会产生碳排放。它也不会排放一氧化二氮。它也将是完全自主的。在发射时,它将配备人员,并将在头两年的运营中保持人员。在那之后,在2022年,它将完全自治。

业主Yara制造肥料。它需要将产品从Porsgrunn工厂运输到Brevik和Larvik的港口。从那里开始,产品通过海运运送到全球各地的客户手中。Yara Birkeland基本上是一艘沿海箱式进料船。

将环境角度放在一边,从商业角度来看,Yara Birkeland的投资很有吸引力。以直线为基础测量的挪威Porsgrunn-Brevik运行距离超过6英里。Porsgrunn-Larsvik距离直线仅有15英里。

该公司称,这是每天100次柴油卡车之旅。而Yara Birkeland每年将减少40,000次卡车运输。

这是未来不需要支付的大量卡车司机工资,更不用说拥有/运营/租赁所有这些卡车的所有避免成本。

拖船,渡轮,油轮和船只有什么共同之处?

所有这些现代电动船只都有一些共同之处 - 无论是东京湾的日本概念油轮,挪威的短途沿海集装箱船,还是在奥克兰港口的大部分避风水域运行的拖船或两条汽车渡轮在丹麦和瑞典之间的三英里封闭海峡中运行。

他们全部或将要在相对庇护的水域(与公海相比)在距离陆地很短的距离内运行。

大规模,长途,国际航运的基本问题是,可用的电池无法承受巨大海洋周围非常大,非常重的商业船只的推进。或者,至少现在不是。

FreightWaves采访了澳大利亚海洋与动力工程师协会联邦总裁Martin Byrne 。它是海洋和电力工程师的工会。

“这里有一艘长达一小时的渡轮。如果你依靠岸电并且船只不是柴油 - 电动混合动力车,你需要一个短暂的操作。否则会有太大的风险。”

Byrne表示,电动船只能运行多长时间和多远取决于船舶或船舶操作员根据其商业考虑准备安装多少电池电量。

但电动推进是否适合长途运输?

FreightWaves询问是否可以将全电动船用于较重的商业运营,例如推进装有谷物货物的长途小型灵便型船。

“我不认为它适用于那种应用。它适用于小众应用。我们的距离很远。我们的沿海距离非常棒。港口距离非常远,”Byrne说。

在他看来,短期内可能选择海上燃料的竞争者可能是液化天然气。但它不会长期保持冠冕。

“液化天然气将占据越来越多的市场,然后可能被另一种天然气取代。可能是氢气。氢气是零排放,”他解释道。

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