通向2050的三条路径

日前,总部位于肖勒姆(Shoreham)的全球知名跨国工程、战略和环境咨询公司里卡多(Ricardo)在一份技术报告中模拟了三种可行的航运业碳减排路径选择.路径一是在减排初期就使用氢和氨作为船用燃料;路径二是采用液化天然气(LNG)等燃料替代传统化石能源,再逐步过渡到绿色燃料;路径三是在最大限度地采用能效管理技术的同时...     

全球低碳船舶项目大盘点

正备受关注的绿色船舶项目所用技术包括氨、电池、氢、甲醇/甲烷、风动力及生物燃料。数量之多,所用燃料不同,说明在动力能源清洁化背景下,海事界有多形式推动清洁能源使用的多种选择。 氨动力项目氨气能满足更加严格的温室气体排放要求和船舶能效指数(EEDI)要求,被认为是最有希望实现零碳航运目标的替代燃料。MR型氨动力油船韩国造船与海洋工程公司(KSOE)子公司现代尾浦造船(Hyundai Mipo Dockyard)获得了相关船级社对其5万载重吨级中程成品油船(MR型船)的氨动力设计原则性批准(Ai P),预计在2025年实现氨动力船舶的商业化运营。     

清洁能源船用适应性综合分析

<正>航运能源低碳转型是一项长期、复杂的系统工程,对各种不同清洁能源应用前景的研判,需要综合考虑能源可供性、经济可接受性、技术成熟度、环境适应性、法规完备性等多方面因素。本文对LNG、LPG、甲醇、二甲醚、生物燃料等低碳能源以及氢、氨、核能等零碳能源的船用适应性及应用前景进行初步研判,为船舶能源低碳发展路径的选择提供参考。     

船用氢燃料动力标准研究

氢燃料是一种零碳排放的清洁能源,在全球温室气体减排的大趋势下,众多耗能行业正在积极探索氢燃料应用技术,船用氢燃料动力也成为未来船舶动力的重要发展方向之一。本文围绕船用氢燃料动力,从应用模式、标准化现状等角度,全面探讨技术可行性、示范应用案例以及配套标准情况,研究认为氢燃料电池技术较氢内燃机技术在船舶领域更具应用前景。最后,结合船用氢燃料电池动力的基本原理,提出了船用氢燃料电池动力标准体系。     

氢、氨和LNG之外的探索

正从近几年全球零排放船舶研发现状来看,除氢、氨、LNG等替代燃料外,研究热点还涉及甲醇、电动力、风能等可再生能源和核能。为满足航运碳排放控制要求,业界开展了一系列绿色船舶技术研究,零排放船舶是实现国际海事组织(IMO)提出航运减排目标的重要途径。而船舶要实现零排放,需要依靠更加多元化的动力供应。     

船用HND三燃料发动机研究进展及发展趋势探讨

由于船用发动机节能减排的需要,使用清洁能源作为替代燃料成为一个重要的发展方向。结合国内外针对氢-天然气-柴油(HND)三燃料发动机的研究,分析此类发动机燃烧性能和排放性能。增加氢气在混合燃料中的比例使得发动机缸内压力峰值提升,缸内温度增加,有助于提高发动机效率和机动性;一氧化碳、二氧化碳、总碳氢排放随氢气比例的升高而减少;氮氧化物排放有所增加;颗粒物排放显著减少。随着氢能源战略的发展,船用HND三燃料发动机在未来有望得到商业化推广应用。     

氨燃料在商船上的应用分析

分析液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)、甲醇和生物燃料等“低碳燃料”,以及氢、氨等“零碳燃料”的应用现状,总结氨在排放性、经济性、能量密度、储存和运输等方面相对于其他燃料的独特优势。研究氨燃料在氨燃料发动机中的应用方式,提出储运和供应氨燃料时需采取的安全措施,以及采用选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction, SCR)技术解决氨燃料排放问题。通过分析可知,氨作为一种新兴的船用燃料,具有明显的应用优势,同时面临着不少挑战,例如,如何使其生产效率的提高和生产规模的拓展跟上需求增长的步伐,如何解决相关法规标准不完善、关键配套设备不成熟的问题,需要国家政策层面的支持和各行业的联合技术攻关。     

长江船舶替代燃料动力全生命周期碳足迹研究

长江大保护和双碳战略对长江船舶的绿色低碳发展提出了很高的要求。以长江液货船为研究对象,研究替代燃料动力系统在全生命周期内的碳足迹。分析低碳和零碳替代燃料的应用现状,针对目标船的动力参数开展液化天然气（LNG）、化石氨和绿氨燃料替代燃料动力系统方案设计,并从全生命周期的角度计算柴油、LNG、化石氨和绿氨动力系统碳足迹。研究结果表明,LNG动力系统的碳足迹相比柴油动力系统低35.11%,绿氨相比化石氨具有更好的减碳潜力。此外,采用不确定性分析方法对替代燃料动力系统生命周期碳足迹结果的可靠性进行评估,为科学、全面地评估替代燃料动力系统的环境友好性提供参考。     

新能源清洁能源燃料加注监管法规现状及建议

为提升船舶清洁燃料加注安全管理水平,以船用新能源清洁能源燃料加注作业安全管理为研究对象,在梳理国内清洁燃料加注监管法规现状的基础上,分析了LNG、甲醇、氢、氨四种燃料加注法规标准适用性。以船用LNG加注为研究重点,结合国内相关法规,提出船舶清洁燃料加注监管建议,为开展船舶清洁燃料加注作业监管相关工作提供参考。     

加快构建以可再生能源制氢为主的综合能源供给体系——访中国船舶集团第七一八研究所副所长郭建增

<正>近年来,作为一种清洁能源,绿氢在能源转型、减排脱碳方面扮演的重要角色愈加清晰,如何加快推动氢能产业健康有序发展,破解氢能产业链中各环节尚存的难题也成为了业界关注的焦点。在2023年全国两会上,全国人大代表、中国船舶集团有限公司第七一八研究所党委委员、副所长郭建增提交了两份提案,对加快海洋氢能开发、大力发展绿氢装备提出了建议。近日,郭建增接受本刊记者专访,     

关于未来零碳燃料，世界银行给出了明确观点

正近日,世界银行公布了系列报告,其中写道"氨气和氢气是未来航运业脱碳的最具可能性的零碳燃料"。其中在名为"The Potential of Zero-Carbon Bunker Fuels in Developing Countries"的报告中提及,LNG可能在航运业的脱碳进程中起到的作用有限。分析中提到,绿色氨排在最前面,紧随其后的是绿色氢。他们在零碳候选燃料中,包括生物燃料、氢、     

绿色低碳燃料船舶总拥有成本分析

随着航运业绿色低碳转型,低碳燃料的重要性逐渐显现,氨和氢燃烧无二氧化碳排放,被看作很有前景的零碳航运燃料.该文通过建立氨、氢动力船舶和传统燃油动力船舶总拥有成本(TCO)模型,量化对比相关经济性,并明确主要影响要素.结果显示:燃料价格是影响船舶经济性的主要因素;当前燃料价格水平下,氨、氢动力船舶的TCO约是传统燃油动力船的2倍,替代燃料的低能量密度是造成这一差异的主要原因.替代燃料成本将会是航运低碳转型的重要影响因素之一,替代燃料的降本增效值得关注.     

预混氢/氨对船用发动机燃烧和排放性能的影响

为了减少内燃机领域的碳排放，降低全球变暖的速度，从柴油机的功率、燃烧和排放性能等方面考察预混氢/氨燃料在高压共轨船用柴油机上应用的可行性。结果表明：随着预混氢/氨混合燃料中氨燃料比例的增加，柴油机的缸内压力峰值和缸内温度峰值升高，但柴油机的功率下降明显。氨燃料的燃烧特性较差，当氨的比例大于60%后，柴油机功率下降更为明显。使用预混氢/氨混合燃料燃烧模式后，柴油机CO₂排放大幅降低。当掺氨比例较小时，soot和NO_x排放波动较小，CO和N₂O排放逐渐升高；当掺氨比例大于50%时，CO、soot、N₂O和NO_x排放大幅降低。综合考虑柴油机的整体性能，H30/A70被选为最佳的氢/氨混合比例。研究结果可为内燃机减碳提供方向。     

船舶清洁能源动力装置与系统发展分析

<正>各种清洁能源在船上的应用促进着船舶动力装置与系统的变革和创新。近年来,业界开展了大量船舶应用清洁能源相关研究及实践。天然气内燃机技术已趋于成熟且已积累了较丰富的实船应用经验,甲醇燃料内燃机在甲醇运输船、渡轮等船型上已有少量工程实践,柴油-氢双燃料内燃机在小型客船上已有应用案例,氨燃料内燃机也正计划开展原理样机研发。     

氨燃料散货船的方案设计

结合船舶行业要实现碳达峰、碳中和目标,需寻找替代能源来降低CO₂排放,氨燃料将会是最有希望的替代燃料的形势,分析氨燃料特性,结合散货船设计经验,对氨燃料散货船进行方案设计,提出两种可选的氨燃料散货船燃料舱的布置方案,对氨燃料的储存供给提供初步方案,明确氨燃料泄漏、蒸发、排放问题的处理方法。     

液化天然气燃料在大型集装箱船舶运输领域的应用现状

以温室气体减排为目标的绿色航运是当前航运业的热门话题.为了实现国际海事组织确立的减排目标和愿景,有必要使用无污染或污染小、碳中和且经济可行的绿色能源作为船用燃料.与传统燃料相比,液化天然气(liquefied natural gas,LNG)燃料能够使船舶碳排放量减少20％,加之LNG产业发展较为成熟,具有政策完善、供应可靠等优势,LNG燃料已成为中短期内最为现实可行的能够规模化应用的主流船用清洁燃料.     

零碳航运——氨燃料大有作为

正近日,一项由德国规模最大且最古老的国际性非政府组织——自然和生物多样性保护联盟(NABU)与德国生态研究所(?koInstitut)合作的研究项目"氨作为船用燃料"发现,绿色氨作为一种能源,在气候保护方面具备巨大的潜力。     

氨燃料船舶何时开启商业化运营？——访马士基·麦克-凯尼·穆勒零碳航运中心首席技术官Claus Winter Graugaard先生

<正>近年来,探索以氨为代表的替代燃料方案已经成为行业减排先行者的关注重点。为研究氨燃料应用商业模式,加快实现向零排放航运过渡,马士基·麦克-凯尼·穆勒零碳航运中心（M?rsk Mc-Kinney M?ller Center for Zero Carbon Shipping）、气体运输船公司BW Epic Kosan、DNV、全球海事论坛（Global Maritime Forum）、曼恩能源方案（MAN Energy Solutions）、雅苒（Yara）以及瓦锡兰（W?rtsil?）等价值链关键参与者于2020年组建了一个联盟,共同启动了北欧绿色氨动力船舶（No GAPS）项目,     

基于绿色减排的集装箱船替代燃料对比研究

为分析航运业节能减排背景下低碳/零碳燃料的应用前景,从燃料的来源、特性、节能减排等方面对潜在的船用替代燃料进行了对比,并以大型集装箱船为研究对象,分析了不同替代燃料在当前绿色减排背景下的减排效果和经济性优劣。研究结果表明：LNG燃料和生物燃料在短期内具有明显的减排效果,而在考虑燃料全生命周期的框架下,绿色燃料能够降低70%以上的欧盟税费,是未来航运业降低碳排放的船用主要燃料。     

我国海上绿色氢能工程技术发展现状与展望

氢能是当代能源体系的重要组成，目前我国超过98%的氢能来源于化石能源制成的灰氢和蓝氢。我国绿色氢能发展水平与国家“双碳”目标要求不匹配，氢能发展的绿色转型迫在眉睫。海洋有着丰富的可再生能源，风能、海洋能等海上可再生能源与氢能耦合并协同发展，是推动绿氢产业快速发展的重要方向。随着国家氢能战略布局不断深化、技术不断发展，海上氢能将成为绿色氢能产业的重要力量。文章介绍了我国海上绿色氢能“产-储-输-用”的产业现状，阐述了海上绿色氢能工程的主要模式，提出了对海上绿色氢能工程技术发展的思考与建议。