燃料电池动力船舶安全问题及对策探讨

随着航运业限排法规日益严格,燃料电池动力船舶成为各航运大国的研究热点。燃料电池主要以氢作为燃料,氢易燃易爆,如果在船上发生事故,又具有救援难度大,事故后果严重等特点。氢安全问题是燃料电池动力船舶商业化应用前首先要解决的问题。阐述氢能安全重点研究内容及研究现状,进而对在燃料电池船舶上应用氢能的安全性进行探讨,展望了氢能在船舶上的应用前景。     

中国海事局发布《醇燃料动力船舶技术与检验暂行规则》

<正>2023年8月25日，中国海事局发布《醇燃料动力船舶技术与检验暂行规则》（简称《规则》），《规则》将于10月1日起施行。《规则》的发布施行为醇燃料动力船舶的设计、建造、检验、发证、营运和监管提供了依据。推广醇燃料等新能源、清洁能源在船舶领域应用是中国海事局落实碳达峰行动方案，推动水路行业绿色发展的重要举措。醇燃料因其易于储存处理、较为安全环保风险等特点，行业应用日益广泛。2023年7月，全球甲醇动力船舶新增订单首次超过液化天然气（LNG）动力船舶。     

燃料电池技术及其在船舶上的应用

以氢为燃料的燃料电池技术正快步迈向实用化，燃料电池装置在船舶上的应用研究取得了巨大的成就，采用燃料电池混合动力的潜艇已投入运行。本文对燃料电池技术的现状及在船舶上的应用前景进行了分析与介绍。     

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。     

《IGF规则》主要情况及其实施效果

正2015年6月12日,国际海事组织(IMO)新规则——《IGF规则》(即《国际船舶使用燃气或其他低闪点燃料安全规则》),在IMO海安会(MSC)第95届会议通过,于2017年1月1日起生效。一、《IGF规则》的主要情况(一)适用范围(2017年实施的)《IGF规则》,适用于天然气燃料动力船舶。待制定完善其他低闪点燃料(醇类、醚类等)船舶的技术要求的《IGF规则》后,适用于客船和500总吨及     

碳减排背景下氢燃料电池船舶发展现状及监管建议

为实现碳减排目标,航运业必须寻找更为清洁环保的船舶替代燃料,而零碳排放的氢能源电池将发挥巨大潜力.在介绍氢燃料电池船舶国内应用现状和技术规范基础上,分析氢燃料电池船舶的优势和面临的挑战,最后从海事管理机构的角度提出了对氢燃料电池船舶的监管建议.     

CCS助力行业低碳转型提速

<正>近日,中国船级社（CCS）为中国船舶集团公司第七一二研究所（简称“七一二所”）签发了国内首张船用氢燃料电池发电系统船用产品证书。上述船用氢燃料电池发电系统将用于中国长江电力股份有限公司“三峡氢舟1”号公务船,该船是国内首艘按照CCS《船舶应用燃料电池发电装置指南》要求进行设计的氢燃料电池动力公务船,也是国内首艘入级CCS的氢燃料电池动力船舶。     

中国第一艘燃料电池游艇在大连海事大学研发成功

日前,大连海事大学在绿色航运领域又传来好消息,学校新能源船舶动力技术研究院牵头建造的中国第一艘燃料电池游艇“蠡湖”号通过试航,标志着我国燃料电池在船舶动力上的实船应用迈出关键一步。近年来,燃料电池在汽车上的应用得到迅猛发展,技术已经相对成熟,但想应用在船舶上,还需要解决诸多安全与技术问题。海大的研究团队依托多年来的研究积累,先后解决了船舶氢气加注、氢气瓶组轻量化、涉氢安全设计、船用燃料电池系统设计、船舶混动系统设计等技术难关。在此基础上设计的燃料电池游艇船长13.9m,采用70KW燃料电池及86KWH的锂电池组成混合动力,设计船速18km/h,续航180km,可载乘员10人。船型及动力等接近于国外的对标船型,而对于电动船最为关键的续航指标已略有优势。经过半个多月的海上调试,该船各项指标达到设计要求,顺利通过试航。     

新能源动力船舶相关国际标准工作进展

<正>1 ISO/TC8/WG8背景情况介绍清洁能源已成为目前船舶动力的发展方向。与非传统燃料动力船舶密切相关的《国际气体及低闪点燃料动力船舶安全规则》(IGF规则)已在2014年11月的MSC第94届会议上获得通过,全会还批准了使IGF规则强制化的相关SOLAS修正案。国际标准化组织船舶与海洋技术委员会(ISO/TC8),于2014年9月份正式成立了WG8"液体和     

国际海事动态

ABS发布LNG供应规则报告 日前，ABS发布了名为《北美液化天然气海船的燃料供应》的报告。报告目的是为气体燃料动力船舶以及LNG燃料动力船舶和设施潜在的船舶所有人和经营人提供指南，以帮助他们获得监管部门对项目的批准。     

国内首张船用燃料电池产品型式认可证书颁布，氢能设备进军船舶领域

正2021年1月28日,我国首张船用燃料电池产品型式认可证书,由中国船级社武汉分社在武汉颁出,开辟了氢燃料电池应用"新航道"。当前,船舶燃料清洁化、电动化已成为全球共识。燃料电池可为船舶提供动力与热量,满足其电力需求,也可作为岸电系统使用。燃料电池系统具有低噪音、损耗小、发电效率高、能量密度高、环保等优势,相比传统内燃机,不会产生碳烟、氮氧化物等有害物质以及二氧化碳,是清洁能源的典型应用。     

《国际工业人员船舶安全规则》适用性分析及适用船舶设计要点

为确保船舶对工业人员的安全运输及工业人员在船舶和海上设施之间转移作业期间的安全，IMO新制定了《国际工业人员船舶安全规则》（《IP规则》）。为了帮助各相关方更好地理解和应用该新强制性国际规则，从不同类别人员的差异、所面临的风险程度、不同类别人员数量和触发适用《IP规则》的关系等方面进行分析，厘清《IP规则》与其他相关或相似国际公约要求、规则之间的安全水平高低和适用性上的逻辑关系，并进一步解析出适用船舶的设计要点。通过以上分析，发现符合《IP规则》的船舶不必再符合《特种用途船舶安全规则》(《SPS规则》)，而客船可直接用于载运工业人员，但对货船载运工业人员有附加要求。《IP规则》适用于500总吨以上、从事国际航行、船上除船员外所有人员总数应为12名以上且至少载有一名工业人员的船舶；适用该规则的船舶在设计上需重点关注工业人员的安全转移、转移布置和危险品载运等附加设计要求。     

氢燃料电池动力技术在船舶动力能效改进的应用

本文介绍氢燃料电池的基本结构和基本理论,开发一种结合氢燃料电池技术的船舶动力系统,针对新型船舶动力系统的电机选型、DC/DC转换器模块的电路设计等问题进行详细说明.为了验证氢燃料电池船舶动力系统的能效,在仿真软件Matlab中建立仿真模型,对比了 2种动力系统的能量消耗量.     

中小型LNG动力船舶燃料系统配置

基于某型液化天然气（Liquefied Natural Gas，LNG）动力拖船实践经验，从燃料储存系统、燃料供应系统、燃料加热系统、燃料透气管路系统、燃料监控系统和燃料安全系统等方面对中小型LNG动力船舶燃料系统进行分析，实现中小型LNG动力船舶燃料系统的灵活配置，可为中小型LNG动力船舶设计提供参考。     

现代燃料电池系统的商业化进展

在最近3年里，公共领域对燃料电池动力系统的关注程度有明显的提高。特别是在北美、日本、德国及冰岛等地首先考虑的是氢燃料转化的经济性。而在英国，情况不是这样，根据政府关于未来运输政策的声明及在沃金公司商业化燃料电池动力装置的首次公开演示，这一情况得到了改善。介绍了燃料电池技术在运输业、固定式动力及军品市场的发展现状。所有主要汽车制造商继续评估燃料电池驱动汽车的应用前景，许多工作都是由加利福尼亚燃料电池合作商提供赞助。在美国、日本和欧洲的这一领域，正在进行首批固定式动力装置样机的评估。美国海军的电动舰船项目继续评估采用Dieso 76作为氢源的熔融碳酸盐和质子交换膜燃料电池系统。HDW公司的燃料电池驱动潜艇项目继续向前发展，该项目以第一艘潜艇和1个增加的订货清单命名。但是，关键技术难题仍制约燃料电池系统的普及。燃料电池系统造价仍旧很高，氢的来源及利用率一直是该技术主要挑战性与竞争性难题，有待进一步改进。详细介绍了燃料电池防卫应用方面的进展，讨论了商业化燃料电池在未来防卫应用方面的研制成果。     

《天然气燃料动力船舶规范》

【背景】受部海事局委托，中国船级社武汉规范研究所完成了《天然气燃料动力船规范》的编制工作，并于2013年9月1日生效，替代CCS《气体燃料动力船检验指南》（2011）。该规范旨在满足国内LNG燃料动力船的建造和改装等发展需要，是国内首部以天然气燃料作动力的船舶技术规范。该规范是在CCS《气体燃料动力船检验指南》（2011）的基础上，按照目标型标准（GBS）和风险评估理念而制定的针对以天然气燃料（CNG／LNG）作动力的钢质船舶规范。     

燃料电池-锂电池混合动力船舶的能量管理优化

燃料电池-锂电池混合动力船舶的动力源是由燃料电池作为主电源,锂电池为辅助电源。对混合动力系统采用能量管理策略(EMS)进行研究,分配每个电源的输出功率。为了提高氢燃料经济性和系统寿命,提出一种基于功率解耦的外部能效最大化策略进行建模仿真分析,并与双闭环PI控制策略和外部能效最大化策略(EEMS)进行对比,以验证其有效性。结果表明,本文提出的策略能够满足船舶典型工况下的功率需求,并有效降低氢燃料消耗,提高锂电池的利用率,从而利用混合动力系统的特点提高了氢燃料经济性,也使整个系统能够总体高效运行。     

PIRIOU将建造第一艘氢燃料电池气力提升式挖泥船

法国造船厂PIRIOU已收到新型气力提升式挖泥船的订单,这也将是同类船舶中第一艘配备氢燃料电池的船舶。该船将于2023年第三季度交付,其不仅是一艘高性能挖泥船,还因氢燃料电池系统的引入具备环保和效率优势。该船与图卢兹LMG Marin造船公司合作设计,它将配备IMO 3发动机,以满足最新的环保标准,其集成氢燃料电池预计将节省多达20%的船舶燃料消耗。     

燃料电池技术及其船舶应用现状

燃料电池由于具有高效率、低排放和低噪声、可使用多种燃料等特性,已在很多领域得以应用,比如可用作船舶应急发电机、发电机及推进器电力供应装置。简要介绍燃料电池技术,从效率、能量利用及排放等方面分析燃料电池的特点,并以Wart sila公司开发的应用于船舶的固体氧化物燃料电池WFC20为例,介绍目前最先进的船舶燃料电池的性能指标和工作参数,对燃料电池在船舶应用的现状及主要不足进行探讨。     

内河LNG动力船舶审图分析

结合内河LNG动力船舶自身的特点,以《天然气燃料动力船舶规范》(2017)和《内河天然气燃料动力船舶法定检验暂行规定》(2017)为主要依据,首先对内河LNG动力船舶图纸审核的内容进行了归纳,其次分析了每一类图纸的审核方法和审核要点,最后对内河LNG动力船舶布置及其各个系统的要求进行了梳理和规范。