欧洲为世界船队电气化迈出了第一步

集装箱船舶,油轮,货轮和巡航衬垫是二氧化碳排放和其他污染物的重要来源。由挪威领导,欧洲开始电气化沿海船只 - 但绿化海洋舰队的任务更加令人生畏。

自2015年初以来,一艘中型汽车渡轮安女士在挪威西部的索格内峡湾(Sognefjord),一星期七天,每天从早到晚,没有烟囱的废气,也没有发动机的轰鸣声。260英尺安培拥有120辆汽车和360辆乘客的是世界上第一个现代,电动供电的商业船舶之一,电池和电机技术几乎与今天的插件电动汽车相同,只有更大的规模。

挪威的漫长和锯齿大西洋海岸线 - 有成千上万的岛屿和深入内陆峡湾 - 很久以前就制作了挪威人的海运人,即使今天的渡轮旅行也是达到许多目的地的最快方式。鉴于这种地理和国家的丰富力发电资源,挪威人在发电开发的开发时几乎没有令人惊讶,从轻盈,短程的渡轮开始。

目前,挪威只有两艘完全投入使用的电动渡轮。但专家表示,今年还将有10艘船被命名,到2021年将有60艘,到2023年,该国的整个轮渡舰队要么全电动,要么在较长的航线上配备混合动力技术。此外,挪威的顶级游轮经营人将很快推出两个探险巡航衬里,旨在驾驶北极的混合推进。几家挪威公司已经合作建造了一个沿海,全电器集装箱船这将使柴油卡车每年减少4万次行驶。供应海上石油钻井平台的Eidesvik Offshore公司已经改装了一艘供应船用电池,柴油,还有液化天然气。

安培女士是挪威两个全电动渡轮之一。该国计划在2021年之前推出另外60。

安女士是挪威的两个完全电动渡轮之一。该国计划在2021年之前推出另外60。NCE海上清洁技术

挪威已经是一个全球领导者在采用电动车辆中,水电站的大量措施刺激,提供了98%的国家电力。因此,进入解决主要全球环境挑战的最前沿 - 脱碳世界航运舰队 - 这是该国的自然步伐。其他国家 - 包括芬兰,荷兰,中国,丹麦和瑞典 - 也开始发货。例如,去年,中国委托了一艘230英尺的全电货船,一种讽刺地运输珠江。

但如果说全球汽车和卡车的电气化是一项艰巨的挑战,那么将全球航运船队从污染严重的燃料油和柴油转变为可再生能源也同样复杂。用电力和锂离子电池为横穿挪威峡湾的汽车渡轮提供动力是一回事,船的两端都有充电站。这完全是另一回事超过50000世界上跨越海洋的商船队的油轮,货运商和货物运输车。国际发货现已账户占全球二氧化碳排放量的3%,这可以急剧射击17%到2050年,如果其他部门脱碳,同时运输排放量升高,因为它们的不懈地最近几年。蓬勃发展的游轮业已成为一个严重的问题最近,根据德国环境集团Nabu的说,据德国环境集团称,最近,在其他污染物中发出大量二氧化碳和二氧化硫。

让全球航运业转向使用可再生能源仍是一个长期目标,专家表示,这将需要开发更复杂的电池技术,并制定新的监管框架。“驱动一艘船需要大量的能量,”美国宇航局的奥拉夫·默克(Olaf Merk)说国际运输论坛该机构是经济合作与发展组织(Organization for Economic Cooperation and Development)的一个交通政策智库。“对于短距离航行的船只来说,电动船正成为有吸引力的选择。但是更长的距离需要巨大的电池组。由于成本高昂,目前这并不具有吸引力。”

“庞大舰队的国家正在阻碍推动海洋运输电气化的变化,”一位专家说。

然而,许多分析师表示,即使这项技术电力大,电力电力船舶尚未成熟,航运业的保守思维也是该部门转型的重大障碍。“该行业并不是真正认为来自垃圾燃料的交换机是可能的,”散货专家Faig Abbasov说运输与环境- 基于布鲁塞尔的国际环境组织 - 参考用于发货的燃油油。“而且它是具有巨大舰队的国家,正在阻碍将推动海洋运动的电气化的变化。”

阿博萨夫说,如果船舶燃料征税,该部门会更快地变得更加迅速 - 它们目前不是 - 而且电力供电船舶没有征税,那么目前欧洲目前的情况。“这意味着船主粘在最肮脏的燃料中是免费的骑行,”他说。

尽管存在这些挑战,但挪威正在稳步发展,以便将其运输船队转换为可再生能源。“这真的很令人印象深刻 - 运费的转型现在开始,它正在发生非常快,而且不仅在挪威,”BorghildTønnessen-krokan说发展与环境论坛是一个独立的挪威非政府组织,这些非政府组织已经推动了低碳运输。“海运是挪威交通较大绿色革命的一部分,”他补充说,注意到这一点超过一半的挪威汽车去年销售我们是混合动力或电动的。

电力航运的一系列活动可能会开始解决《巴黎气候协定》中明显遗漏航运的问题,该协定不包括海运。航运业说客和国家等中国和巴西积极的加入战斗他说,这样一个真正的国际部门不能像国家那样对排放负责。欧盟和国际海事组织国际海事组织(IMO)已经建立了监测标准和能源效率标准,这些标准将随着时间的推移而变得更加严格,但在业内和知名航运国家的要求下,国际海事组织拒绝为航运公司制定有意义的、有约束力的减排目标。欧盟对此予以回击,并威胁说,如果国际海事组织不采取重大行动,它将把该行业的二氧化碳污染纳入其排放交易计划。

荷兰公司Port-Liner的全电动无人驾驶运河驳船预计将在2018年夏季开始在阿姆斯特丹,安特卫普和鹿特丹之间导航。 

荷兰公司Port-Liner的全电动无人驾驶运河驳船预计将在2018年夏季开始在阿姆斯特丹,安特卫普和鹿特丹之间导航。Omega Architects / Port-Liner

然而,战斗气候变化只是一个激发利基造船厂Fjellstrand的动机;Corvus Energy,加拿大能源存储公司;和NORLED AS,渡轮运营商加入国际重量级西门子作为欧洲最大的工业制造商的武力,让挪威的小说电动飞行员突出地面。

历史悠久的Fjellstrand造船厂坐落在挪威南部的哈甘街海岸上,一直在玩电池供电的渡轮的想法多年。Fjellstrand驾驶的是,由于该国的电力供应几乎所有人都会被可再生生成,因此由于其丰富的河流和山湖,电动推进的经济性最终可能会削弱海关所需的成本和大量燃料。

欧洲工程师在20世纪20年代初的鼎盛时期后,欧洲工程师们有多个船舶纠缠于电动船,但在鼎盛时期,电动机在20世纪20年代丢失了内燃机。挪威潜艇长期依赖杂交柴油电动机车,Fjellstrand委托渡轮的一系列活力研究。

但是十年前,这种技术,尤其是电池技术,太过原始和昂贵。“我们最初的研究发现,我们需要450吨电池才能让它工作,”Fjellstrand公司的Edmund Tolo解释说。“就规模而言,渡轮与汽车的尺寸完全不同。”直到该公司从使用铅酸电池的设计转向更复杂的锂离子电池,并在2010年赢得了挪威交通局的投标,电动轮渡项目才开始起飞。

一艘新的电动渡轮减少了95%的二氧化碳排放和80%的运营成本。

最大的障碍不再是电池尺寸。存储技术急剧提高,中等渡轮的发动机室,足以容纳大约12吨发动机,可以容纳大量电池。但问题是在时间和幅度方面如何提供大量千瓦的费用 - 即使是一个适度尺寸的船只,距离Sogne Fjord也需要的插件汽车所需的一百倍 - 3.5里程。

Fjellstrand的解决方案是在oppedal和Lavik的港口城镇拥有两岸的电池包和重型充电站,以及安女士本身。岸上的电池将在航行途中充电,在船靠岸时将电力转移到船上的电池,只需10分钟。挪威其他许多港口已经有了岸上发电站,这是挪威海上石油工业的辅助设备。

“另一个大问题是安全,”Tolo说。锂离子电池中发生的热反应会产生强烈的热量,从而导致爆炸和火灾。这安培的团队必须为12吨锂电池组设计一个独特的冷却系统。

行业研究强调了这一点安培的这表明,电力推进减少了95%的二氧化碳排放,降低了80%的运营成本。

“这项技术在那里,但要使它发生了必须是棍棒和胡萝卜,”一位专家说。

“能源成本低于柴油,”一位运输专家Jan Kjetil Paulsen说贝罗纳这是一个总部设在挪威奥斯陆的国际环保非政府组织。“维护成本也更低,因为电动发动机不像柴油发动机那么复杂。而且一个电动马达的寿命是典型内燃机系统的三倍。”

欧洲其他地方,海上旅行的电气逐渐开始起飞。去年年底,芬兰推出了它的第一辆电动车渡轮此外,有数十个混合渡轮和电动渡轮预定在未来几年进入服务。芬兰的尖端海事研究船,阿兰达美国已转向混合动力。那艘船,属于芬兰环境研究所(SYKE),从增加电力系统中获益的方式不止一种。这阿兰达配备了前端的冰柜,通过北极冰块斜线,以监测站和其他冬季研究地点。由于电动机比柴油电机具有更高的旋转力,因此Syke的高级顾问Jukka Pajala表示,由于柴油电动机的旋转力优于厚厚的冰盖。此外,电动机不会排出加剧由全球变暖引起的冰熔体的污染物。电动机几乎沉默,是研究海洋生物的关键优势。

丹麦和瑞典正在合作建造两艘8吨的大型电动客轮,将在瑞典赫尔辛堡和丹麦Helsingör之间航行7英里。今年夏天,荷兰公司Port-Liner将揭幕五个全电动无人驾驶,无排放的驳船,被称为“特斯拉船”,这将导航连接阿姆斯特丹,安特卫普和鹿特丹港口的运河。欧盟支持1000万欧元项目,欧元850万欧元。

尽管有这些进步迹象,但必须颁布严重的国家和国际法规和促进将航运能源转换为可再生能源来源的奖励,包括禁止北极燃料油,以减少烟灰,吸热污染颗粒的排放。“该技术在那里,”挪威的发展与环境论坛Tønnessen-krokan说。“激励措施使它发生了,但必须有棍棒和胡萝卜。几年前,运费应受排放目标。“