Новости - Судоходство и бизнес



13.09.2022 - DNV: использование водорода на морских судах будет ограничено

Принятие водорода в качестве морского топлива для глубоководных судов, похоже, отстает от его аналогов, таких как метанол и аммиак.

Водород является привлекательным топливом для двигателей внутреннего сгорания, и его сгорание не приводит к выбросам парниковых газов. Однако водород необходимо сжимать (700 бар) или сжижать (-253 °C), что требует значительной изобретательности с инженерной стороны, чтобы была возможность безопасно хранить химический элемент при таких низких температурах, сохраняя при этом структурную целостность танков и всего судна в целом.

Основными препятствиями для более широкого освоения, являются низкая плотность энергии водорода и соответствующие потребности в пространстве, что предвещает ограниченное потребление водорода в сегментах глубоководных судов, где двухтактные двигатели являются естественным выбором для движения, говорится в отчете DNV «Морской прогноз до 2050 года».

В публикации рассматривается комплексная инфраструктура производства, распределения и бункеровки, необходимая для перехода морской отрасли на углеродно-нейтральные виды топлива. Он также дает представление о правилах, драйверах, будущих технологиях и затратах на декарбонизацию судоходства.

С другой стороны, ожидается, что водород будет более жизнеспособным вариантом для сегмента каботажного плавания, поскольку крупные производители двигателей, такие как MAN Energy Solutions и Wärtsilä, экспериментируют с технологиями смешивания водорода с другими видами топлива для повышения производительности. 4-тактных двигателей.

Согласно отчету, судовые топливные технологии на основе аммиака и водорода будут доступны через три-восемь лет.

В настоящее время СПГ в качестве топлива доминирует в портфеле заказов на более крупные суда, а гибридные решения с использованием аккумуляторов преобладают на небольших судах.

Из 1046 заказанных судов с альтернативным топливом 167 являются газовозами, работающими на СПГ; 367 судов других типов, работающих на СПГ; и 417 используют аккумуляторную / гибридную силовую установку.

Метанол ранее был выбором исключительно для танкеров, перевозящих метанол: 11 судов находятся в эксплуатации и 14 новых танкеров находятся в заказе. В этом году наблюдается рост в контейнерном сегменте: заказано 21 судно, использующее метанол в качестве топлива. По данным DNV, 76 газовозов, использующих СНГ в качестве топлива, либо находятся в эксплуатации, либо заказаны.

В ближнем море произошли некоторые заметные события, и были заказаны первые новострои на водороде.

Первое в мире водородное грузовое судно (With Orca) и первый водородный буксир (Hydrotug) с 4-тактными двигателями планируется ввести в эксплуатацию в ближайшие пару лет.

With Orca - саморазгружающийся сухогруз - будет работать на водороде, хранящемся на борту в сжатом виде, а двигатель внутреннего сгорания на водороде будет оптимизирован для повышения эффективности. Судно также будет иметь систему топливных элементов для производства энергии в условиях низкой нагрузки.

Значительная часть энергии, необходимой для работы 88-метрового, 5500-тонного судна, будет собираться непосредственно от ветра через два больших роторных паруса. Судно также имеет возможность хранить избыточную энергию в батареях. Судно с нулевым уровнем выбросов планируется ввести в эксплуатацию в начале 2024 года.

Ожидается, что буксир будет введен в эксплуатацию в первом квартале 2023 года и станет важным шагом для порта Антверпен-Брюгге в переходе к устойчивому климатически нейтральному порту к 2050 году.

Буксир состоит из двух двухтопливных среднеоборотных двигателей BeHydro V12, которые могут работать на водороде или традиционном топливе.

BeHydro, совместное предприятие CMB.TECH и ABC, недавно разработало технологию для среднеоборотных двигателей с более высокой выходной мощностью. Hydrotug является первым судном, оснащенным этими двухтопливными среднеоборотными двигателями, каждый мощностью 2 мегаватта, с последними выбросами EU Stage V после очистки.

Наконец, в начале этого года первый в мире паром на жидком водороде MF Hydra был передан своему владельцу, норвежскому паромному оператору Norled. Компания Ballard Power Systems доставила на паром два модуля топливных элементов общей мощностью 400 кВт.

DNV предупредила, что использование новых видов топлива и топливных технологий потребует от всех заинтересованных сторон морской отрасли уделять больше внимания безопасности, включая разработку и внедрение правил безопасности.

Это, в частности, относится к проблеме токсичности метанола и аммиака и чрезвычайной воспламеняемости водорода.

С точки зрения регулирования метанол получил преимущество перед аммиаком и водородом в декабре 2020 года, когда ИМО утвердила временные рекомендации по безопасности судов, использующих метиловый/этиловый спирт в качестве топлива. По согласованию с Администрацией флага эти рекомендации могут использоваться вместо альтернативного процесса проектирования, основанного на оценке рисков для судов, работающих на метаноле. В настоящее время такого международного стандарта для аммиака или водорода не существует, но разработка руководящих принципов для этих видов топлива включена в уже обширный рабочий план ИМО, связанный с альтернативными видами топлива.

Учитывая типичный график разработки правил безопасности в ИМО, вполне вероятно, что первые суда, использующие аммиак или водород в качестве топлива, будут построены без поддержки существующих подробных законодательных правил.

До тех пор, пока альтернативные виды топлива не станут более доступными и широко доступными, возобновится интерес к использованию улавливания и хранения углерода на борту судов, работающих на традиционных ископаемых видах топлива.

В отчете указывается, что для повышения технологической готовности бортовой CCS потребуются дополнительные демонстрационные и пилотные проекты, и в настоящее время ведется несколько проектов НИОКР, направленных на устранение препятствий на пути внедрения.

Промышленность продвигается вперед в исследованиях потенциала CCS на борту судов и разработке крупных перевозчиков сжиженного CO2 в качестве ключевой части цепочки создания стоимости CCS. В рамках некоторых из последних разработок система CCS компании Value Maritime будет испытана на борту танкеров MR компании Eastern Pacific Shipping (EPS).