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DNV 渡轮脱碳洞见:技术创新与电气化

轮渡行业最近的技术创新主要集中在电气化和电池动力;对此,DNV 介绍了推动渡轮脱碳的三项关键技术。

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挪威船级社DNV周四(11月16日)发布了一份关于渡轮脱碳的海事影响报告。 以下为文章节选:

配合航运业一系列的温室气体减排研究方案,渡轮行业最近的技术创新多集中于电气化和电池动力。对此,DNV 将介绍推动渡轮脱碳的三项关键技术。

在国际海事组织立下更具愿景的脱碳目标后,社会和政治压力正不断增大,因此,海运业的每个领域目前都需要研究最实用且最具成本效益的温室气体减排方法。其中,对于渡轮领域而言,电气化和电池动力是较首要的议题。

电气化和电池动力非常适合渡轮

“渡轮是推行电气化和电池动力的完美领域;其中,同一港口群之间的短途定期路线能让定期充电变得更容易进行,并减少了对大型电池的需求。”DNV 客船和滚装船部门总监 Hans Eivind Siewers 表示。

近年来有三项新技术预计将对渡轮市场产生影响;其中,很明显地,这些技术都受益于最近在电池能量密度发展方面的推升。而新技术的其中两项创新,都围绕于技术已成熟的水翼升力技术,该技术正因能源效率研究的推进而卷土重来。

水翼船:快速水翼渡轮正让此类技术“回到未来”(back to the future)

水翼升力技术,即通过使用水翼让船只在加速时从水中升起,是20 世纪 70 年代一项因能提升乘客舒适度和高速航行而流行的技术,但由于相关技术的燃料和能源消耗不佳,该技术最终被边缘化。然而,在过去几年中,通过高强度和轻质复合材料的进步、水翼技术的进步,以及最重要的电池能量密度的提高,该技术重新开启大门。

协作创新:开发全电动快速水翼渡轮

2020 年,Kitsap Transit【在作为西雅图(Seattle)大都市区一部分的华盛顿州基萨普县(Kitsap County, Washington)提供服务的公共交通机构】、Foil Ferry LLC(Anacortes 的 Bieker Boats 和西雅图造船公司 Glosten 的合作项目)和 Washington Maritime Blue 获得了美国联邦交通管理局的创新拨款,以开发全电动快速水翼渡轮概念的验证设计。在 DNV主导的岸边基础设施、许可要求以及经济、环境影响研究的帮助下,相关高速水翼渡轮的初步设计已成功交付。

脱碳只是 Fast Foil Ferry (高速水翼渡轮)的优势之一

“这些渡轮使用的能源约为传统快速渡轮的三分之一,并且,其本地排放为零。当船体飞过水面时,它们所产生的波浪影响可以忽略不计,因此,这在保护敏感的海岸线,例如华盛顿州里奇通道沿线的海岸线方面非常重要;该海岸线构成了布雷默顿-西雅图(Bremerton–Seattle)航线的重要部分。”负责协调快速水翼渡轮项目的 Washington Maritime Blue 项目总监Cassidy Fisher解释。

渡轮的巡航速度为 30 节(约 55 公里/小时),可达航程约为 30 海里。 这意味着,他们将能够在不充电的情况下完成拟定的布雷默顿至西雅图通勤航线的完整往返航程。

财务效益为 Fast Foil Ferry 提供了商业理由

Fast Foil Ferry 的一系列广泛优点,包括与非水翼船体相比的更低动量、能为乘客提供更舒适的乘坐体验、能减少噪音,以及有机会透过渡轮交通量进一步减少华盛顿州道路上的汽车;并与此同时,也将为其运营商节省大量成本。

“我们估计,与传统柴油动力渡轮相比,其年度运营成本可降低 35%;主要归因于其节能效应,但仍需取决于柴油价格。”Cassidy Fisher继续说道,并强调: “除了脱碳的好处之外,这是一个强有力的商业案例,能消除了其进一步发展的潜在重大障碍。”

该项目的目标在于争取额外的400万美元联邦资金辅助,以推进和完成设计开发阶段,同时,其全面试验、建设和部署以及岸边基础设施的开发将需要另外1800万美元资助。

从液化天然气(LNG)到电池动力

在乌拉圭,渡轮运营商 Buquebus 正准备开始运营世界上其中最大的电池动力船。 这艘 130 米长的船舶目前正由塔斯马尼亚造船商Incat 建造,其电池容量将超过 40 MWh,是之前所建造的任何电池动力船储能容量的近乎四倍。

2013 年,在Buquebus向Incat 交付了第一艘在DNV入级的 LNG动力船“HSC Francisco Papa”并带来成功后,Incat原计划让将入级 DNV的新船使用LNG运行,不过,在Incat 创始人Robert Clifford向Buquebus 展示了他的新型电动/电池动力船计划后,该新船已改用电动/电池推进。

“我们的总裁 Lopez Mena 先生询问 Incat 是否可以在我们未来的船舶上使用电力推进技术;接着,经过为期几周的重量与速度计算后,Incat回复我们这是可能的。”Buquebus 技术经理 Gerardo Babini 解释。

渡轮的未来在于电池供电系统

虽然 Buquebus 渡轮在设计上与前两艘水翼船有很大不同,但所有这些技术都展示了电力/电池动力在航运脱碳中可以发挥的关键作用。随着电池技术进一步推进,这方面的发展可能性会更大,特别是对于渡轮行业。

Hans Eivind Siewers 表示:“这些技术都非常令人鼓舞且印象深刻,同时,我们可以对未来十年的电池动力技术发展抱有更多期望。其中,在能量密度方面的提高将扩展航程,开辟更长的航线并减少对稀缺碳中性燃料的依赖。这将为航运业的 2050 年净零排放目标带来巨大贡献。

注意:DNV “渡轮脱碳:技术创新与电气化”(Decarbonizing ferries: Technological innovation and electrification)的完整海事影响报告可在此处查询

照片来源:DNV / Incat Tasmania
发布日期:2023 年 11 月 24 日

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CMA CGM 将开发服务于越南内陆水路的全电动驳船

电动驳船将在平阳省和盖梅港之间往返 180 公里运输货物,以实现温室气体零排放,并预计每年可减少 778 吨二氧化碳排放。

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法国航运巨头达飞海运集团(CMA CGM)周二 (12 月 17 日) 表示将在越南部署一种全新的零排放内陆运输解决方案,该方案涵盖建造一艘 100% 由电池供电的驳船,并将利用位于盖梅( Cai Mep)港 Gemalink 码头(25% 股份由达飞海运集团持有)新太阳能发电厂提供的专用充电基础设施。

从平阳(Binh Duong)省到 Gemalink 深海码头,这艘电动驳船将往返 180 公里航程运输货物,并凭借仅靠电池供电的零温室气体排放特性可每年减少 778 吨二氧化碳排放量。

由达飞海运旗下新建船与研发团队和CATL 合作设计,该采用了创新电池技术的电动驳船将使用 100% 经认证的可再生电力进行充电,并每年可运输超过 50,000 个标准箱( TEU)。

其中,NIKE(耐克) 已承诺优先使用电动驳船在平阳省和 Gemalink 码头之间运输 NIKE 货物。预计,该电动驳船将于 2026 年开始运营。

同时,Gemalink 场地上的新专用太阳能发电厂每年将产生 1GWH 的绿色电力,并将为电动驳船充电。

当下,CMA CGM 正在创建可扩展的陆地能源连接解决方​​案,其中包括开发电动驳船、充电站和太阳能发电厂。同时,该业务模式也符合越南到2050 年实现净零排放的目标,并旨在启发其他国家效仿。

自 1989 年以来CMA CGM 集团一直在越南开展业务,并目前已在胡志明市、河内、海防、岘港和归仁设有 5 个办事处,以及拥有 550 多名员工。该集团在全国 7 个港口提供了涵盖29 条干线的运输服务,并通过 CEVA Logistics 将全球主要目的地连接到尖端的多式联运网络。

CMA CGM 资产和运营执行副总裁 Christine Cabau-Woehrel 表示:“与 NIKE 合作设计和推广该项目并承诺在越南水道进行部署是一项巨大的成就,同时,该方案也可以轻松地在其他地区与其他主要客户进行复制。”

“当下,我们期待与其他希望寻求更可持续运输解决方案的货主一起复制、推进这一创新解决方案。”

图片来源:CMA CGM
发布日期:2024 年 12 月 18 日

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Yinson GreenTech:新加坡港口的燃料船“非常适合”进行电气化转型

Jan-Viggo Johansen 告诉《满航时报》:“新加坡燃料船市场典型的短距离运营可以加速推进其经济可行性。”

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马来西亚上市公司 Yinson Holdings Berhad 旗下 Yinson GreenTech(云升绿色科技)的子公司 ——marinEV 的董事总经理Jan-Viggo Johansen 认为,在全球其中最大加油港口运营的约 200 艘燃料加注船都是电气化计划的主要候选者。

Jan-Viggo Johansen 在 2024 年新加坡OSEA 展览与会议期间接受 《满航时报》(Manifold Times)采访时指出,新加坡加注船主要在港口水域和附近航道内短距离航行,使其成了转换成电动或混合动力推进的高潜力候选者。

他解释:“这些船舶在港口停留的时间很长,因为,将船用燃料转运到停港或锚泊的船只上,不需要进行长途航行。”

“因此,这种运营模式也让它们能够在停靠期间或快速周转期间利用充电基础设施。”

“电气化对于为新加坡水域内码头、造船厂和停泊船之间短途航行而设计的船舶尤其可行,并因此为采用更可持续的推进系统提供了绝佳机会。”

Johansen 补充道,新加坡的燃料船电气化既带来了机遇,也带来了挑战。

“其中一个关键挑战,就是与传统燃料驱动船舶相比,其前期资本成本更高,并主要归因于电池系统和改造现有船队的费用。然而,新加坡燃料船市场典型的短距离运营,却也可能会加速推进其经济可行性。因为,运营商可以通过减少燃料消耗、降低维护成本和潜在获得监管激励得到投资回报。”他解释。

“在机会方面,电气化将增强企业在该行业内的环境形象。当下,随着全球航运业越来越重视可持续性,能够运营电动船的能力将会提供竞争优势。因为,燃油供应商和运营商可以利用这一转变来满足绿色航运解决方案日益增长的需求,并同时与国际可持续发展目标保持一致。”

与此同时,Johansen 表示,Yinson GreenTech 旗下marinEV一直在与新加坡海事及港务管理局 (MPA) 合作,以在新加坡港口推进大功率直流充电解决方案,而这其中也包括兆瓦级充电系统 (MCS)。

MCS 技术旨在在更短的时间内提供大量能量,以满足渡轮和港口拖轮等大型船舶的充电需求,因为,这些船舶依赖于大容量电池,并需要快速周转以确保运营效率和灵活性。

Johansen 表示:“MPA 的大力支持、行业领导者在运营中采用更环保做法的热诚,以及巨大的商业和环境效益,都在过去几年中积极推动了海事领域电气化解决方案的增长。”

“因此,我们很自豪能成为创新海事社区的一员,通过船舶电气化和开发 MCS 充电基础设施支持业内电动船舶的发展,并努力实现港口水域清洁化。 “

《满航时报》此前曾报道,Yinson GreenTech 在 2024年新加坡石油天然气展览会OSEA期间推出了新加坡第一艘全电动水翼船“Hydroglyder”。

相关文章: Yinson GreenTech 推出新加坡首艘全电动水翼船
相关文章: Goal Zero Consortium推出新加坡首艘电动货船“Hydromover”
 
图片来源:Yinson GreenTech
发布日期:2024 年 11 月 26 日

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“K” LINE子公司Daito Corporation已签署电动拖轮协议

新船预计于2027年5月完工,将为横滨港和川崎港的船舶提供拖轮服务。

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川崎汽船株式会社(“K” LINE)周五(11 月 8 日)表示其合并子公司Daito Corporation已决定建造一艘电动拖轮,即一艘由大容量锂离子电池驱动的电动船(EV)。

同一天,川崎重工业株式会社(KHI)和Daizo Corporation举行了电动拖轮建造协议的签字仪式。

该电动拖轮将配备 3.2 MWh 高容量电池,并将以绿色电力为电池充电和驱动船舶。

这项举措为交通运输领域能效与非化石能源转型促进补贴计划(即沿海航运创新航行效率和向非化石能源转型)的一部分,由日本经济产业省和国土交通省合作实行,是沿海环保航运举措的其中重要努力。

目前,电动拖轮正由造船商 Daizo 建造,而川崎重工则提供控制与推进系统并负责其集成。预计,该船将在 2027 年 5 月建好后为横滨港和川崎港的船舶提供拖轮服务,并为这两个地方的碳中和港口 (carbon-neutral ports, 简称CNP)发展做出贡献。

图片来源:“K” LINE
发布日期:2024 年 11 月 12 日

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