《甲醇氢能船用动力在雄安成功试航》

  • 来源专题:能源情报网监测服务平台
  • 编译者: 郭楷模
  • 发布时间:2025-01-16
  • 1月13日下午,在河北雄安新区,气温接近0℃,一艘观光船破开湖面的薄冰,驶入白洋淀水域。船上搭载的由北京海得利兹新技术有限公司研制的甲醇重整高温膜燃料电池增程系统,功率为10千瓦,为观光船动力电池实时提供电能,形成“高温膜燃料电池+动力电池”的混合动力系统。这是大兴国际氢能示范区企业在甲醇氢能船用动力领域的首次成功试航。首航过程中,无论在起航、巡航还是高负载运行状态下混动系统均能快速响应,稳定提供电能支持。海得利兹甲醇重整高温膜燃料电池技术使用甲醇作为燃料,甲醇通过重整成为粗氢后直接通过高温膜燃料电池,产生电能和热能,可以实时为动力电池充电增程,极大提高电动船舶续航里程。

    记者了解到,世界上第一艘甲醇动力改造渡轮于2015年投入运营,掀起研发甲醇燃料船的浪潮。国际海事组织于2022年正式批准将甲醇作为船用燃料,中国船级社同年发布《船舶应用甲醇燃料指南》,2023年全球甲醇行业协会发布了首份《船用甲醇燃料指南》。

    2023年,我国首艘甲醇双燃料动力绿色船舶在中国船舶集团旗下广船国际交付,最高可减少75%的碳排放、15%的氮排放和99%的硫及颗粒物排放。2024年11月,国内首艘绿色甲醇船舶“国能长江01”正式投入运营,但使用的并非甲醇氢能技术路线。

    据海运行业媒体报道,2025年,国际头部航运公司马士基将接收18艘大型双燃料甲醇船,其他国际航运公司也纷纷订购甲醇航船。马士基还投资1.7亿欧元于甲醇氢能技术路线,拟在2026年进行大吨位船下水试航,充分展示了对该技术路线的信心与决心。

    “甲醇作为液态氢源方便储运及加注,比液化气、柴油更加环保,全生命周期使用相比传统柴油发动机可减少碳排放42%以上。”海得利兹总经理郭志斌介绍,甲醇氢能燃料电池船用动力系统发电效率不低于42%,综合电热效率超过90%,具有较高能源利用率。

    据介绍,首航船使用10千瓦发电系统,还可以通过模块级联形成更大功率系统,以满足各类船舶动力需求。该混动系统可在最低-40℃下正常运行,余热可供船舱供暖或热水使用,度电热成本仅在0.8~1.2元,具有很高性价比。

    中和新兴能源研究院院长杨军表示,航运业是碳排放大户,清洁能源是航运业脱碳的关键,在内河船运工具能源转型中,纯电船舶较氢燃料电池船舶先行一步。但是,与电动汽车的发展类似,电动船舶若要正常运营,还需建设完备的充电设施。现有的岸电设施有限,且存在容量不足、电制不同以及设备兼容性、充电速度等问题。

    “氢燃料电池船舶也是路线之一,除具备船舶电动化优势外,其较高的能量密度和快速补给能量的特性,决定了氢燃料电池船可以航行得更远、更久,但目前适用于船舶的加氢设施仍是制约推广的一大障碍。”杨军认为,海得利兹此次成功试航,极大程度解决了这一核心问题,相较于纯氢,甲醇在储运环节更为便利,未来随着绿色甲醇规模不断扩大,成本大幅降低,该类产品将在新一代内河船舶、近海船舶市场中,拥有巨大的发展前景。

    郭志斌表示,随着全球对碳中和目标的持续推动,清洁、低碳能源在航运领域的应用成为行业发展趋势。此次首航成功,为甲醇燃料电池技术在船舶领域的推广应用奠定了坚实的基础,“不仅为绿色航运提供了新的解决方案,也为未来低碳航运发展提供了新的可能。”

    据透露,下一步,海得利兹将运用该技术在3000吨级内河船舶示范,持续优化大功率系统,在国内率先打造千吨级甲醇氢能高温膜燃料电池混合船用动力系统,助力甲醇氢能船用动力规模化与商业化发展。此外,海得利兹高效的甲醇制加氢一体化技术,还将为河道沿岸分布式现场制加氢提供解决方案,推动清洁能源技术的多场景落地应用,共同推动全球航运业绿色转型。

  • 原文来源:https://www.nengyuanjie.net/article/109372.html
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    • 2022年3月,国家发展改革委、国家能源局联合研究制定的《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》对外发布。国家发展改革委高技术司副司长王翔在接受媒体采访时表示,“氢能是未来国家能源体系的重要组成部分,是用能终端实现绿色低碳发展的重要载体,是战略性新兴产业重点发展方向。” 双碳背景下,能源结构调整的步伐加快;对于尚未放弃传统能源的企业工业,在全球经济风险骤增的此时进行大刀阔斧的改革无疑是个充满不确定的过程,而对于提前部署氢能赛道的企业而言,未来数年则将成为发展黄金期。 作为目前国内新能源企业涉足氢能的代表之一,阳光电源成立的阳光氢能科技有限公司(以下简称“阳光氢能”)专门研究可再生能源电解水制氢技术。阳光氢能主要产品为IGBT制氢电源、碱性水电解槽、PEM电解槽、气液分离与纯化设备、智慧氢能管理系统,致力于提供“高效、智慧、安全”的绿电制氢系统及解决方案。 深耕能源行业,契合时代发展,风口已至,蓝海在望,阳光氢能或将迎来发展“春天”。 氢能产业结构的“灰”“蓝”“绿”。 氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源。目前全球制氢的方式主要有:煤制氢(国内主要模式)、天然气制氢(全球主要模式)以及绿色能源制氢,以及甲醇重整制氢等。 同时,根据制氢全过程的低碳、清洁程度,不同制氢技术制得的氢气分为:灰氢,蓝氢和绿氢。其中以煤灰和天然气等碳基能源制备的氢称之为灰氢,也是当前全球主要制氢产能,获取成本低但制作过程中碳排放高。蓝氢是在灰氢的制备过程采用二氧化碳的捕捉、利用和封存(CCUS)相关技术支撑,实现零碳排放;绿氢是指通过清洁能源发电水电解制氢,可实现制氢的无碳、绿色。两者的劣势都是成本更高。 目前,在氢气制备方面,我国氢气年产能约为4000万吨,年产量约为3300万吨,主要由化石能源制氢和工业副产氢构成,煤制氢和天然气制氢占比近八成,可再生能源制氢规模还很小。 按照《规划》部署,到2035年,要形成氢能产业体系,构建涵盖交通、储能、工业等领域的多元氢能应用生态。可再生能源制氢在终端能源消费中的比重明显提升,对能源绿色转型发展起到重要支撑作用。 能源结构中氢能产业的占比一跃提升必将为以可再生能源制氢的绿氢行业带来更多关注和机遇。 创新技术双线制氢 “让绿电制氢更高效”   阳光氢能产品图集 能源市场的竞逐注定是企业战略布局高度与科技创新投入的厮杀。氢能行业方兴未艾,市场竞争也将日益激烈。想要在制氢行业中突出重围绝非易事,为此,阳光氢能从产品技术、科技研发、人才团队、项目建设等方面多点布局,为抢占市场份额领跑行业创造更多机会。 产品技术方面,阳光氢能坚持“双线制氢”并叠加科技赋能。据悉,阳光氢能目前已拥有碱性水电解制氢和PEM电解制氢两种技术路线。同步开发的离网、并网、微网多模式下制氢系统可提供一站式的绿电制氢系统及解决方案,契合可再生能源快速波动特性,综合实现能源电力、石油化工、交通、冶金等场景下的多元应用。 而在科研与人才方面,阳光氢能自成立始,坚持研发投入和技术创新双驱动战略,打造了一支自主创新能力强、经验丰富的专业研发队伍,主导和参与制定多个行业标准、申请专利200多项,建成国内领先的电解水制氢系统综合测试平台。同时,阳光氢能始终保持与国内高等院校的密切交流,先后与上海交通大学、中国科学技术大学、中国科学院等院校科研单位开展系列研究合作。 针对制氢重要设备电解槽,阳光氢能特设材料研究实验室,配备电化学工作站、X射线荧光光谱仪、体视显微镜、隔膜电阻率测试仪等设备,用以对电解槽核心材料进行性能研究、分析评价及先进技术跟踪。通过材料和设计创新,阳光氢能在电解槽性能难题的研究上逐个突破,实现了核心性能指标的提升。 伴随一批优质项目落地,阳光氢能的产品在各大风电、光伏制氢项目中得到应用,推动“技术优势”变为“市场优势”。2021年,阳光氢能1000Nm³/h碱性水电解制氢系统交付吉林白城,助力建设“中国北方氢谷”;2022年,与国家电网有限公司、中国科学院大化所合作的国内首座(国网六安)兆瓦级氢能综合利用示范站项目投运,对氢能参与储能调峰具有重要示范意义。同年,为内蒙古综合能源站项目提供碱性水电解制氢装置,为宁夏等地项目提供200标方PEM制氢装置。2022年12月底,长江电力绿电绿氢示范项目产氢成功,顺利产出99.999%高纯度氢气。该项目采用阳光氢能领先的PEM电解制氢技术,将为国内首个500kw氢燃料电池动力船艇提供制氢加氢服务。 值得一提的是,针对制氢成本高这一限制,阳光氢能提出的“让绿电制氢更高效”发展目标,不断在制氢系统、核心材料、关键设备等方面提升其性能和效率。阳光氢能相关负责人表示,“下一步,阳光氢能将继续加大研发投入,深耕绿氢领域,持续提升产品力,用实际行动践行创新价值。” 在改变传统以化石能源为主的传统能源结构时代背景下,氢能将在构建清洁低碳、安全高效的能源体系承担起更大的作用和效果。对标“成为绿电制氢系统及解决方案全球引领者”的目标,阳光氢能正在不断积蓄势能,创造更多可能。
  • 《中国自主研发的疏浚重器“天鲲号”试航成功》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2018-06-14
    • 6月12日,经过为期近4天的海上航行,首艘由中国自主设计建造的亚洲最大自航绞吸挖泥船—“天鲲号”成功完成首次试航。这标志着“天鲲号”向着成为真正的疏浚“利器”迈出了关键一步。   此次试航经由长江口北角开往浙江花鸟山海域进行。海试全面检测并验证了船舶动力系统的可靠性和稳定性。航速测定、停船试验、回转试验、抛锚试验等都经过了实操考验。还对雷达、电罗经、磁罗经等助航辅助设备进行了调试校正。   “天鲲号”全船长140米,宽27.8米,最大挖深35米,总装机功率25843千瓦,设计每小时挖泥6000立方米。它的姊妹船“天鲸号”每小时挖掘的海底混合物,可填满一个标准足球场大、半米深的坑。“天鲲号”疏浚能力进一步提升,风化岩、岩石、淤泥、黏土等不同土质均不在话下,最大排距达15公里,称它“削岩如泥”毫不夸张。天航局技术中心常务副主任丁树友说,“天鲲号”是迄今为止中国疏浚业一系列科技创新成果的集大成者。   在“天鲲号”的操控室前后两侧分别设置了航行台和疏浚台,这套设备是国内最先进的绞吸挖泥船智能集成控制系统,可实时显示疏浚三维土质、推算潮位、管理能效、智能自动挖泥。在船体上层居住区域和主船体甲板之间,有多个气囊进行隔离。这是“天鲲号”首创的气动减震装置。148只柔性气囊挖泥时充满气体,有效缓冲船体工作状态下的震动。为适应恶劣海况,“天鲲号”做了诸多改进。船的桥架重量高达1600吨,可满足挖掘高强度岩石的需要。桥架配置了世界最大的波浪补偿系统,能确保船舶在大风浪工况下的施工安全。船上配备的三缆定位系统,可适应4米高的波浪。   重型挖泥船属于高技术含量、资金密集型国家重要基础装备。过去,全世界只有少数几个国家掌握自主设计建造的核心技术。在天航局投资建造的“天鲸号”诞生前,中国重型挖泥船进口比例高达八九成。1966年从荷兰引进自航耙吸船“津航浚102”轮时,天航局曾花费了高价。   中交疏浚(集团)股份有限公司董事长周静波表示,中国只有实现重型挖泥船的自主设计建造,才能不受制于人,实现河道疏浚、航道开挖、海疆建设的独立自主。   “天鲸号”迈出了中国大型疏浚装备国产化第一步。“天鲲号”在此基础上自主创新又向前迈进了一大步,它是首艘国内设计建造、拥有完全自主知识产权的重型自航绞吸挖泥船。   “‘天鲲号’标志着中国已经能够自主设计建造新一代的重型自航绞吸挖泥船,实现了该船型关键技术的突破。”中国船舶工业集团第708研究所副总工程师费龙认为。