繼氫能汽車之后,氫能船也來了。近日,我國首艘內(nèi)河氫燃料電池動(dòng)力船“三峽氫舟1”號(hào)成功首航,標(biāo)志氫燃料電池技術(shù)在內(nèi)河船舶應(yīng)用實(shí)現(xiàn)零的突破,也意味著“氫化長(zhǎng)江”邁出實(shí)質(zhì)性步伐。可以說,“氫舟”問世對(duì)加快船舶業(yè)綠色低碳發(fā)展具有示范意義,但就此斷言“氫舟”已過萬重山還為時(shí)尚早,綠色船舶之旅路途漫漫。
相對(duì)于推廣多年的氫燃料電池汽車,氫能船還是新事物。氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應(yīng)用廣泛的二次能源,應(yīng)用氫燃料電池技術(shù),是未來船舶動(dòng)力裝置的重點(diǎn)方案之一!叭龒{氫舟1”號(hào)靠氫燃料電池提供主要?jiǎng)恿,巡航航速每小時(shí)20公里,續(xù)航里程可達(dá)200公里。氫燃料電池運(yùn)行中,可將氫氣和氧氣的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能,不發(fā)生燃燒,發(fā)電效率更高,反應(yīng)產(chǎn)物為水。相比傳統(tǒng)燃油動(dòng)力船舶,具有無污染、可再生、高效率等優(yōu)勢(shì)。
氫能船有了,氫氣從何而來?早在2021年,中國三峽綠電綠氫示范站項(xiàng)目在三峽工程下游楊家灣碼頭正式啟動(dòng)建設(shè)。這是國內(nèi)首個(gè)內(nèi)河碼頭型制氫加氫一體站,可以一站式完成氫氣的制備和加注。該示范站利用三峽水電站發(fā)出的綠電,進(jìn)行電解水制氫,再將制備的氫氣經(jīng)壓縮、儲(chǔ)存、加注后,直接供給氫能源船舶,實(shí)現(xiàn)自給自足,提高供氫效率。
與氫能汽車相比,給船加氫并不那么容易。氫能車加氫主要依靠加氫槍,氫氣加注時(shí)間短,但船舶加氫加注量大,且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。此外,由于船在泊岸狀態(tài)存在晃動(dòng),加氫機(jī)與船舶充氫口距離難以完全固定,同時(shí)受季節(jié)性水位落差和強(qiáng)風(fēng)影響,垂直距離也會(huì)存在偏差,陸用加氫槍無法直接復(fù)制給船舶使用。為在確保安全的前提下,更加精準(zhǔn)、快速地給船舶充氫,示范站創(chuàng)新使用折疊機(jī)械臂牽引高壓軟管的加氫方式,解決了“氫舟”用能需求。
“三峽氫舟1”號(hào)成功首航具有里程碑意義,為氫燃料電池動(dòng)力船在國內(nèi)商業(yè)應(yīng)用提供了實(shí)船示范,但離大規(guī)模推廣還有一定距離。與油氣燃料相比,綠氫生產(chǎn)使用成本偏高,配套基礎(chǔ)設(shè)施不足,加氫環(huán)節(jié)存在高落差船岸對(duì)接、大容量短時(shí)間動(dòng)態(tài)加注等技術(shù)難點(diǎn)。諸多發(fā)展中的新問題、新挑戰(zhàn)有待解決。
航運(yùn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型,是達(dá)成碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。全球90%的貿(mào)易活動(dòng)由航運(yùn)業(yè)完成,國際海事組織2020年的數(shù)據(jù)顯示,全球航運(yùn)業(yè)每年排放的二氧化碳、甲烷等溫室氣體,已超過10億噸,該數(shù)值接近全球人為活動(dòng)碳排放總量的3%。若不及時(shí)加以控制,預(yù)計(jì)2050年全球船舶碳排放量將飆升150%至250%,占全球碳排放比重增至18%。
據(jù)估算,交通運(yùn)輸領(lǐng)域碳排放量約占我國碳排放總量的10%,隨著經(jīng)濟(jì)總量不斷提升,還將面臨持續(xù)增長(zhǎng)的壓力。相對(duì)于滲透率快速提升的新能源汽車,船舶的“脫碳”節(jié)奏則更為滯后。近年來,從中央到地方,都陸續(xù)出臺(tái)了一些鼓勵(lì)航運(yùn)綠色發(fā)展的政策。比如,《三峽通航管理辦法》對(duì)使用岸電的船舶給予優(yōu)先過閘,為船舶污染物減排作出了較大貢獻(xiàn)。但總體看,航運(yùn)業(yè)低碳發(fā)展仍處于起步階段,加快推進(jìn)該領(lǐng)域低碳轉(zhuǎn)型尤為迫切。
綠色船舶是未來發(fā)展方向,也是國家的戰(zhàn)略需求。用低碳能源動(dòng)力替代傳統(tǒng)燃油推進(jìn),是船舶業(yè)破局的重要路徑。目前,水運(yùn)船舶燃料以燃料油和柴油為主,甲醇、綠氫、綠氨、鋰電等清潔能源受技術(shù)、成本和基礎(chǔ)設(shè)施制約,仍處于探索或示范階段。其中,氫燃料的瓶頸主要在于儲(chǔ)存、運(yùn)輸以及安全等方面;氨燃料泄漏則會(huì)產(chǎn)生有毒氣體,且氨燃料燃燒利用率不高。與電動(dòng)汽車和電動(dòng)飛機(jī)類似,受能量密度限制,動(dòng)力電池更適合在短途和輕型船舶上應(yīng)用。
航運(yùn)業(yè)低碳轉(zhuǎn)型,需要更多像“氫舟”一樣的綠色船舶。由于目前沒有一種更完美的替代技術(shù),在可預(yù)見的未來,航運(yùn)業(yè)減排將呈現(xiàn)多種動(dòng)力技術(shù)并存的局面。只要我們加大資金投入支持技術(shù)創(chuàng)新,出臺(tái)政策鼓勵(lì)綠色船舶替代,一定能看到“氫舟”已過萬重山的那一天。 (本文來源:經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào) 作者:王軼辰)