船舶是歐洲氫能產(chǎn)業(yè)的重點應(yīng)用場景。受限于氫儲運(yùn)與燃料
電池功率等問題,燃料
電池船舶主要應(yīng)用在內(nèi)河、近海領(lǐng)域,在遠(yuǎn)洋船舶領(lǐng)域業(yè)內(nèi)更寄希望于氨燃料等方向,具體的技術(shù)路徑包括燃料電池、內(nèi)燃機(jī)等,但該類技術(shù)長期處于實驗室階段,限制了氫能在遠(yuǎn)洋領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展。日前,船用氨燃料電池首次進(jìn)行了成功測試,氫能在遠(yuǎn)洋船舶領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了重要的里程碑。
7月3日,挪威清潔能源解決方案供應(yīng)商Alma Clean Power公司日前宣布,該公司已經(jīng)成功測試了全球首套6千瓦直接氨燃料電池系統(tǒng),該系統(tǒng)是應(yīng)用于船舶的模塊化固體氧化物燃料電池(SOFC)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。據(jù)稱,這是使用直接氨固體氧化物燃料電池有史以來的最高功率輸出。
氨燃料電池在歐洲的成功突破,有望進(jìn)一步擴(kuò)展氫能應(yīng)用規(guī)模,推動中國乃至全球船用氫能和綠氨應(yīng)用的發(fā)展。
Alma Clean Power的氨燃料電池系統(tǒng)
Alma公司的燃料電池系統(tǒng)將直接使用氨燃料,無需在發(fā)電前將氨燃料通過能源密集型預(yù)處理轉(zhuǎn)化為氫氣。綠氨由綠氫制備,在幫助海運(yùn)行業(yè)脫碳中潛力巨大。與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)相比,氨燃料電池可顯著提高效率水平,有望推動海上零碳能源系統(tǒng)實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可行性。
據(jù)介紹,Alma的SOFC系統(tǒng)可以全天候運(yùn)行,并通過先進(jìn)的安全和控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。SOFC模塊設(shè)計無燃燒(combustion-free)且沒有類似內(nèi)燃機(jī)的旋轉(zhuǎn)部件,可實現(xiàn)自主運(yùn)行,無需長時間維護(hù)。
Alma表示,本次測試的6kW直接氨燃料電池系統(tǒng)是完整的100kWSOFC模塊的首個建構(gòu)模塊,此次測試驗證了該公司的直接氨燃料電池(DAFC)的系統(tǒng)設(shè)計,可提供61-67%的電氣效率。"為了獲取更多數(shù)據(jù)并進(jìn)行深一步調(diào)試,此次測試將持續(xù)整個夏天。隨后我們將著手組裝和測試完整的100kW模塊,該模塊將成為大型船舶燃料電池系統(tǒng)的基礎(chǔ)。"
作為歐盟資助項目的一部分,兩個已經(jīng)獲得原則性批準(zhǔn)的集裝箱式模塊將安裝至"Viking Energy"號海上供應(yīng)船的露天甲板上,總功率為2兆瓦。電池系統(tǒng)將與船上現(xiàn)有的雙燃料發(fā)電機(jī)組和電池組相集成,使該船能實現(xiàn)零排放航行,包括所有的動力定位作業(yè)。這將是首次在商業(yè)運(yùn)營的船舶上安裝氨動力燃料電池系統(tǒng)。
值得一提的是,Alma Clean Power公司設(shè)計的1MW集裝箱式船用固體氧化物燃料電池(SOFC)系統(tǒng)(集裝箱式的模塊,包含了處理氨燃料的安全系統(tǒng))已于2023年初獲得挪威船級社(DNV)的原則性批準(zhǔn)(AiP),該SOFC系統(tǒng)設(shè)計符合DNV的入級規(guī)范和IMO的燃料電池裝置指南要求。
氫能在遠(yuǎn)洋船舶應(yīng)用的里程碑
根據(jù)氫云鏈組織的燃料電池船舶研討會,未來氫能在船舶領(lǐng)域的應(yīng)用將是多技術(shù)方向共同發(fā)展,其中內(nèi)河、湖泊、近海等對功率要求相對較低的場景將使用壓縮氫/液氫+PEM燃料電池的方案,但在遠(yuǎn)洋行業(yè)的場景,預(yù)計需要使用甲醇/氨+SOFC/混動等技術(shù)方案。
因此,氨燃料電池系統(tǒng)的成功測試是氫能在遠(yuǎn)洋船舶領(lǐng)域應(yīng)用的重要里程碑!
在氫能應(yīng)用上,中國"車快船慢",重要原因在于國內(nèi)更擅長在終端工程應(yīng)用的發(fā)展,在船用燃料電池未得到技術(shù)驗證前,國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)在船舶領(lǐng)域的應(yīng)用的發(fā)展將持續(xù)受限。本次氨燃料電池的突破,有利于提高國內(nèi)對船用氫能技術(shù)的認(rèn)可程度,加快推動國內(nèi)"電動船"市場的發(fā)展。
氫云鏈認(rèn)為,隨著氨燃料電池等各類氫基能源技術(shù)逐漸走向產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化,全球的零碳船舶產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段已經(jīng)跨過了從0到0.1,正在從0.1走向1的階段。零碳船舶是個全球任務(wù),必須全球聯(lián)合完成,需要全球企業(yè)在開放、合作、共贏的基礎(chǔ)上,一起探索零碳海洋、零碳船舶產(chǎn)業(yè)化之路。
(責(zé)任編輯:子蕊)