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【推荐】电气化推动海上风电支持船绿色进程

 Frig 2020-08-20

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原图来自网络,版权属于原作者

海上风电在能源业的脱碳方面发挥着主导作用,然而,服务于海上风电业的船舶仍在使用化石燃料。

随着越来越多的船舶开始采用新型推进方案,这种不协调的情况可能会发生转变。Vattenfall网络解决方案业务开发经理Carolina Escudero指出,电气化是船舶的未来。

她表示:“面对海洋运输业去碳化的趋势,推进技术正在发生变化。电气化是最重要的脱碳途径之一。面对排放法规和去碳化的要求,港口和船东正在开始对此作出反应,越来越多的港口和船东正计划为船舶提供岸电。”Escudero解释道:Vattenfall认为,人员运输船领域存在电气化的潜力,长期来看,其他船型也是如此。但是,要实现这一目标,需要相关各方的共同努力。

目前可用的岸电不多,因此接入的成本很高。港口不愿在没有支持的情况下对其电力基础设施进行升级,而船舶运营商只有在能够从港口获得充电支持的情况下,才能推进混合动力和电力船舶项目。

电气化方面存在诸多问题,尤其是谁为新建陆上基础设施买单。但变革即将到来,我们认为,推进电气化的关键是相关各方结成合作关系。

Vattenfall网络解决方案是Vattenfall配电业务的一部分,通过为必要的电气基础设施投资提供支持,帮助客户实现流程的电气化。在净零排放的实现中,航运业是一个至关重要的市场,我们希望帮助港口和船舶运营商实现这一转变。

船舶可以通过两种方法利用电气化减少排放。第一种是采用混合动力或全电力动力系统,使用电力(如电池)来代替传统的化石燃料;第二种是采用岸电供能,这样船舶入港后就不需要燃烧燃料。

在海上风电业,电气化的进程已经开始,这部分归功于碳信托海上风电加速计划等举措。这一计划于近期实施,为海上风电低排放船舶提供资金支持。

Escudero解释道:“我们预计在不久的将来会出现一系列解决方案。目前,海上风电对于船舶和推进系统来说是一个尤其令人振奋的领域。海上风电加速计划所资助的项目都可能需要一定程度的岸电供应,才能实现减排目标。

她表示:“根据我们目前所掌握的技术,大型船舶动力系统的电气化具有挑战性,但我们已经越来越多地看到全电动力系统与传统动力结合的方案,为未来电池功率密度的增加做好准备,从而完全实现无化石燃料。”

岸电在船舶动力领域的使用量将增加,应用范围将越来越广泛。随着大型风电开发商不断努力推动其运营的无碳化,这一增长趋势也越来越明显。

这一增长的主要原因是,岸电技术已经得到证明。它只需要港口进行资本投资。至于港口可能需要提供什么样的峰值功率来支持人员运输船,Escudero表示,这要取决于船舶类型、推进装置和船上居住容量。

她表示,人员运输船可能需要500 kW到1 MW的峰值功率,这取决于所使用的技术和酬载。与大型船舶(如邮轮)相比,这是一个相对较小的功率水平。邮轮的酬载可能需要10-20 MW的峰值功率,因此港口需要与客户合作,以了解其运营要求和未来对电力的需求。

满足小型船舶(如人员运输船)的电力需求将更加容易,但也取决于港口的船舶数量,以及这些船舶的运营模式。

Escudero表示:“港口为一艘人员运输船提供岸电并不难,但是要投资基础设施建设,港口需要一定程度的需求和确定性。如果有多家船舶运营商需要使用岸电,即使都是小型船舶,也将为港口带来挑战。

“在一个需要考虑不同船舶类型和运营要求的港口,要确定所需电力基础设施的水平就变得更加复杂。港口需要与所有运营商和本地配电网络运营商沟通,以获得所需的电力。

港口在启动基础设施建设项目之前,还需要船舶运营商提供一定程度的保证金。根据拟建的基础设施的规模和复杂程度,保证金可能高达数百万英镑。     

另一个潜在的挑战是,英国某些地区的电网受到限制,在某些地区,新并网费用可能将非常昂贵。但是,Vattenfall网络解决方案可以与客户合作,以确保其网络在功率和技术方面是经得起未来考验的。

要确保港口所使用的能源来自可再生能源,一项主要挑战是空间。对于有空间安装风能和太阳能光伏的港口,微型电网可以实现可再生电力的无缝覆盖。对于那些没有空间或规划受限的港口,可以通过购电协议获得可再生能源电力,而无需在周边区域安装发电设施。

Escudero认为,当前仅靠经济效益的驱动,岸电项目的发展依然困难重重。但一旦更严格的排放法规生效,港口就需要进行转型。他们考虑问题的重心将从“成本”转变为“减排速度”上。

Escudero预计,港口和船东将携手合作,明确哪些港口拥有足够数量的船舶来支持电气化的商业效益。然而,如果所有相关方能够齐心协力打造一个网络,使港口的岸电供应成为现实,那么将极大地加速其发展进程。

她表示:“随着电气化推动脱碳技术的进步,那些一直以来使用化石燃料的相关工艺和行业都将转向电气化,以应对气候变化。”

“合作伙伴关系是这一发展的基础,我们已经开始与其他行业建立伙伴关系,从水泥到钢铁、从汽车业到数字行业领袖。合作能够带来变革,从而产生价值。我们所有合作伙伴关系均建立在这样一个理念之上:创新可以推动进步。这一点也在我们其他合作关系中得到了体现。

“在海事业,我们与瑞典系统集成商Echandia Marine合作,在斯德哥尔摩群岛部署了一艘全电动渡轮。Vattenfall是动力传动系统设备(包括充电站、电池系统和动力传动系统)的所有者和管理者,负责运营和维护。我们还负责合同期内的电气安全和任何必要的进一步投资。在英国,我们已经开始与船舶运营商和港口对话,推动电气化的实现。”

当被问及何时将会出现第一批港口向海上风电业的船舶提供岸电时,Escudero表示:“岸电的概念并不新鲜,实际上已经在欧洲许多大型港口部署。欧盟于2014年发布的一条指令要求各成员国需要确保在2025年12月31日之前在特定的港口安装岸电设施。

最后,她总结道:“岸电技术已经成熟。现在,我们需要建立合作伙伴关系,积极推动其发展,加快岸电技术在英国以及其他快速增长的海上风电市场的部署。”

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