“小众”的绿色潜质_赵博

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“小众”的绿色潜质有些船型，虽然小众，但其绿色探索创新的标志性意义却非同一般。正所谓草蛇灰线，伏脉千里。本刊记者赵博对于整个海事业来说,脱碳是“核”心邮轮崭露头角（Sif/Siv）。集补给、科考和救助功大势所趋。大市场中的“集散能于一体,“UlsteinThor”采用钍油”受到的关注度高,业态改变也业界正在探索“邮轮北欧神熔盐反应堆（MSR）,能够产生大量让我们习以为常,以致于分不清是话”。乌斯坦（Ulstein）推出的两艘清洁能源且可为其它船舶提供充电偶然还是必然。而在那些“小领域”零排放探险邮轮就是其中代表。钍服务。“UlsteinThor”配备了自主中,某种变化或许就是埋了一条很是一种微弱放射性金属元素,以北水面航行器“Mjølnir”,该设备可长的时间线,顺着一个线头,捋出欧神话中的雷神托尔（Thor/Tor）移动到其它船舶旁边为其充电,需来的可能就是一种趋势。命名,托尔的妻子是北欧女神希芙要充电的船舶默认配备下一代固态2023.2CHINASHIPSURVEY中国船检15

1聚焦Focus图1乌斯坦（Ulstein）推出的两艘零排放探险邮轮图源/Ulstein官网电池,针对这类电池的开发正在进应堆运行时,核燃料和熔于载体盐方法,它表明了反应堆可以从给定行,预计几年内会推向市场。为了的裂变产物随熔盐在反应堆堆芯和数量的核燃料中提取多少热能。较演示其可行性,乌斯坦专门开发设热交换器组成的一回路中不断循环高燃耗是核能用于船舶动力所需要计了能够通过“UlsteinThor”充电流动,将裂变产生的热量源源不的,因为它可以减少所需的核燃料的全电动探险邮轮“UlsteinSif”,断地从反应堆内输送到堆外。船量、降低每台发电机组产生的废物以验证零排放航行概念设想。舶设计公司C-Job首席船舶设计师量。”而在速度和成本方面,核能乌斯坦首席执行官CathrineNielsdeVries说：“由于混合盐推进增加了更高设计航速潜力,使KristiseterMarti称：“行业有实既被用作核燃料载体也被用作反应船舶更具盈利能力—船舶燃料现零排放运营的目标、雄心和必要堆冷却剂,MSR具有内置的非能成本支出仅随速度提高而略微增性,但现在还没有找到解决方案。动安全系统,并且具有强负温度系长（不会随着航速的提升而出现大‘UlsteinThor’可能就是我们一数,这意味着温度升高时,反应性幅增长）,燃料价格不再影响总成直在寻找的答案。这艘船实质上类会大幅下降,进而可以有效解决反本—因为运行期间几乎没有燃料似一个浮式多用途‘发电站’,（其设应堆的稳定性问题。”MSR可能预加注。计理念）可能会引发一场新的电池示着海上清洁能源应用新曙光。在CorePower是一家专门从事革命。”NielsdeVries看来,这种反应堆用于海运和重工业可扩展核能技术MSR是核裂变反应堆的一种,的被动安全性,以及高燃耗和未来的公司,该公司首席执行官Mikal主要特征是使用熔融混合盐同时作使用钍循环的潜力,使其最适合于Bøe认为,新的核技术可为绿色燃为核燃料载体和反应堆冷却剂。反海上应用。“燃耗是一种有效的测量料生产提供动力,也可以为大型16中国船检CHINASHIPSURVEY2023.2

2船舶提供动力,实现真正零排放。燃烧。该氢气双燃料发动机项目已船比LNG运输船的设计难度更大。“MSR不同于常规核电技术,它解被日本新能源和工业技术开发组织沪东中华高级工程师段斌曾在一次决了航运脱碳的关键问题,因为它（NEDO）主导的“绿色创新基金”采题为《液氢运输船的关键技术初探》提供了一个新的燃料效率水平,可纳,计划于2020年代中期在大型的演讲中针对LH2运输船关键技术为船舶提供终生燃料（25-30年）,LH2运输船上搭载,通过实船测试和设计难点提到,由于液氢密度小,此外这些模块化设计可以大规模生的方式进行验证,当选择氢燃料模LH2运输船重心高,双体船设计是产,易于扩展,因此价格合理。在式运行时,船上液氢储罐内的自然一种综合提高船体稳性、推进能效安全方面,大型压水反应堆应急计蒸发气体作为主要燃料（能量占比和安全可靠性的技术方向,由于液划区域约为80公里,而MSR将在至少95%）。氢储存温度低,围护系统建议采用环境压力下运行,具有卓越的燃料2022年被看作全球氢气贸易真空多层绝热系统,并在真空层或效率和1克/MW/日的最小废物输重要的时间节点,标志性的事件发罐体外层敷设绝热材料作为应急绝出,应急计划区只需几米范围。”生在2月25日,世界上第一艘LH2热措施,即使在真空层破坏的情况运输船“SuisoFrontier”于当天成下,也能在一定时间内稳定液货舱氢、碳运输蓄势待发功将氢气从澳大利亚运抵日本。这压力。是全球首次商业规模液态氢海上运如果说LH2运输船的商业运营在航运减排大背景下,氢能被输。“SuisoFrontier”船长116米,是为了实现零碳燃料的规模应用,认为是实现《巴黎协议》和海事界配备一个容积为1250立方米的真那么,液态二氧化碳（LCO2）运输“2050目标”的关键能源之一,但潜空绝缘、双壳结构液化氢储罐,可船的价值就在于让二氧化碳的封存力巨大的氢能应用离不开生产、储装载75吨液态氢气。我们想象,当或再利用变得便捷,从而促进全社存和运输,尤其如果不能像传统能运载量达到16万立方米时,氢气的会的碳中和发展。源一样实现大规模的海上运输,将海上储运成本将大大降低。二氧化碳的捕捉和固化有诸多成为制约其大规模应用的因素之一。基于液氢自身特性,LH2运输路线可行,但不论哪种,转移和运正因如此,业界对于液态氢（LH2）运输船的设计研发尤为迫切。川崎重工开发的氢气双燃料发动机在2022年4月获得了由船级社颁发的原则性认可（AiP）,该型发动机将搭载在一艘16万立方米（4个4万立方米的储罐）液态氢运输船上。这是全球首个关于船用氢气双燃料发动机的AiP。川崎重工通过开发与氢气特性相匹配的燃烧技术克服了异常燃烧和燃烧室部件过热等技术难题,并在使用单缸试验图2世界上第一艘LH2运输船“SuisoFrontier”机的演示试验中确认了氢气的稳定图源/JASNAOE官网2023.2CHINASHIPSURVEY中国船检17

3聚焦Focus输都将是其中的重要环节,LCO2拉强度镍钢合金,以便能够承受动生能源发展是大势所趋,海上风电运输船正是载体之一。2022年5月态载荷,不会超过导致疲劳裂纹扩方兴未艾。Clarksons发布的分析16日,三菱重工宣布其子公司三展的应力水平。为了降低排放量,报告指出,2030年,全球海上风电菱造船与日本邮船共同研发的大型使船舶尽可能高效,Northern项目数量预计将增长160%以上,LCO2运输船设计获得AiP。LCO2Lights还对待交易航线上的风浪将有260亿美元左右的资金注入,运输船需在低温高压下储存和运输条件进行了研究,以便优化航线。这使得相对小众的海上风电相关船二氧化碳,液货舱系统设计在很大2022年11月,这两艘LCO2运输舶订单将出现创纪录水平。2022年,程度上就取决于液化气体温度和压船在大船集团开工建造,预计于海上风电运维船订单活跃（新签订力条件,增加系统和船体尺寸是实2024年交付给船东。单船舶约24艘）。现大规模运输二氧化碳的重要技尽管LH2运输船和LCO2运输比利时海事集团旗下子公司术问题。日本邮船考虑了中/大型船的订单偏少,且其规模化商业使CMB.Tech宣布将建造6艘双体设LCO2运输船不同液货舱压力设置,用在最近两年很难出现,但围绕技计氢能海上风电运维船（CTV）。这并确认了每个液货舱系统和船体部术的讨论和探索一定会因产业需求批船舶将在已交付的全球氢动力分的可行性及合规性设计。日本邮而迅速增多,从而推动相关船型的CTV“Hydrocat48”的基础上加船表示,建立使用LCO2运输船有演进。以改进,船长加长两米至27米,氢助于实现碳中和社会,不仅要尽早容量为原来两倍。“Hydrocat48”实现中小型船运营,而且要使大型海工船脱碳步伐加快由两台柴油发动机提供动力,带有化成为现实。同时,日本邮船和三氢气喷射系统,80%的燃料来自菱造船还将以LCO2运输船的开发相比集装箱船、散货船和油船,氢气,可提供1498kW功率,而为基础,参与碳捕集、利用与封存海上风电作业船属于小众。但可再当没有氢气时,也可只用传统柴油（CCUS）价值链。特别值得一提的是,由挪威国家石油公司（Equinor）、壳牌（Shell）和道达尔（Total）合作建立的NorthernLights公司设计的LCO2运输船可从多个排放源收集和液化二氧化碳,之后将其运至陆上储存场站NorthernLights设计了运输系统和隔热层,以保证二氧化碳持续液态。两个大型单缸加压液货舱尺寸为7500立方米,使运输量得以最大化,提高了船舶经济性,而高密度货物、高压力设计和大储罐直径的组合需要创新解决,方案图3CTV“Hydrocat48”包括罐壁厚度为50毫米的特殊高抗图源/CMB.TECH官网18中国船检CHINASHIPSURVEY2023.2

4保障运行。该系统有一种预处理机采用气垫双体船设计,内置复合夹式钻井平台开发一套绿色氨动力系制,可以精确地将氢气添加到增压层材料,与铝质船相比,燃料消耗统,评估将钻井平台上的柴油发空气中,然后让其和空气在气缸燃可降低20%～30%。“Sprinter28”电机转换为氨燃料发电机的可行烧室中混合,并与注入的柴油一起型船还配备了独特的登船控制系统性,该合作将整合半潜式钻井平台被点燃,只需要极少量柴油燃料即（BCS）,可以消除波浪运动,并允技术、瓦锡兰电力系统及钻井平台可航行。许人员在高达2.5mHs的波浪中转运营能力,从而提供碳中和解决方“这项技术适合于CTV,主要移至海上风机。尤为值得一提的是,案,展示氨在现有海上资产脱碳和是因为可以使用现有柴油发动机,40～45节的航速与登船控制系统实现净零目标方面发挥的作用。据无需从根本上改变主发动机,这不结合之后,意味着海上风电运营商悉,KBR拥有的“K-GreeN”专利技仅意味着维护和修理简单,而且发可以大幅提高技术人员作业时间。术可使用电解水生产绿色氨。瓦锡动机可以很容易地切换柴油,不这意味与传统CTV相比,“Sprinter兰则已在氨含量达70%的混合燃料需进行任何修改。即使没有氢气,28”型船将内场航行和运输时间缩成功实验,计划于2023年在实验室‘Hydrocat48’及后续船型也可以短了50%,大大增加了操作窗口时环境中实现氨含量100%的燃料运使用传统燃料。”CMB.Tech公司间,以致今后随着海上风电行业进行,并在2025年向市场推出氨燃料首席技术官RoyCampe说。一步向深远海发展。发动机。丹麦WorldMarineOffshore我们习惯将关注焦点聚于可移巴西海上服务供应商Ocyan（WMO）也订造了两艘极具特色的动船舶,但一些固定于固定装备也也在进行钻井平台的替代燃料使CTV—两艘新造船采用Umoe在进行着深刻的减排探索。美国石用,预期通过向内燃机中注入氢来Mandal公司设计的“Sprinter28”油和天然气咨询公司KBR获得的降低柴油消耗,减少海上钻井装型船,船长27.5米,型宽10.4米,一份合同是为Odfjell运营的半潜置温室气体排放。Ocyan正与LZEnergia合作开发技术解决方案,初期测试的焦点是两艘钻井船和一艘半潜式钻井平台。Ocyan新业务经理LeandroBrandão表示：“通过将氢与柴油结合使用的方式,燃烧得以优化,污染物排放降低。在对我们的一台钻机进行试点测试以验证概念后,我们打算在环境测试和产品商业化的基础上继续进行第二阶段试验。相关船级社作为独立方参与了向钻井发动机注入氢气作为添加剂的系统鉴定,他们通过评估操作风险,重点关注新系统和钻图4采用UmoeMandal公司设计的“Sprinter28”型船机安全性并评估等级要求,证明了图源/HRF官网系统的性能和可靠性。”2023.2CHINASHIPSURVEY中国船检19