新加坡“绿色船舶”计划 


地处航运咽喉要道的新加坡已经在为海上氢能源的未来打基础,站在时代发展的重要转折点。面对于港航业脱碳进程的关键阶段,新加坡的海运脱碳政策是基于两个计划:“绿色船舶计划”和“新加坡海事脱碳蓝图:迈向2050”。


新加坡海事及港务管理局(MPA)实施绿色船舶计划(GSP),从2022年5月1日至2024年12月31日,MPA将为悬挂新加坡国旗的船舶提供优惠,符合条件的船舶可以减免注册费和年度吨位税。资格认证是通过国际能源效率证书(IEEC)及其附带的补充文件来证明,在适用上述财政激励措施时,船舶达到的EEDI超过国际海事组织EEDI第三阶段要求的10%或以上。目前该局在其网站上已经公布了173艘绿色船舶的名单。


新加坡海事脱碳蓝图:迈向2050,是由新加坡海事及港务管理局(MPA)与行业伙伴协商制定的。它旨在使新加坡的海事政策与联合国的可持续发展目标以及国际海事组织的航运排放脱碳目标保持一致,同时保持新加坡作为全球领先海事枢纽的地位。


政府和咨询公司Kellogg Brown & Root Asia Pacific Pte Ltd发表了“新加坡氢气进口和下游应用研究”,其中报告说,氢气可以作为能源载体,储存和运输可再生能源,并可以使新加坡的发电和重型运输燃料组合多样化。报告的结论是,新加坡需探索各种途径来获得具有价格竞争力的低碳氢气,包括通过船舶和管道从邻国进口氢气这几种方式。


新加坡能源部长Lawrence Wong先生在他的演讲中说,氢气将在实现新加坡 在本世纪中叶或前后实现净零排放的目标中发挥关键作用。4月,新加坡能源市场管理局(EMA)发布了《能源2050委员会报告》,该报告指出,该目标是可行的,但整个能源价值链必须经历“转型变革”才能实现,并且由于地缘政治趋势和技术进步等不确定因素,挑战就在眼前。


氢气将在新加坡的转型中发挥核心作用,特别是用于发电,在新加坡的能源来源中占比将从10%上升到60%。报告指出,一个明确的政策信号将鼓励投资者在新加坡的氢气投资,并帮助建立国际市场的需求。建议国家为工业、电力和海上运输部门的氢气需求制定明确的方案。报告还建议,国家应与本地和国际公司密切合作,开发一个“强大且有竞争力”的氢气供应链,包括在早期阶段开发基础设施。


该报告认为,新加坡不仅要关注利用可再生能源生产的绿色氢,还要关注使用化石燃料但能捕获任何二氧化碳排放的蓝色氢,以加速转型。


继该报告之后,今年晚些时候,新加坡将审查其长期低排放发展战略。预计在那之后,将宣布一项国家氢能战略。新加坡制定的每项政策中的一个关键问题是它缺乏空间,不太可能大规模地建造氢气电解器。所以将不得不与公司建立伙伴关系,首先是在中东和澳大利亚,以进口氢气。这意味着要配合建造液化氢(LH2)油轮,因为管道运输是不可行的。根据液化天然气航运业的发展,这些LH2油轮可能至少部分使用沸腾气体作为自己的燃料。但是,新加坡在发展LNG燃料的商业模式的经验基础上,非常适合提供LH2燃料的设施。


 国际转型的战略方向 


氢能和燃料电池技术的组合是世界能源和动力转型的重大战略方向,是有效应对全球能源短缺和降低环境污染的重要战略举措。氢燃料电池既可作为船舶的推进动力,又可用作船舶电源,适用于渡船、供给船、巡逻船、货运船和观光船等船舶。相比于其它能源方案,氢燃料电池具有高效、无污染、噪音低等特点,将成为继内燃机之后的优选动力源之一。


2022年11月以来,全球氢燃料电池船舶发展成果颇丰,氢燃料电池船用化发展明显提速。如意大利造船集团芬坎蒂尼交付了维京游轮首艘配备氢燃料电池的远洋邮轮“维京海王星”号,该船配备的氢燃料电池设计功率达100千瓦。同时,芬坎蒂尼和维京游轮将共同开发氢能发电系统,总功率约为6-7兆瓦



目前,欧盟、日本和美国等发达国家和地区已经掌握了与氢能和燃料电池相关的核心技术,开始实施包括氢动力船舶在内的多项示范项目,抢先推进氢动力船舶制造的产业化与商业化。

欧盟最早实施氢能源战略部署,由各国政府推动氢动力船舶用燃料电池技术研发及示范,抢先占据全球产业链技术制高点。《欧盟氢能战略》正式发布,覆盖制氢、储氢和运氢全产业链,以及现有天然气基础设施、碳捕获和封存技术,总投资超过4500亿欧元。在氢动力船舶技术开发方面,欧盟将燃料电池和储能技术作为战略高新技术,通过多个投资项目促进相关终端应用。在氢动力船舶配套建设方面,欧盟计划2030年建成开放的氢市场,满足氢动力船舶对港口、码头、加氢站网络和大型储氢设备的需求。此外,德国、挪威和法国政府还大力推动建立能源仿真实验室,并在能源基金框架下加大对氢能技术与基建的补贴。

日本积极开展产业协同,着力于大型远洋氢动力船舶及发动机研发,整体构建氢动力船舶全产业链式发展。川崎重工、洋马动力和日本发动机公司联合成立HyEng公司,致力于开发船用氢动力发动机系统,为氢燃料供应系统制定国际标准和规则,以及维护和运营氢燃料发动机示范设施等。为推动氢能源社会化应用,川崎重工、日本岩谷材料等公司共同组建“零碳氢能源供应链技术研究协会(HYSTRA)”,开展氢能源应用、液氢运输存储等技术研发,完成了液化氢“制造-运输-卸载-存储”的全产业链实证实验,预计将在2030年达成氢能源供应链商业化目标。


美国锚定氢能商业化,以氢能技术为先导反哺氢动力船舶应用,占领产业链源头和价值链较高层级。美国政府重点关注绿氢技术、氢能燃料电池技术等研发,并设定了发展氢能的技术和经济指标。在液氢生产规模、价格等方面,美国一直占据绝对优势。2021年美国能源部启动“氢能攻关”计划,其目标是未来10年可再生能源制氢价格降低80%至1美元/千克左右,清洁氢能产量增加5倍。同时,2022年美国政府还拨款80亿美元用于墨西哥湾等4个“氢能枢纽”的开发建设。


国内产业“新动向” 

目前,国产船用燃料电池系列(TWZFCSZ)已获得中国船级社权威认证,这开启了我国船用氢动力燃料电池的商业化道路。但总体来说,我国现有船用加氢储氢等关键技术仍处于前期探索阶段,示范应用和配套设施比较薄弱,氢动力船舶要真正驶向“蓝海”还需要多方协力推动。



2022年1月,武汉众宇动力与广东众江船艇科技有限公司签署合作,在佛山联合开发氢燃料电池游览船,据其表示中国第一艘经过认证、正式商用的氢燃料电池船舶;浙江舟山德氢动力集团计划在舟山建设“燃料电池船舶科学技术研究与发展中心+生产基地”产业链,以推动燃料电池船舶产业发展;

2022年,由中国船级社(CCS)审图和执行建造检验的全球最大电池容量纯电池动力船“长江三峡1”在宜昌顺利交付。该船采用世界顶级标准的船用动力磷酸铁锂电池系统,配备7.5兆瓦时船用动力电池,是目前全球最大电池容量纯电池动力船舶。

2022年,国家船舶舾装产品质量检验检测中心(浙江)与浙江舟山德氢动力集团有限公司签订战略合作协议,双方将在新技术研发、标准制修订、实验室管理、人才培养等方面开展合作。

2022年,江龙船艇成功中标一艘氢燃料动力船舶建设项目引起了氢能业内人士的关注。其承建的船舶国内最早一批经CCS审图、检验的燃料电池总功率500KW级氢燃料动力船艇。有业内人士认为,这标志着国内氢燃料动力船艇商用时代即将到来。

2022年,国内首艘入级中国船级社(CCS)的500kw氢燃料电池动力工作船“三峡氢舟1号”在江龙船艇中山科技园举行隆重的开工仪式。采用氢燃料电池和锂电池动力系统,总长49.9m,型宽10.4m,型深3.2m,氢燃料电池额定输出功率500kw,最高航速达到28km/h,巡航航速20km/h时的续航里程可达200km。

来源:燃料电池与混合动力船舶

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