清洁从点滴做起

船用太阳能发电的创意由来已久,但船用太阳能方案才刚开始升温。

这一部分归结于太阳能和蓄电池技术的进步,一部分归结于不同层面更广泛的清洁和可持续船舶电力解决方案的需求不断增长。

为满足这种需求,日本生态海洋动力公司(EMP) 将改良的创新技术与在刚性风帆上使用的柔性太阳能电池板,以及成熟可靠的改进型铅酸电池相结合。

目前该公司正在开展一项与希腊高速渡轮Blue StarDelos 相关的评估项目。该项目包括世界上首个采用柔性轻型船用级面板的船舶太阳能发电系统,集成了太阳能发电阵列的实时性能监测功能。此外,还将记录燃油消耗量,并对排放数据进行计算。

蓄电池90% 可回收。

“ 渡轮项目是目前EMP 公司所进行的一项关键测试,”EMP 公司首席技术官Greg Atkinson 说道。“Delos渡轮刚刚完成海试阶段。在此之后,我们认为系统商业化的时机即将成熟。光伏技术取得了重大的进展,同时成本也在逐步下降。”

Delos 项目选择采用阀控铅酸蓄电池。“蓄电池90%可回收,”Atkinson 说道。“它们很安全,无需进行专门的散热。这种方案简单坚固。全锂系统的各种要求使得两种类型的蓄电池重量相差无几,同时船舶对锂电池的安全要求更为严格。”

“出乎大部分人的意料的是,在锂电池集万千宠爱于一身之际阀控铅酸技术不断向前发展,”他说道。“目前阀控铅酸蓄电池的使用寿命与锂电池相当。”

下一步,EMP 将目光投向汽车滚装船,很大程度上是由于其充足的甲板空间。“邮轮似乎也更有吸引力,它的上层甲板的空间较大,柔性面板可以安装在遮阳篷上。并且乘客对绿色航行越来越感兴趣。”

Atkinson 指出客船的另一个切入点:“太阳能电池解决方案同时也是理想的应急电源。即使失去所有其他动力,你仍能够运行部分系统,直到救援赶到。”

借助太阳扬帆航行
目前EMP 公司有哪些最吸引人的项目?“我认为最惊人的项目就是能量帆。它将太阳能作为辅助动力和风帆作为推进系统相互结合,赢得了越来越多的船只的青睐。”由于任何船型都不便于为太阳能提供甲板空间,EMP 公司计划研发搭载柔性和半柔性太阳能电池板的自立式风帆。

EMP 正在申请专利的能量帆的主要灵感源自19 世纪80 年代日本寺本钢铁有限公司建造的JAMDA(日本船用机械开发协会)刚性帆。现在这家公司将为EMP公司的其中一个项目制造太阳能电池板安装支架。

但是整个船舶行业是否接受船载太阳能动力,或者EMP 公司是否仍然遭到质疑?“部分船东寻求兆瓦级电站,但是太阳能无法做到这一点。”他说道,目前,太阳能主要用于照明等内务管理功能的应用。

“但是当你使用太阳能时,你无需燃烧任何矿物燃料。这显然有助于提升企业形象,减少环境污染,同时对港口居民也大有裨益。” Atkinson 指出每年有6 万人过早死于航运排放造成的污染。


“法规开始考虑大家的利益。硫上限和排放控制区都将促使船东寻求替代型解决方案。”一艘船可能有两台发电机,他解释道,但不用两台都启动,使用太阳能可以减少发电机的使用频率,还可降低船舶对岸电的依赖。毕竟岸电并非随时可用,也不见得具有可持续性或十分实惠。

迎难而上

 那么Greg Atkinson 认为究竟船舶太阳能的最大潜能是什么,而要发挥这种最大潜能需要克服哪些障碍呢?“一般认为,航运业安于现状的特点是一大障碍。在船舶业中,即便像Wi-Fi 这样常见的技术也没有标准化。”

另一方面,Atkinson 认为需求在太阳能部署中的作用更大。“这不仅仅局限于供给方。船东和船舶运营商将更多地考虑如何使用船载电能。”例如,当房间无人时,照明灯仍然是亮着的,这种现象依然普遍,不过这会浪费电力,这就意味着浪费钱以及造成不必要的排放,显然,这两种情况均不符合船东的利益。

“需求方的潜力巨大。清洁的环境最符合船舶行业的利益。为此我们需要激进的船东,哪怕通过安装太阳能发电来减少燃料消耗的费用相对高一些。”

另外一个日益突出的因素是满足绿色物流链要求的压力,其中许多影响船东的要求都将来自于航运业外部。“监管当局将会对整个供应链进行认证,不局限于单独分析海上或陆上运输。那么,燃料效率从头到尾都变得很重要,一切排放也都变得很关键,”Atkinson总结道,,从而使得EMP 公司在打造更绿色的航运未来之旅中搭上了顺风车——从点滴做起。

 

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