ABB i Ballard osiągają przełom w technologii ogniw paliwowych dla transportu morskiego

  • ABB i Ballard Power Systems (Ballard) nawiązały współpracę, aby opracować koncepcję ogniw paliwowych dużej mocy, mogących generować 3 MW (4000 KM) energii
  • Głównym celem projektu jest stworzenie technologii zeroemisyjnych wodorowych ogniw paliwowych dla większych statków na skalę komercyjną
  • Technologia posiada potencjał jeśli chodzi o żeglugę na Bałtyku

ABB i Ballard otrzymały od wiodącego towarzystwa klasyfikacyjnego DNV tzw. zatwierdzenie co do zasady (Approval in Principle – AiP) dla koncepcji ogniw paliwowych dużej mocy. Koncepcja jest rozwijana przez obie firmy od 2018 roku.

fot. arch. ABB
fot. arch. ABB
center

Aprobata AiP jest ważnym etapem rozwoju tej nowej technologii — stanowi niezależną ocenę koncepcji, która potwierdza, że projekt jest wykonalny i nie istnieją znaczące przeszkody uniemożliwiające jego realizację. Dzięki zatwierdzeniu, rozwiązanie może zostać ukończone w ciągu najbliższych kilku lat, a następnie wdrożone na wielu rodzajach jednostek morskich. – Wodór odgrywa istotną rolę w procesie transformacji energetycznej, dlatego kluczowe staje się opracowanie bezpiecznych tego typu technologii, co do których przemysł ma zaufanie. Opierające się na trwałych i niezależnych standardach, zatwierdzenie AiP może pomóc w budowaniu tego zaufania – powiedziała Tuva Flagstad-Andersen, dyrektor DNV Maritime dla regionu Europy Północnej.

Moduł ogniwa paliwowego dużej mocy to elastyczne rozwiązanie dla jednostek morskich, które do sprawnego działania potrzebują kilku układów o mocy 3 MW każdy.

– Taki układ ogniw paliwowych dostarczany jest razem ze zbiornikami wodoru, dopasowanymi do specyfiki statku oraz przewidywanej liczby godzin ciągłej pracy. Kompletne rozwiązanie obejmuje również system automatyki i część elektryczną, czyli konwertery, rozdzielnice czy zasilanie napędu. Całość można zintegrować z systemem magazynowania energii – tłumaczy Jarosław Szumny z biznesu Automatyki Przemysłowej ABB w Polsce. – Większość statków, o których możemy powiedzieć, że „są na wodór”, musi posiadać układ bateryjny. Stanowi on swego rodzaju wsparcie jeśli chodzi o regulację mocy czy też sam proces wytwarzania energii z wodoru. Jest wiele rodzajów statków, a więc i wiele różnych zastosowań dla takich rozwiązań wodorowych.

Statek wycieczkowy odbywający rejsy w obszarach przybrzeżnych może pracować całkowicie na zasilaniu z ogniw paliwowych lub przełączyć się na takie zasilanie w strefach ograniczeń środowiskowych. Innym przykładem jest prom o regularnym harmonogramie pracy. Taka jednostka, mając możliwości częstego bunkrowania wodoru (czyli tankowania), mogłaby pracować wyłącznie w oparciu o ogniwa paliwowe. Z kolei na statkach oceanicznych energia z ogniw paliwowych mogłaby zaspokoić potrzeby urządzeń pomocniczych.

– Jednostki budowane dla małej żeglugi na Bałtyku będą musiały spełniać europejskie normy emisyjne. Armatorzy już teraz przestawiają się na napędy alternatywne, takie jak gaz LNG i wodór. Trend jest dostrzegalny również w polskich stoczniach, np. w przypadku produkcji pływających jednostek wsparcia serwisowego – mówi Jarosław Szumny. – Rentowność wytwarzania wodoru, wraz z dojrzewaniem technologii, będzie coraz większa. Drugim czynnikiem są opłaty emisyjne, których armatorzy będą chcieli uniknąć. Z kolei ograniczeniem pozostaje brak odpowiedniej infrastruktury do „tankowania” większych statków na wodór. Porty muszą mieć możliwość przechowywania zapasów wodoru i posiadać odpowiednie urządzenia do bunkrowania takich jednostek.

Ogniwa paliwowe przekształcają energię chemiczną z wodoru w energię elektryczną w wyniku reakcji elektrochemicznej. Jeżeli do produkcji wodoru wykorzystuje się odnawialne źródła energii, cały łańcuch energii może być „czysty”.

Układy ogniw o mocy kilku megawatów każdy można łączyć ze sobą, zwiększając ogólną moc systemu wodorowego. Pomyślne opracowanie koncepcji systemu ogniw paliwowych dużej mocy to efekt zainicjowanej w czerwcu 2018 r. współpracy ABB z firmą Ballard, wiodącym światowym dostawcą rozwiązań ogniw paliwowych z membraną do wymiany protonów (PEM).

– To udana kombinacja doświadczenia ABB w zakresie rozwiązań morskich z wiedzą Ballard z obszaru megawatowych układów ogniw paliwowych do zastosowań lądowych. Dzięki temu możemy zrobić krok naprzód w rozwiązaniach wodorowych dla dużych statków — powiedział Jesper Themsen, prezes i dyrektor generalny Ballard Power Systems Europe A/S.

Transport morski odpowiada za blisko 3 proc. globalnej emisji gazów cieplarnianych (GHG). Presja na przejście na bardziej przyjazne środowisku źródła energii doprowadziła do ustalenia celów emisyjnych przez IMO – Międzynarodową Organizację Morską (agencja Narodów Zjednoczonych odpowiedzialna za nadzór nad żeglugą morską). IMO chce, aby do 2050 r. emisja gazów cieplarnianych pochodząca ze statków była mniejsza o co najmniej 50 proc. w porównaniu z poziomami z roku 2008.

Wodorowe ogniwa paliwowe to jedna z najbardziej obiecujących technologii jeśli chodzi o proces redukcji emisji gazów cieplarnianych. Obecnie mniejsze statki pływające na krótkich odcinkach są zasilane przez takie ogniwa, a technologia jest już niemal gotowa do wdrożenia na większych jednostkach.

– Nieustannie dążymy do dekarbonizacji transportu i jesteśmy przekonani, że elektryfikacja jednostek pływających, w tym technologia ogniw paliwowych, odegra kluczową rolę w osiągnięciu przez przemysł morski celów środowiskowych – mówi Juha Koskela, dyrektor dywizji ABB Marine & Ports.

Zapotrzebowanie na wodór wzrosło ponad trzykrotnie od 1975 roku. Aby upowszechnić jego stosowanie, niezbędna jest odpowiednia skalowalność rozwiązań i obniżenie kosztów produkcji. ABB współpracuje z klientami i partnerami, aby dalej rozwijać i integrować technologię, dzięki której wodór stanie się dostępnym, przystępnym cenowo elementem światowego niskoemisyjnego koszyka energetycznego. We Włoszech firma współpracuje ze szwajcarskim Axpo w zakresie rozwijania instalacji zielonego wodoru. We Francji ABB dostarcza rozproszony system sterowania Freelance i platformę cyfrową ABB Ability™ Manufacturing Operations Management do pierwszego zakładu produkcyjnego Lhyfe — firmy wytwarzającej i dostarczającej w 100 proc. zielony wodór. ABB współpracuje również z Hydrogen Optimized nad wielkoskalowymi systemami produkcji zielonego wodoru, podłączonymi do sieci elektroenergetycznej.

ABB (ABBN: SIX Swiss Ex) jest wiodącą globalną firmą technologiczną, która stymuluje transformację gospodarek i społeczeństw, budując ich przyszłość w sposób wydajny i zrównoważony. Wzbogacając produkty elektryfikacji, robotyki, automatyki i systemów napędowych o technologie cyfrowe, ABB wyznacza nowe granice technologii i poziomy efektywności. Za sukcesem firmy stoi 105 tys. utalentowanych pracowników w ponad 100 krajach, którzy kontynuują ponad 130‑letnią historię ABB. www.abb.com

Linki

Skontaktuj się z nami

Do pobrania

Poleć artykuł

Facebook LinkedIn Twitter WhatsApp