日前，在2019中國(guó)(天津)氫燃料電池汽車(chē)發(fā)展高峰論壇上，天津港保稅區(qū)管委會(huì)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，下一步，他們將在天津市方案的指導(dǎo)下，依據(jù)天津市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)方案，打造氫能發(fā)展示范區(qū)。
就在2019年11月，山東青島港全自動(dòng)化碼頭（二期）投用氫動(dòng)力自動(dòng)化軌道吊，打造了全球首個(gè)“零排放”的氫動(dòng)力自動(dòng)化港口。業(yè)內(nèi)人士表示，氫能和燃料電池將成為新興能源，放眼世界，氫能在港航業(yè)的應(yīng)用正成為一股潮流。作為一種可再生解決方案，氫能的應(yīng)用讓港航業(yè)降低碳排放又多了一個(gè)手段。
港航業(yè)興起使用氫能
目前，在全球范圍內(nèi)，美國(guó)、日本、西班牙等國(guó)港航業(yè)都相繼加入應(yīng)用氫能的行列。2019年1月2日，新西蘭瓦倫西亞港宣布推行H2Ports試點(diǎn)項(xiàng)目。巴倫西亞港口的一份官方聲明稱(chēng)，該項(xiàng)目主要采用氫氣作為港口供能來(lái)源，從而減少化石燃料對(duì)港口環(huán)境的影響。項(xiàng)目建成后，巴倫西亞港用于集裝箱運(yùn)輸?shù)淖詣?dòng)堆垛起重機(jī)和碼頭牽引車(chē)都將由氫電池供電。與此同時(shí)，巴倫西亞港還將安裝一個(gè)新的移動(dòng)站來(lái)提供氫氣。
美國(guó)長(zhǎng)灘港和洛杉磯港在2019年參與燃料電池拖車(chē)和物流車(chē)試驗(yàn)，并布局加氫站和氫燃料重卡;荷蘭格羅寧根海港、阿姆斯特丹港和登海爾德港三港合力，欲打造歐洲氫能港口樞紐；日本全球首艘液氫運(yùn)輸船神戶(hù)港下水，開(kāi)啟了世界首次的從澳大利亞到日本神戶(hù)之間約9000km液氫的運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)，同時(shí)澳大利亞將創(chuàng)建氫能樞紐作為戰(zhàn)略，也是世界首個(gè)將澳大利亞褐煤轉(zhuǎn)化為氫氣出口的試點(diǎn)項(xiàng)目；挪威的世界上第一艘使用液態(tài)氫作為動(dòng)力來(lái)源的渡輪將于2021年春季投入運(yùn)營(yíng)。
在我國(guó)，青島港全自動(dòng)化碼頭（二期）的軌道吊采用氫燃料電池加鋰電池組的動(dòng)力模式，為全球首創(chuàng)。同濟(jì)大學(xué)智能型新能源汽車(chē)協(xié)同創(chuàng)新中心主任余卓平教授表示，氫能源的清潔度高，有利于控制全球變暖；未來(lái)氫能來(lái)自太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源，能源利用效率也會(huì)提高。而氫動(dòng)力非常適合在重載、長(zhǎng)距離、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的裝備上使用，山東港口青島港把氫動(dòng)力用于工作節(jié)奏緊張的港口設(shè)備，對(duì)于推動(dòng)氫能技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用非常重要，為全國(guó)做出了好的榜樣。
青島港有關(guān)人士說(shuō)，青島周邊工業(yè)副產(chǎn)氫產(chǎn)量很大，目前這些氫都被白白排放掉，把它們收集起來(lái)用作動(dòng)力，可以減少煤炭的消耗。二期碼頭嘗試用氫動(dòng)力進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)，以氫燃料電池加鋰電池組的動(dòng)力模式實(shí)現(xiàn)了能量的最優(yōu)利用。如果堆場(chǎng)全部使用氫動(dòng)力，每年需要2100噸氫，可替代10700噸煤炭，減少兩萬(wàn)多噸的二氧化碳排放。
有專(zhuān)家表示，氫能港口概念在國(guó)外已經(jīng)興起，我國(guó)則是2019年剛剛提出。目前，寧波、青島、天津等典型港口城市正在往這個(gè)方向發(fā)展，同時(shí)，燃料電池重卡和碼頭牽引車(chē)的突破也加快了氫能港口建設(shè)進(jìn)程。”
港口發(fā)展氫能獨(dú)具優(yōu)勢(shì)
2019年9月，國(guó)際能源署（IEA） 與中國(guó)石油經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院在北京聯(lián)合發(fā)布《氫的未來(lái)—抓住今天的機(jī)遇》報(bào)告，報(bào)告指出，一方面，基于改善港口排放的現(xiàn)實(shí)目標(biāo)，港口裝備設(shè)施、車(chē)輛、周邊工廠(chǎng)等對(duì)清潔燃料有巨大的動(dòng)力需求；另一方面，港口的資源條件使其發(fā)展氫能具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，沿海工業(yè)區(qū)可以提供氫源，以成本優(yōu)勢(shì)集中布局加氫基礎(chǔ)設(shè)施，形成從制氫、儲(chǔ)運(yùn)到應(yīng)用的氫能產(chǎn)業(yè)鏈完整體系。
TrendBank勢(shì)銀董事長(zhǎng)兼CEO唐蔚波表示，很多氫所在地就是在港口附近，比如副產(chǎn)氫很多都是化工廠(chǎng)、丙烷脫氫廠(chǎng)產(chǎn)生的，這些工廠(chǎng)都會(huì)靠近港口。而氫能的儲(chǔ)運(yùn)相對(duì)不成熟導(dǎo)致了成本比較高。在港口這個(gè)小范圍之內(nèi)有大量的副產(chǎn)氫，這讓儲(chǔ)運(yùn)的難度大大下降，會(huì)讓整條供應(yīng)鏈運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)。
唐蔚波還認(rèn)為，港口不僅僅是集裝箱的集散地，也是氫能的集散地。氫本身也很多優(yōu)勢(shì)，是唯一氣電熱能源的載體，能進(jìn)行氣電熱轉(zhuǎn)換的載體，可以?xún)?chǔ)能，不像電池長(zhǎng)時(shí)間放置會(huì)沒(méi)有電。氫可以以液體的形態(tài)運(yùn)輸，港口可以建立液氫的接收和儲(chǔ)存。氫是一種能源，希望用氫提高整個(gè)國(guó)家的進(jìn)口安全性，提高國(guó)家能源安全性。
有業(yè)內(nèi)專(zhuān)家表示，港口重卡車(chē)輛集中，且都是柴油車(chē)，是空氣污染的重災(zāi)區(qū)，因此，用清潔的氫燃料電池車(chē)替代港口的柴油重卡車(chē)輛是港口實(shí)現(xiàn)清潔化、低碳化的主要方向之一。與此同時(shí)，從產(chǎn)業(yè)鏈的角度看，在港口發(fā)展氫能有一定的便利性和經(jīng)濟(jì)性。內(nèi)陸地區(qū)，車(chē)輛運(yùn)營(yíng)路線(xiàn)分散，需要的加氫站數(shù)量多，且必須位于運(yùn)營(yíng)路線(xiàn)沿途，所需投資大、建站布局困難。相比之下，港口由于車(chē)輛相對(duì)集中，對(duì)加氫站密度的敏感性降低，建1-2個(gè)大規(guī)模加氫站就可以覆蓋所有車(chē)輛的運(yùn)行范圍，滿(mǎn)足各種車(chē)型加氫需求。此外，工業(yè)用地也為加氫站的審批流程提供了便利。
亟需技術(shù)及配套裝備支撐
目前，氫能在港航業(yè)的應(yīng)用需要相應(yīng)的氫能技術(shù)和裝備作為支撐。
2019年12月30日，國(guó)家電投集團(tuán)發(fā)布14項(xiàng)科技成果，其中包括百千瓦氫燃料電池金屬電堆。國(guó)家電投集團(tuán)表示，該產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于交通、分布式供能、軍工、備用與應(yīng)急電源等領(lǐng)域，對(duì)于打通氫能產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)、促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用。
除了國(guó)家隊(duì)領(lǐng)銜研發(fā)外，國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商也正在快速推出氫能重卡產(chǎn)品。在江鈴重汽第一款氫燃料電池重卡登上工信部目錄之后，國(guó)內(nèi)燃料電池重卡產(chǎn)品開(kāi)始持續(xù)亮相，包括上汽紅巖、大運(yùn)、陜汽等均推出了氫燃料電池卡車(chē)產(chǎn)品。山西長(zhǎng)治市簽署了《長(zhǎng)治市氫能重卡物流示范園區(qū)建設(shè)項(xiàng)目戰(zhàn)略合作協(xié)議》，河鋼集團(tuán)也正在推進(jìn)氫燃料電池重載卡車(chē)示范運(yùn)行，打造工業(yè)副產(chǎn)氣制氫—?dú)淙剂想姵刂乜ㄎ锪鳟a(chǎn)業(yè)鏈條。2019年10月，在青島港，氫能牽引車(chē)進(jìn)行了示范運(yùn)營(yíng)。
氫能的另一種應(yīng)用是燃料電池，船用燃料電池方面，從2016年起，蒂森克虜伯船舶系統(tǒng)公司（ThyssenKrupp Marine Systems）與邁爾造船公司（Meyer Werft）就投入了5000萬(wàn)歐元，合作研發(fā)名為e4ships的船用燃料電池技術(shù)。目前，兩家公司合作生產(chǎn)的30 kW級(jí)別燃料電池，已成功安裝在往返于赫爾辛基和斯德哥爾摩之間的MS Mariella號(hào)郵輪之上，并穩(wěn)定地運(yùn)行了兩年有余。兩家船舶制造商和郵輪公司都預(yù)計(jì)，該技術(shù)可在兩至三年內(nèi)大規(guī)模推廣。
略微遺憾的是，燃料電池千瓦級(jí)別的功率，目前還只能覆蓋船用電子設(shè)施的用電需求。面對(duì)100 MW級(jí)別的船用推進(jìn)系統(tǒng)，燃料電池顯然仍不夠強(qiáng)大——至少在萬(wàn)噸級(jí)別的郵輪上尚是如此。
專(zhuān)家表示，百千瓦功率電堆的技術(shù)突破為氫燃料電池汽車(chē)替代柴油重卡車(chē)創(chuàng)造了機(jī)會(huì)，重卡對(duì)氫氣的消耗量大且使用頻率高，氫能港口重卡車(chē)輛能夠消耗囤積在港口的氫源，帶動(dòng)氫燃料市場(chǎng)降低成本，從而拉動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)規(guī)?；鲩L(zhǎng)。而對(duì)于千噸以下級(jí)別的定期渡輪來(lái)說(shuō)，全電力推進(jìn)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)也只是時(shí)間問(wèn)題。
有報(bào)道稱(chēng)，比利時(shí)海事集團(tuán)已經(jīng)決定加碼氫-柴油雙燃料技術(shù)，計(jì)劃在未來(lái)兩年內(nèi)于安特衛(wèi)普港投入裝備新型發(fā)動(dòng)機(jī)的拖船和駁船，并在十年內(nèi)推出全球第一艘基于氫內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的集裝箱船。
