磨削技術(shù)
我們?yōu)槭裁匆ㄔ焯烊粴鈩?dòng)力船？ |
| 發(fā)布時(shí)間：2020/12/10 |
| 由于種種錯(cuò)誤原因，仍在格拉斯哥港建造的兩條新渡輪一直成為頭條新聞。 Glen Sannox和“ hull 802”是英國(guó)制造的第一批能夠使用液化天然氣或LNG以及常規(guī)柴油的船舶。 他們?cè)?jīng)被譽(yù)為蘇格蘭國(guó)有的CalMac輪渡船隊(duì)朝著更加綠色的未來(lái)邁出的一步。  但他們遲到了三年，超出預(yù)算1億英鎊，并將蘇格蘭最后一個(gè)商業(yè)克萊德造船廠拖入行政管理，促使國(guó)有化。一些人質(zhì)疑它們到底有多“生態(tài)友好”。LNG是錯(cuò)誤的選擇-還是明智的決定，執(zhí)行不力？ 什么是液化天然氣？ 如果您家中有燃?xì)忮仩t或炊具，您將已經(jīng)熟悉天然氣-主要由甲烷組成。 如果將此氣體冷卻到負(fù)162C，它將變成僅占其原始體積的1/600的液體。 這種液化天然氣（LNG）易于運(yùn)輸，可以用作船舶甚至卡車(chē)和汽車(chē)的便攜式燃料。 但是它仍然是一種化石燃料，燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生二氧化碳。 結(jié)束對(duì)家中天然氣的依賴(lài)被視為氣候變化的主要目標(biāo)-那么為什么我們要建造天然氣動(dòng)力船？ 在實(shí)現(xiàn)零排放的過(guò)程中使用“橋梁”燃料？ 液化天然氣的擁護(hù)者認(rèn)為，與傳統(tǒng)的海洋燃料（例如石油或柴油）相比，它對(duì)環(huán)境的危害較小。 液化天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)制造商表示，它們產(chǎn)生的二氧化碳比柴油等效物少多達(dá)30％。 但是，這沒(méi)有考慮到天然氣提取和運(yùn)輸過(guò)程中的溫室氣體排放。 英國(guó)目前沒(méi)有液化天然氣的設(shè)施，因此必須進(jìn)口液化天然氣-可能從卡塔爾海灣州進(jìn)口。 用于CalMac新船的液化天然氣首先必須海上航行8000英里，到達(dá)肯特海岸的馬恩島終點(diǎn)站。 然后，它將通過(guò)公路油輪再行駛460英里到達(dá)北艾爾郡的Ardrossan，或者再到達(dá)斯凱島的Uig超過(guò)600英里。 這兩艘船加起來(lái)每周將需要四到六艘液化天然氣裝載。 還有其他問(wèn)題-甲烷（天然氣的主要成分）本身就是一種溫室氣體，其效力是二氧化碳的28倍。 少量的這種甲烷可以不燃燒地通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)-稱(chēng)為甲烷泄漏-進(jìn)入大氣。 擁有CalMac所用船只的政府所有機(jī)構(gòu)CMAL說(shuō)，最新的發(fā)動(dòng)機(jī)可將甲烷泄漏降至最低。 它還希望蘇格蘭最終將擁有自己的散裝LNG儲(chǔ)存能力，這將改善總體碳足跡。 NOx，SOx等 雖然可以爭(zhēng)論LNG的溫室氣體排放益處，但在空氣質(zhì)量方面卻有明顯的益處。 您從船的漏斗中看到的煙霧中含有氮和硫的氧化物-眾所周知的是NOx和SOx-以及其他有害微粒。 這些可能間接導(dǎo)致全球變暖，但主要問(wèn)題是它們與呼吸系統(tǒng)疾病和癌癥的聯(lián)系。 使用液化天然氣可以大大減少氮氧化物的排放，并幾乎消除了SOx的污染。 新的具有法律約束力的法規(guī)（稱(chēng)為IMO 2020）于1月1日生效，要求船用柴油中的硫含量低于0.5％。 航運(yùn)公司有三個(gè)主要選擇：改用昂貴的低硫燃料，安裝“洗滌塔”以去除廢氣中的污染物-或使用替代燃料，例如LNG。 蘇格蘭渡輪多年來(lái)一直使用低硫燃料，因此它們已經(jīng)符合IMO 2020的要求，但是LNG可以進(jìn)一步改善空氣質(zhì)量。 數(shù)十年來(lái)，跨海運(yùn)輸LNG的散裝油輪一直將其用作燃料。 即使具有強(qiáng)大的制冷能力，在運(yùn)輸過(guò)程中，少量的液化天然氣也會(huì)變回天然氣。 船運(yùn)公司了解到，通過(guò)燃燒這種蒸發(fā)氣體（或稱(chēng)為Bog）來(lái)驅(qū)動(dòng)船舶的蒸汽輪機(jī)可以節(jié)省資金。 自2003年以來(lái)，芬蘭的Wartsila公司一直在銷(xiāo)售可直接使用LNG的雙燃料船用發(fā)動(dòng)機(jī)，并在需要時(shí)無(wú)縫轉(zhuǎn)換回柴油，而不會(huì)影響性能。 這是CalMac新渡輪上使用的系統(tǒng)。 但是，盡管該技術(shù)并不是特別新穎，但與全柴油船相比，它確實(shí)帶來(lái)了額外的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。 船上需要一個(gè)大型的低溫儲(chǔ)存箱，例如一個(gè)巨大的冷熱水瓶，以及特殊的冷藏加油管。 盡管這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)存在了一段時(shí)間，但CalMac的新渡輪是英國(guó)第一艘建造的渡輪。設(shè)計(jì)決策必須由保險(xiǎn)公司和監(jiān)管機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)。 還需要在基礎(chǔ)設(shè)施上進(jìn)行大量投資，以向這些船提供液化天然氣（或“掩體”-這個(gè)術(shù)語(yǔ)可以追溯到煤炭的年代，當(dāng)時(shí)船上的燃料實(shí)際上是儲(chǔ)存在燃料中）。 蘇格蘭政府計(jì)劃斥資500萬(wàn)英鎊在Ardrossan和Uig新建LNG加油設(shè)施。 氫等“未來(lái)燃料”呢？ 目前，全球有數(shù)百艘LNG動(dòng)力船正在使用或在建造中，并且這一數(shù)字正在迅速上升。 但是面對(duì)“氣候變化緊急情況”，有些人認(rèn)為我們應(yīng)該研究更徹底的零排放解決方案，例如氫氣。 當(dāng)氫氣被用作燃料時(shí)，無(wú)論是在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒還是在燃料電池中用于發(fā)電，唯一的副產(chǎn)品都是水。 在輪渡慘敗將其投入管理之前，弗格森·馬林（Ferguson Marine）與圣安德魯斯大學(xué)（University of St Andrews）等人合作開(kāi)發(fā)了原型氫動(dòng)力船。 計(jì)劃是為在柯克沃爾（Kirkwall）和沙平賽（Shapinsay）之間的奧克尼（Orkney）修建一條五英里的小輪渡。 弗格森（Ferguson）的動(dòng)蕩并沒(méi)有幫助該項(xiàng)目-它仍在開(kāi)發(fā)中。 在其他地方，挪威公司Norled已在建造世界上第一艘氫輪渡，該輪渡將于2021年下半年在峽灣運(yùn)營(yíng)。 氫對(duì)于像奧克尼島這樣擁有大量可再生能源的島嶼社區(qū)可能效果很好。 獲得氣體的最干凈方法是使用電解方法將水分子分解，該過(guò)程需要電。 奧克尼公司已經(jīng)在利用風(fēng)能和潮汐計(jì)劃在當(dāng)?shù)厣a(chǎn)氫氣-將其存儲(chǔ)在儲(chǔ)罐中并用作汽車(chē)燃料，或在需要時(shí)從燃料電池發(fā)電。 對(duì)于短途旅行，氫氣可以壓縮形式而不是液體形式攜帶在渡輪上。 但是對(duì)于需要更多燃料的更長(zhǎng)行程，存在技術(shù)挑戰(zhàn)-將氫存儲(chǔ)為液體需要溫度低于260°C。 更好的解決方案可能是將氫氣轉(zhuǎn)化為氨，而氨更容易以液態(tài)形式儲(chǔ)存-一家德國(guó)公司正在開(kāi)發(fā)可以使用氨運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)。 電瓶船 六年前，世界上第一艘全電動(dòng)渡輪MV Ampere開(kāi)始在挪威的一條短途航線(xiàn)上運(yùn)營(yíng)。 在2019年夏天，長(zhǎng)197英尺（60m）的全電動(dòng)“埃弗里”埃倫號(hào)在丹麥南部投入使用，兩次充電之間可行駛25英里（40公里）。 電動(dòng)輪Ellen CalMac已經(jīng)運(yùn)營(yíng)了世界上第一艘海上柴油/電動(dòng)混合渡輪（三艘小型船，這些船都是在弗格森造船廠按時(shí)按預(yù)算建造的）。 它們必須用40％的時(shí)間來(lái)依靠電池供電，然后才必須切換至柴油發(fā)電機(jī)。電池從市電中通宵充電。 即插即用：與電動(dòng)輪渡先驅(qū)見(jiàn)面 主要的限制因素是電池的重量（更多的電池，更少的貨物），以及在需要更換之前電池會(huì)持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間的問(wèn)題。 目前，這僅是短途路線(xiàn)的一種選擇，但是隨著技術(shù)的發(fā)展，無(wú)論是在全電動(dòng)船舶還是在混合動(dòng)力系統(tǒng)中，電池電源都將變得越來(lái)越普遍。 氫和氨等其他“未來(lái)燃料”正在迅速發(fā)展，但是這些技術(shù)還處于初期。 一個(gè)渡輪用戶(hù)小組建議，作為臨時(shí)解決方案，我們應(yīng)該考慮將常規(guī)柴油與節(jié)油型船體（如雙體船）結(jié)合使用。 Pentland渡輪公司最近接受了這艘船的交付-MV Alfred，在越南建造，造價(jià)僅為1400萬(wàn)英鎊-但為CalMac采購(gòu)船的CMAL表示，這與其使航線(xiàn)之間可以互換的職責(zé)相抵觸。 世界航運(yùn)業(yè)似乎將液化天然氣視為明智且經(jīng)過(guò)充分測(cè)試的選擇。一個(gè)最近的一項(xiàng)研究預(yù)測(cè)，到造船訂單2025年60％，將涉及LNG。 因此，船廠似乎將建造更多的天然氣動(dòng)力船，這是否將滿(mǎn)足氣候變化的關(guān)注是另一回事。由于英國(guó)運(yùn)輸問(wèn)題，“價(jià)格可能上漲” |
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