7月23日,隨著一聲鳴笛,經歷2個月改造的“浙蕭山貨03306”貨船,“平靜”離岸,開啟它新的生命週期。與進船廠時的情景相比,現場沒有多餘噪音,也沒有難聞異味,只有更輕盈、絲滑的操作和更靈敏的提速。
事實上,“浙蕭山貨03306”貨船的內裏已截然不同。它已從一艘內河貨運燃油船舶,變身成一艘純電池動力船舶。不僅如此,它還是由浙江研發設計,投用在全國京杭大運河流域內的首艘“油改電”內河貨船(300總噸級)。
就在幾分鐘前,杭州市公路與港航管理服務中心工作人員已完成這艘“油改電”船舶的船檢工作,並向所屬企業發放《內河船舶安全與環保證書》。這即意味著,這艘“油改電”內河貨運船舶已具備安全駕駛的條件。不久後,它將重新恢復在浙東運河的日常運營。
“油改電”後的內河貨運船舶實力怎麼樣?這一改造難度,有多大?未來的大運河裏,還會有更多綠色動力船舶嗎?帶著這些好奇,記者親歷改造現場尋找答案。
油改電 能耗費降低三分之二
初次見到這艘“油改電”內河貨運船舶時,它的外觀並無特別——船長44.8米、總寬8.16米、型深2.83米,屬於浙東運河航段普遍船型。可當船員啟動發動機,輕推電動“油門”,它的獨特之處就顯現了出來。
開船時,我們特意選擇站在了感受最為清晰的船尾。一般,船尾往往會配備幾平方米的船員休息區。而甲板之下,就是整艘船的動力系統。
也就是説,如果是傳統柴油船,這裡也是全船環境最“惡劣”的地方——發動機震動所産生的噪音,伴著柴油燃燒時産生的熱量和異味,無時無刻不存在著。
但現如今,這些煩惱全然不見。開船的過程中,我們肉眼看見的,是船身隨著水流輕微抖動,很快船頭率先離岸,緊接著船身朝向江中間,提速至預定航道、航速向前行駛;耳畔聽見的,只有水流撞擊船體的聲音,鼻尖聞到的,也只是水草的清香。
同行的浙能邁領技術經理、電動船技術負責人郭哲璐告訴我們,目前整船的電池總容量為1048千瓦時,充滿一次電大約需要4個小時,最大續航約100公里。
“這一輸出功率與改造前,基本一致。”為了更方便我們理解專業數據,郭哲璐用實際應用給我們舉例道,這艘船主要任務,是在浙東運河紹興段至寧波段之間運輸煤炭。
“單趟全程180公里,按照7公里每小時的航速,需要1天1夜,加上船閘過夜等待時間,總共要2至3天;現在電船的續航里程雖然只有100公里,但在等待過閘間隙同步充電,不影響運輸效率。同時,航速也能達到7到12公里每小時,與原先不無差別。”
運力條件不變,運輸能耗卻發生了驚天巨變。據該船所屬浙能集團測算,按全年運營50航次,每航次運作360公里計算,年用電量在14.4萬度左右,可替代燃油18噸,較改造前每年可減排二氧化碳約56噸,同時還能降低運營成本近10萬元。
“相同里程下,電船可節省近三分之二的能耗費。”郭哲璐説。
電動“心臟” 恒溫26℃
“浙蕭山貨03306”之所以能成為浙江內河中的“一枝獨秀”,得益於它換上了一顆電動“心臟”。
跟隨專業人員的腳步,我們在這艘“油改電”貨船上,找到了這顆“心臟”。這才發現,原來整套鋰電池動力推進系統由電池、電機、配電“三電”組成。
我們首先找到的,是這顆“心臟”的主動脈,即電池間。據了解,整艘船的電池總容量為1048千瓦時,分別配有左、右兩個電池間。每個電池間裏,電池包累放的高度近乎達到了1米5,四週墻面都包裹了銀色的防火材料,頂部也安裝了滅火裝置。因此,剩餘的空間小之又小,僅限1人走動。
可以想像,當船舶啟動運作時,兩個電池間中的電池會同時運作,由此産生的熱量也不言而喻。但令人奇怪的是,已然入伏的杭州,驕陽似火,甲板溫度更是高過了50℃,而電池間內保持著26℃的涼爽。
“給電池間配空調,主要是為了保護電池,防止過熱熔斷。”杭州市公路與港航管理服務中心海事船檢處處長陳巍解釋道,“船舶在航行過程中,電池系統如因高溫突發熔斷,致使全船失去動能,將會導致較大的水上交通安全事故隱患。”
事實上,控制電池溫度,僅僅是此次改造中調試的技術難點之一。陳巍告訴我們“油改電”過程中難度最大的部分,就在於把獨立的電池、電機、配電三個系統整合到一起。
舉個例子,關於電池控溫,一個多大平方米的電池間裏放多少電池,需要控制在多少溫度下狀態最穩定?船舶啟動、轉彎、停靠、加速等各種狀態下,配電系統怎麼分配,提供多少動能?
面對這些難題,杭州在省港航中心指導下,聯動多地交通船檢部門技術專家,先後克服了鋰電池組佈置方案、“三電”系統可靠性論證、舵機系統隨動設計、直流配電系統分離設置、電池安全管理控制系統等技術壁壘。
陳巍説,浙江首艘“油改電”內河運輸船舶的意義不在於盲目追求航速、航程,更重要的是改造技術的成熟穩定。
續航100公里 只是起點
未來,“油改電”貨船是否可以推廣普及?這個答案是肯定的,但難度也不小。
當前,航運業綠色化發展已迫在眉睫。國際海事組織數據顯示,全球航運業每年排放的二氧化碳、甲烷等溫室氣體已超過10億噸,該數值接近全球人為活動碳排放總量的3%。
因此,內河運輸船舶“油改電”,成為航運業綠色發展的方式之一。今年3月,國務院關於印發《推動大規模設備更新和消費品以舊換新行動方案》中強調,“逐步擴大電動、液化天然氣動力、生物柴油動力、綠色甲醇動力等新能源船舶應用範圍”。
作為世界遺産京杭大運河、浙東運河的重要節點,杭州已向“綠”啟航。截至目前,杭州現有檢驗登記內河船舶約3600艘,其中電池動力船舶404艘,佔比11.2%。值得一提的是,僅2023年,杭州航區新增磷酸鐵鋰電池船舶22艘,較2022年實現了550%的增長,累計共34艘。
為了推進新能源船舶普及,杭州也已完成省內首個《內河純電池動力船舶檢驗指南》編制、驗收,並於2023年3月7日在全省內河航區推廣應用。
但我們也在其中發現,增長較快的純電池動力船舶中,針對“油改電”貨船還屬於唯一。想要進一步推廣,在續航能力、改造成本、充電配套等方面還需完善。
以改造成本為例,此次“浙蕭山貨03306”貨船改造花費近200萬元,且未包括購船成本。雖然杭州針對新能源船舶有一定的補貼,但在現有技術及成本條件下,對於企業來説只是九牛一毛。郭哲璐就表示,影響高成本的因素有很多,光“三電”系統的硬體配置就佔比不小。
充電配套缺失,也同樣受成本所困。目前,杭州已有客運企業自備配套充電樁,但載貨船舶專用充電場站及碼頭泊位等綜合投入要比前者高出數倍。不僅如此,充電碼頭的建設要求、難度都遠高於普通碼頭。
“雖然現有的各方條件尚且處於起步階段,我們的‘油改電’貨船也只能續航100公里,但這已是個起點。”對於航運業綠色發展的未來,陳巍有信心。
這種希望可以從幾個維度來看。首先,續航里程受限情況下,可以先從短途、固定航線著手,在小範圍打造應用場景。其次,改造成本高只是暫時性的,只要“油改電”技術成熟,就做好了隨時普及的基礎。再者,純電池動力船舶並非綠色動力技術的唯一選擇,杭州也在甲醇、氫等動力技術應用上突破發力。
如此也可以想像,隨著“浙蕭山貨03306”的順利啟航,綠色會成為世界遺産——中國大運河裏,新的色彩。
來源: 潮新聞 | 撰稿:記者 應陶 魯傑 | 責編:樓茗涵 審核:張淵
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