Как в Европе осваивают судоходство на водородном топливе?
О последних европейских разработках, о технологии гибридного применения водородного топлива с электроэнергией, об опыте и результатах применения топливных элементов на пароме и научно-исследовательском судне — в интервью корреспонденту "Корабел.ру" с глобальным менеджером по продуктовому направлению "Электрификация" ABB Marine & Ports Йостеном Богеном (Jostein Bogen).
Сегодня в мире на передовую выходит экологически ответственное судоходство, и для АBB это стимул совершенствоваться в области технологии топливных элементов. Это широко признанное и одно из самых многообещающих решений для снижения негативного влияния на окружающую среду.
Спрос на решения, обеспечивающие экологически и экономически ответственное судоходство, стремительно растет, и внедрение топливных элементов поможет морской отрасли достичь целей по сокращению выбросов CO2 (Международная морская организация, специализированное учреждение ООН, ответственная за регулирование судоходства, поставила задачу сократить годовой уровень выбросов минимум на 50% к 2050 году по сравнению с уровнями 2008 года).
Мы в ABB отметили, что сначала технология топливных элементов нашла свое применение на судах, работающих на коротких маршрутах. И уже сейчас она используется в данном сегменте, а на более крупных судах она же функционирует в качестве дополнительного источника энергии.
На судах, эксплуатируемых на больших расстояниях, применение топливных элементов в сочетании с аккумуляторами помогает оптимизировать энергосистему, обеспечивая при этом оптимальный срок эксплуатации и производительность топливных элементов. Таким образом, батареи и топливные элементы прекрасно дополняют друг друга.
В настоящее время компания АВВ уделяет основное внимание низкотемпературным топливным элементам с полимерно-электролитной мембраной (LT-PEM), поскольку эта технология коммерчески наиболее рентабельна и подходит для применения в морской отрасли. И хотя наше внимание сосредоточено на LT-PEM технологии, оно вовсе не ограничено ею.
Портфолио ABB охватывает всю производственно-сбытовую цепочку водородной технологии от производства, транспортировки, хранения до потребления. И мы активно сотрудничаем с партнерами и заказчиками для создания новой водородной экосистемы. Экономически жизнеспособная и устойчивая экосистема во многом зависит от взаимодействия экспертов всей цепочки создания стоимости; опыт и знания в фактических и связанных использованиях и приложениях; опыт и знания данной технологии и близких ей, а также комплексный подход очень важны.
У нас в ABB есть два направления. Для небольших систем мощностью менее 1 МВт подходят модули топливных элементов серийного производства, которые также могут самостоятельно использоваться на небольших судах и на более крупных в качестве вспомогательного источника энергии.
Для высокой мощности у нас есть совместная разработка с компанией Ballard Power Systems, которая является одним из ведущих поставщиков топливных элементов для тяжелых условий эксплуатации. Габариты электростанции на топливных элементах мощностью 3 МВт примерно такие же, как у дизельной генераторной установки аналогичной мощности, включая вспомогательное оборудование.
В проектах, финансируемых ЕС, где мы участвуем, используется гибридная система питания на топливных элементах с нулевым выбросом.
Такая система разработана для финского исследовательского судна Aranda, строительство которого финансируется Европейским Союзом в рамках проекта "MARANDA". При проведении измерений на исследовательских судах отключают главные двигатели, чтобы свести к минимуму шум, вибрацию и загрязнение воздуха, которые могут повлиять на результаты. Система генерирования энергии на топливных элементах АBB мощностью 165 кВт работает в режиме динамического позиционирования, а также используется для питания электрооборудования на судне Aranda во время проведения измерений.
В 2020 году ABB подписала Меморандум о взаимопонимании со специализирующейся на водородных технологиях компанией Hydrogène de France (HDF) с целью организации совместного производства систем питания на топливных элементах мегаваттного масштаба. На основе существующего сотрудничества, анонсированного 27 июня 2018 года, с компанией Ballard Power Systems, ведущим международным поставщиком топливных элементов с протонообменной мембраной (PEM), ABB и HDF намерены использовать технологические возможности для производства мегаваттных энергоустановок для морских судов. Основа новой системы – энергоустановка мощностью в несколько мегаватт, совместно разработанная компаниями ABB и Ballard. Системы будут производиться на новом предприятии HDF в Бордо (Франция).
Другой пример – проект, который мы реализуем вместе с SINTEF Ocean Laboratory в городе Тронхейме (Норвегия) и норвежской верфью Fiskerstrand. Мы изучаем практические аспекты гибридной системы питания парома на топливных элементах и батареях. Моделируя условия, которые могут возникнуть при работе парома на высоких скоростях на коротком маршруте, мы видим, как гибридная силовая установка реагирует на интенсивную эксплуатацию в циклическом режиме. Для стимулирования развития зеленых технологий в судоходстве эта работа поддерживается норвежскими исследовательскими группами и государственным предприятием Enova.
Мы также работаем над рядом проектов для разных типов судов: круизные лайнеры, суда береговой охраны, паромы.