美國最大的船舶設(shè)備租賃商Maritime Partners公司開發(fā)的Hydrogen One拖船將在2023年下水，這是全球首艘使用減排的甲醇制氫發(fā)電機(jī)技術(shù)的拖船，船上沒有柴油推進(jìn)裝置。

這艘開創(chuàng)性的拖船由美國西雅圖的Elliott Bay設(shè)計集團(tuán)(EBDG)設(shè)計，將由美國船廠Intracoastal Iron Works建造。

參與該項目的其它主要合作伙伴包括美國技術(shù)提供商e1 Marine和跨國企業(yè)ABB。完工后，該船將由美國船舶運輸公司American Commercial Barge Line公司(ACBL)運營，用于運輸石油產(chǎn)品。

Elliott Bay設(shè)計集團(tuán)戰(zhàn)略擴(kuò)張副總裁兼負(fù)責(zé)人Mike Complita表示，基于船舶的運營情況，此次的解決方案非常適合Hydrogen One。雖然純氫可能難以大批量遠(yuǎn)距離運輸，但甲醇在美國內(nèi)河水運很容易獲得并經(jīng)常運輸，并且與傳統(tǒng)柴油加注非常相似，甲醇可能是除了柴油和生物柴油之外最安全的替代燃料，可以提供相對無限的續(xù)航里程。因此，可以建造一艘使用甲醇燃料就能獲得與柴油相似航程的船。

e1 Marine公司將為Hydrogen One供應(yīng)甲醇制氫發(fā)電機(jī)技術(shù)，能將甲醇和水轉(zhuǎn)化為純氫氣，然后通過燃料電池為船舶的電機(jī)發(fā)電，驅(qū)動2臺L型驅(qū)動方位推進(jìn)器。該船還將配備電池，在需要時能提供額外的電力。

此次Hydrogen One的功率將在2000馬力范圍內(nèi)，但隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，使用類似甲醇制氫系統(tǒng)的拖船將變得更強(qiáng)大。

Complita介紹說，在英國勞氏船級社（LR）的支持下，該項目的風(fēng)險分析研討會已于今年7月舉行，美國海岸警衛(wèi)隊和Elliott Bay設(shè)計集團(tuán)以及運營商ACBL的代表參加了此次研討會。“研討會非常成功，獲得了美國海岸警衛(wèi)隊的高度評價，所有已識別的重大風(fēng)險都得到了充分解決。

英勞船級社隨后提供了正式的入級文件，并將與Elliott Bay設(shè)計集團(tuán)更新的設(shè)計基礎(chǔ)協(xié)議一起提交至美國海岸警衛(wèi)隊。一旦獲批，Elliott Bay設(shè)計集團(tuán)將提交設(shè)計計劃和文件，供海上安全中心批準(zhǔn)。目前，設(shè)計已基本完成，項目正按計劃進(jìn)行，預(yù)計今年第三季度將開工造船。

預(yù)計這種解決方案推向市場，最終將能在成本上與EPA Tier 4內(nèi)燃機(jī)拖船競爭。隨著Tier 4的采用，成本曲線已經(jīng)在上升。與Tier 3相比，建造Tier 4拖船的成本明顯增加，這為此次的新拖船提供了空間，即使成本更高，但更具競爭力。

新拖船將配備ABB的配電和自動化技術(shù)，將能在需要加注燃料之前以標(biāo)準(zhǔn)運營航速航行長達(dá)550英里。更重要的是，將能滿足國際海事組織(IMO)的2030年目標(biāo)，即在2008年的基礎(chǔ)上將溫室氣體(GHG)排放減少40%。該船還將滿足美國海岸警衛(wèi)隊M分章規(guī)定的所有要求。

任何首創(chuàng)船都會帶來一系列獨特的挑戰(zhàn)。對于Hydrogen One，船載電力設(shè)備的龐大尺寸和重量，為Elliott Bay設(shè)計集團(tuán)帶來了一些設(shè)計和技術(shù)測試。Complita表示，燃料電池、重整器和電池，總體上比相同功率的2臺傳統(tǒng)柴油發(fā)動機(jī)更大、更重，必須仔細(xì)安排和平衡拖船來適應(yīng)重量，將設(shè)備放置在遠(yuǎn)離船員宿舍的安全區(qū)域，同時不能影響駕駛室的能見度。

Complita指出，替代燃料的能量密度通常比柴油低20-80%，這意味著需要更大的燃料容量才能使拖船航行更遠(yuǎn)的距離，因此在設(shè)計時也存在技術(shù)上的挑戰(zhàn)性，需要將拖船設(shè)計成有更多的空間來攜帶燃料，尤其是在傳統(tǒng)的內(nèi)河拖船。從功率而言，Hydrogen One是一艘小船。但卻需要大量的燃料和動力，將所有這些都打包成一個傳統(tǒng)的尺寸，是一個挑戰(zhàn)。