蓄電池將為LNG動力船增添新能力

被描述為首套在航船的“真正混合能源系統”目前正在研制，并將安裝到“Viking Lady”號海上支援船。

“Viking Lady”號海上支援船與其它任何一艘海上支援船都不同，該船隸屬于Eidesvik Offshore公司，是一艘具有三年船齡的LNG燃料動力船，也是首艘推進系統部分采用燃料電池的船。燃料電池于2009年秋季安裝上船，能提供330千瓦的電力輸出，目前已成功運營了18500小時以上，使“Viking Lady”號成為全球最環保的船只之一。

現在，“Viking Lady”號將采取進一步措施減少污染排放，給該船安裝電池系統來儲存船上產生的能量。一旦電池組到位，該船將采用與混合動力汽車相同的混合動力系統。不過，挪威船級社聲稱，減少排放的潛力比汽車更大，而且投資回報期比汽車更短。

挪威船級社正在推進稱為“FellowSHIP”的研究項目。該項目的合作伙伴有“Viking Lady”號船的船東Eidesvik Offshore公司和船舶動力解決方案提供方瓦錫蘭公司。各合作方認為，在類似“Viking Lady”號船使用混合動力系統，通過“更順暢、更高效的船用發動機和燃料電池”運營，能減少20-30%的燃料消耗和二氧化碳排放。另一個重要好處就是減少運營成本。據挪威船級社預計，在船上安裝電池降低燃料消耗的投資回收期將不到兩年。

在2012年3月倫敦舉行的一次新聞發布會上，挪威船級社項目經理Bjorn-Johan Vartdal指出，“我們知道，混合動力系統將降低能源消耗。舉例來說，當船舶動力定位狀態運行時，就有很大的節約潛力”，“當船舶在港口時，該船也能僅依靠燃料電池運行，從而大大降低排放。對于環保敏感區，這尤其重要。另外，還能減少機械設備的維護成本和降低噪聲振動。”

一旦船舶裝上電池，挪威船級社及其合作伙伴將開展綜合測量，證實可能實現的節約�；旌蟿恿ο到y的運行還會被描繪出詳細的模型，并進行校準，有助于將來混合動力系統的模擬和優化。挪威船級社還一直在制定以電池為動力的船舶入級規則。

Vartdal先生解釋說，“雖然燃料電池可以用在各種船型上，但就節約燃料而言，這取決于發動機的負荷和運行情況。”他還指出，燃料電池比內燃機更有效，因為電池的可移動部件很少，能更有效地將化學能轉換成電能。“為便于燃料電池利用廢氣，我們還可安裝熱回收系統，這樣可提高15%的效率。燃料電池燃燒氣體，能有30%的能源效率提高，而且二氧化碳排放將減少50%。

Vartdal先生說，“‘Viking Lady’號船目前的系統包括四臺發動機和燃料電池，為推進器和輔助系統提供動力。我們現在正在進行的是安裝大型電池組，以提高利用該系統的靈活性。我們可以將動力儲存在電池中，以便更加有效的運行系統。當船舶靠港時，我們只需使用燃料電池，根本不用運行發動機。”

Vartdal先生接著說，最初FellowSHIP研究小組在岸上對混合動系統進行測試，因為在船上做該試驗代價昂貴。“我們將利用帶傳感器的系統測試‘Viking Lady’號船的燃料使用量和排放量，我們正在開發模擬模型，因為我們將考慮如何優化其他船舶”，“在2013年，我們將在船上安裝混合動力系統，并進行反復試驗，以便量化節油和降低排放的收益。我們的目標是節省燃料成本20%。”

他還指出的，在船上安裝電池將有助于船舶在發動機只運營部分負荷時，能減少排放。“由于在低負荷運行時，發動機消耗的燃料更多，因此我們正積極考慮使用電池作為動力。”

“我們正在尋求利用電池來進行發動機低負荷運行時的過渡。使發動機恒定負荷運行將有助于減少燃料消耗。”

“‘Viking Lady’號船配備了四臺發動機，這些發動機在相當一部分時間都是低負荷運行。如果我們將電池作為替補，我們就可以更有效地利用電池，甚至僅使用一臺發動機，因此還有進一步降低燃料和排放的潛力。”

Vartdal先生指出，FellowSHIP財團正在挖掘“冷燙”（即當船舶在港時利用岸上電源）的潛力，利用岸上電源給電池充電，在港時發動機根本不運行。另一種情況就是在船舶進港前關閉發動機，在港口時僅依靠電池的動力運行。給電池充電后，船舶繼續使用電池動力離開港口，之后再啟動發動機。采用蓄電池意味著可以通過其他途徑獲得能源——如太陽能。

Vartdal先生介紹說，像“Viking Lady”號這樣的全混合動力系統船，采用1臺2兆瓦電池，耗資大約200萬美元，每年的燃料成本大約為500萬美元。以節約20%燃料計算，相當于每年節省大約100萬美元燃料。此外，每年還減少二氧化碳排放300噸，減少氮氧化物排放80噸。

“未來，如果電池足夠大的話，我們可以只使用燃料電池，無需發動機”，這意味著像渡輪這樣的船將會有良好的潛在解決方案。

燃料電池的使用壽命取決于其運行情況，但挪威船級社預計首次可以在運行10-15年后才更換。

Eidesvik首席執行官Jan Fredrick Meling指出，該公司投資環境友好型推進系統的原因是像挪威國家石油公司這樣的包租方在包租時將獎勵額外費用。“當我們下水第一艘LNG動力船時，我們是先鋒。雖然我們還沒有看到利潤，也沒有看到很多投資回報，但石油公司今后將需要這類船舶，我深信需要這種解決方案。”

“像我們這樣具有關注環保、具有良好聲譽的公司將更容易招聘優秀人才。我們的用戶將尋求越來越多的環境友好解決方案，今后將更加關注可持續發展。”

Meling先生結論說，“當我們證實了混合動力系統的優越性后，我們將向我們的包租人推薦，并探討他們愿意增加多少日租金，我們知道挪威國家石油公司和道達爾公司希望這樣做”，“石油公司對新概念動力系統有興趣，我們相信投資回報只需2-3年，石油公司將準備為我們進行的投資做出貢獻”。