Блог

Sep 22, 2023

Пути к энергетическому будущему внутренних водных путей

«Не существует единой серебряной пули или технологии-единорога» для снижения выбросов, — сказал Гэри Саррат из Caterpillar Marine. Вместо этого существует множество вариантов, каждый из которых требует рассмотрения. Саррат был

«Не существует единой серебряной пули или технологии-единорога» для снижения выбросов, — сказал Гэри Саррат из Caterpillar Marine. Вместо этого существует множество вариантов, каждый из которых требует рассмотрения.

Саррат выступал на тему «Решения в области устойчивого развития для морского сегмента» на Летнем совещании по безопасности американских операторов водных путей в центре Сент-Луиса 16-17 августа. На встрече было представлено несколько дискуссий и презентаций по экологическим технологиям для внутренних водных путей, каждая из которых была насыщена информацией. Майк Бреслин, директор AWO по безопасности и устойчивому развитию, представил участников дискуссии и докладчиков.

Саррат отметил, что Caterpillar расширила общение со своими клиентами о своих исследованиях и разработках в области «зеленых» технологий и о том, что они могут для них значить.

Презентация Саррата охватывала модернизацию двигателей Cat, услуги, электрические и гибридные силовые агрегаты, топливо с низким уровнем выбросов углекислого газа и регулируемые выбросы. Он сказал, что компании становятся все более изощренными в расчете своих углеродных циклов. «Простой переход на альтернативное топливо не всегда означает уменьшение выбросов», — сказал он. «При некоторых обстоятельствах метанол может иметь углеродный цикл с большим количеством выбросов углерода, чем ископаемое топливо».

Саррат рассмотрел плюсы и минусы альтернативных видов топлива: от биотоплива и возобновляемого дизельного топлива до метанола, жидкого водорода, сжатого водорода и электричества, хранимого на батареях. Он объяснил концепцию «объемной плотности» или количества энергии на эквивалентный объем. Водород не имеет выбросов углекислого газа, но требует в 10 раз больше объема, чем дизельное топливо, для получения такого же количества энергии. Даже для сжиженного водорода по-прежнему требуется в пять раз больше дизельного топлива. Для его сжижения и охлаждения также требуется много энергии, что снижает общую эффективность использования углерода.

Европейские страны делают крупные инвестиции в водородные технологии для морского использования.

Биотопливо может иметь пределы смешивания. Возобновляемое дизельное топливо представляет собой «запасное» топливо, не требующее никаких модификаций двигателя. Однако биодизель не любит воду и высокие температуры, и при неправильном обращении на нем могут расти водоросли.

Метанол имеет вдвое меньший объемный КПД, чем дизельное топливо, т. е. для достижения выработки энергии дизельного топлива требуется всего вдвое больше метанола, и он является жидким при температуре окружающей среды. По словам Саррата, в марте 2022 года компания Caterpillar объявила, что близка к выпуску двухтопливных версий своих судовых двигателей серии 3500, которые могут работать на метаноле. Серия 3500 — это самая популярная платформа морских двигателей Cat, которая используется на различных морских судах. Cat также в течение пяти лет выпустит комплекты модернизации для перевода двигателей Tier 4 3500 на двухтопливные. Со временем Caterpillar рассмотрит и другие платформы своих двигателей.

Для аккумуляторов требуется надежная наземная экосистема зарядки с возможностью доставки от корабля к берегу. Потенциально многообещающий путь экологически чистых технологий в будущем может включать использование наземных водородных установок для зарядки корабельных аккумуляторов.

По словам Саррата, система управления является наиболее важной частью любой энергетической системы.

Бен Пэрриш, отвечающий за специальные проекты и инициативы ESG в Kirby Marine, а также победитель конкурса Inland Marine Expo 2018 года в категории «40 до 40», рассказал о двухтопливном теплоходе Kirby. Зеленый Бриллиант, которого будут крестить через несколько недель. Его название произошло от конкурса имен, в котором сотрудники Kirby и сотрудники по дизайну SanJac Marine и Stewart & Stevenson представили 755 заявок.

Его дизель-электрическая установка поддерживается аккумуляторным блоком. Одним из больших преимуществ судна с батарейным питанием является «мгновенный крутящий момент без увеличения скорости», сказал Пэрриш. По этой причине питание от аккумулятора идеально подходит для маневрирования на очень низкой скорости и на близком расстоянии. Рулевые также получают широкий диапазон мощности благодаря питанию от аккумулятора. «У нас есть команда, которая сейчас рассчитывает газ», — сказал Пэрриш. Органы управления дроссельной заслонкой, работающие от аккумулятора, могут быть настолько чувствительными, что их приходится тщательно проверять с участием водителей, чтобы привыкнуть к ним и откалибровать органы управления. Аккумуляторы могут обеспечить мгновенную мощность в два-три раза большую, чем обычный двигатель.