Entwicklungstrend von Schiffskraftstoffen
1. Biokraftstoffe
In Bezug auf die vorläufigen Richtlinien für die Verwendung von Biokraftstoffen gemäß den Artikeln 26, 27 und 28 (DCS und CII) von MARPOL Annex VI (MEPC. 1/Circ. 905) für Biokraftstoffe, die den Nachhaltigkeitsstandards von entsprechen dem Carbon Offsetting and Reduction Mechanism for International Aviation (CORSIA) entsprechen und über den gesamten Lebenszyklus eine Treibhausgasemissionsintensität von nicht mehr als 33 gCO2e/MJ aufweisen, kann der Cf des Kraftstoffs berechnet werden, indem der berechnete Emissionsintensitätswert mit dem unteren Heizwert des Kraftstoffs multipliziert wird ( der nicht kleiner als 0 sein darf). MEPC78 hat die einheitliche Interpretation von MARPOL Annex VI genehmigt, die besagt, dass für Kraftstoffe, die mit nicht mehr als 30 % Biokraftstoffen gemischt sind, keine Notwendigkeit besteht, die NOx-Emissionen des Motors erneut zu zertifizieren. Biodiesel: Fettsäuremonoalkylester, die durch Reaktion von tierischen und pflanzlichen Fetten oder Abfallfetten mit Alkoholen hergestellt werden. Am typischsten ist FAME, dargestellt durch BD100. Unter der Voraussetzung einer nicht gezielten Modifikation herkömmlicher Dieselmotoren beträgt das Emissionsminderungspotenzial 17-30 %.
2. LNG
Simulationsanalyse des synchronen Betriebs von LNG-Betankung, -Be- und -Entladung im Yangshan-Hafen in Shanghai
Die weltweiten Reserven sind reichlich vorhanden, Schlüsseltechnologien werden ausgereift, Einrichtungen zur Unterstützung der Industriekette werden allmählich ausgereift und die Schiffsvorschriften verbessern sich. Sauberer Kraftstoff mit hoher volumetrischer Energiedichte (60 % Schiffsdiesel), geeignet für verschiedene Schiffstypen mit niedriger Verflüssigungstemperatur und hohen Lager- und Transportkosten. Es gibt Methanaustritt mit begrenztem Emissionsminderungspotenzial (10 % -25 %).
3. Methanol
Das Stromversorgungssystem für die Anwendungsbedingungen ist grundsätzlich ausgereift, das Regulierungssystem ist grundsätzlich perfekt, als chemisches Produkt ist die Produktion groß (fast 100 Millionen Tonnen im Jahr 2021) und die Logistikkette ist ausgereift. Es gibt viele Aufbereitungsmethoden und Rohstoffe: Kohle, Erdgas, erneuerbare Aufbereitung (Biomasse, erneuerbarer Strom).
Niedriger Flammpunkt, brennbar und explosiv. Hat Korrosion, Quellung und geringe Toxizität. Die volumetrische Kapazitätsdichte ist relativ gering (ca. 42 % des Schiffsbrennholzes). Flüssigkeit bei Raumtemperatur und -druck, praktisch für die Lagerung an Bord. Sauber und umweltfreundlich, mit geringen NOx- und SOx-Emissionen. Hohes Emissionsminderungspotenzial (5 % -95 %).
16.000 TEU Methanol-Dual-Fuel-Containerschiff (im Bau)
Methanolbetriebenes VLCC-Konzeptschiff (Kraftstofftank 7000 m3)
4. Ammoniak
Es enthält selbst keinen Kohlenstoff und bei der Verbrennung an Bord entsteht kein Kohlendioxid. Der Aufbereitungsprozess ist ausgereift, die Produktionsrohstoffe erfordern keine Kohlenstoffquellen, die volumetrische Energiedichte ist niedrig (ca. 32 % Schiffsdiesel) und es weist eine starke Toxizität und Korrosivität auf. Das Meereskraftwerk befindet sich noch in der Entwicklung, das Regulierungssystem ist nicht ausgereift, die IGC-Regeln sind verboten und der Energieverbrauch für die Produktion ist relativ hoch. Als Kraftstoff beträgt der Wirkungsgrad der Energieumwandlung etwa 30 %.
Ammoniak-Kraftstoff-VLCC-Konzeptschiff (Kraftstofftank 6000 m3 × 2)
4. Wasserstoff
Basierend auf der aktuellen Wasserstoffspeichertechnologie sind große Seeschiffe immer noch nicht in der Lage, Wasserstoff direkt als Haupttreibstoff zu nutzen.
Keine Umweltverschmutzung, keine Emissionen; Der elektrolytische Wasseraufbereitungsprozess ist ausgereift und gehört zur erneuerbaren, sauberen Sekundärenergie; Die volumetrische Energiedichte ist zu niedrig (flüssiger Wasserstoff macht etwa 24 % des Schiffstreibstoffs aus); Verflüssigungstemperatur -253 Grad C, schwer zu lagern und zu transportieren; Das Gas mit dem größten Detonationsbereich (4 % -75,6 %); Unausgereiftes Hochleistungs-Wasserstoffkraftwerk für Schiffe; Das Regulierungssystem für Schiffe ist noch nicht solide.
Das erste wasserstoffbetriebene Schiff in China, „Three Gorges Hydrogen Boat No.1“
5.elektrisch
Das rein elektrische Schiff mit der größten Kapazität der Welt, die „Three Gorges No.1“ auf dem Jangtsekiang
700TEU Fluss-See-Direktcontainerschiff mit reinem Elektroantrieb