从电动渡轮到风力船舶:航运业如何实现脱碳

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本文最初发表于2022年7月,并于2024年8月更新。

  • 航运业约占全球排放的3%,但该行业正在探索脱碳技术,包括生物燃料、可再生能源和混合动力系统。

  • 一艘电动渡轮正在瑞典斯德哥尔摩进行试运行,其能耗比传统船只低80%。

  • 世界经济论坛的率先行动者联盟是一项旨在帮助“难以减排”的工业领域(包括航运业)实现脱碳的倡议。

据称是全球首艘高速电动客船的渡轮正在瑞典进行试运行。

在航运业尝试脱碳之际,这是否预示着该行业的未来?

电动渡轮的诞生

10月,一艘名为Candela P-12的新型电动渡轮将开始提供试运营服务,往返于瑞典首都斯德哥尔摩与岛屿郊区埃克勒厄(Ekerö)之间。

这家瑞典电动船制造商Candela表示,该渡轮由其研发,其能耗比传统船舶低80%,并且“全生命周期排放比柴油船舶降低97.5%”,据《福布斯》报道。

P-12的最高航速为30节,Candela称其为“全球首艘高速远程电动穿梭船”,据称对通勤者而言,其速度比地铁、公交车以及高峰时段行驶的汽车更快。

这艘渡轮在水面上方飞行,据France24报道,利用从船体延伸出的三个碳纤维翼。这意味着尾流更小,使该船的航速能够超过传统渡轮所允许的速度。

如果瑞典的试运营取得成功,Candela计划向国际市场扩张。Candela P-12渡轮研发测试负责人Andrea Meschini告诉法新社(AFP),该领域“潜力巨大,因为全球大多数大城市都是沿水而建的”。

事实上,电动船舶市场预计到2030年价值达142亿美元,据Markets and Markets称。

瑞典这艘新渡轮被称为‘全球首艘高速远程电动穿梭船’。Image: Candela

这对更广泛的航运业有好处吗?

以电池为动力的电动船只适用于客渡轮等小型船舶进行短途海上航行。但对于货运船舶通常所需的大型船只及长途航线,目前尚不可行。

电气化“确实不适用于远洋船舶,因为所需电池体积过大”,全球海事论坛的Johannah Christensen。

幸运的是,这并非唯一正在探索的绿色方案。

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为何航运业需要减排?

国际航运是最难脱碳、规模也最大的行业之一。约110亿吨货物每年通过船舶在至少150个国家之间运输。

航运承担了约全球贸易的80%的运输量,其排放量约占全球排放的3%。专家表示,若不消除这些排放,世界将无法实现碳中和并应对气候危机。

据估计,航运造成的空气污染每年导致约6万人过早死亡,尤其是在沿海和港口地区。

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航运脱碳进展如何?

2023年,国际海事组织承诺将于2050年左右实现航运净零排放,并承诺到2030年确保使用零碳和近零碳燃料。

这一目标得到200多名海运行业领袖的支持,他们通过“航运脱碳行动呼吁”,该伙伴关系由全球海事论坛(GMF)管理,最初与世界经济论坛和Friends of Ocean Action共同发起。

论坛也是率先行动者联盟的合作伙伴,该联盟旨在帮助“难以减排”的工业领域(包括航运、航空和卡车运输)实现脱碳。

在过去十年中,航运业的总排放量持续攀升。Image: Unctad/Marine Benchmark

航运业有哪些脱碳解决方案?

全球海事论坛(GMF)最新发布的《零排放试点与示范项目图谱》收录了340个已注册项目,其中氨和氢技术占主导地位。

航运业正在试用替代燃料,如生物燃气(一种通常由有机废弃物提取的可再生燃料)以及氨、甲醇和氢。

例如,丹麦船东兼运营商马士基(Maersk)正在推出八艘大型远洋集装箱船,可使用碳中和甲醇作为燃料。

风能、太阳能及其他形式的可再生能源可被利用于船舶推进。瑞典造船商Wallenius Marine及其合作伙伴正在研发“Oceanbird”,这是一艘由六个翼帆提供动力的船舶。

与此同时,美国公司嘉吉(Cargill)已成功测试了“Pyxis Ocean”,这是全球首艘风力驱动船舶。该船加装了两个大型风帆,嘉吉表示,其燃料节省量(因而排放节省量)达到每天11吨。

在挪威,邮轮公司Hurtigruten正致力于应对邮轮行业的大量排放,其计划包括一艘太阳能驱动、零排放的邮轮。

正在研发结合电池与其他燃料的混合动力系统,以帮助航运业实现脱碳。Image: Britanny Ferries

在法国,Brittany Ferries正在推出其首艘混合动力渡轮。圣马洛号可搭载1400名乘客,是两艘新型混合动力渡轮中的首艘,这两艘渡轮将于2025年起往返于英格兰与法国之间。

这些渡轮可使用液化天然气(LNG)、电池动力,或两者结合。液化天然气属于化石燃料,但被认为比石油基燃料更清洁、更安全。

负责建造这些渡轮的瑞典公司Stena RoRo表示,混合动力船舶是迈向未来技术发展的垫脚石,包括“绿色燃料、燃料电池、更大容量电池,以及太阳能或风力辅助推进”。

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