Работа идет вслед за прошлогодним исследованием и анализом, которые подтвердили жизнеспособность водородных топливных элементов для обеспечения вспомогательной энергии пришвартованных или стоящих на якоре кораблей. Исследователи водорода из Sandia National Laboratories присоединились к нескольким партнерам в последующем проекте, результатом которого станет портативный автономный водородный топливный элемент, который может плавать на барже, находиться на доке или транспортироваться туда, где это необходимо. для подачи электроэнергии.Порты были основным источником загрязнения воды и воздуха в США, но до последних лет оставались относительно нерегулируемыми.
По мере того, как порты начали расширяться и их влияние на окружающую среду стало более очевидным, операторы портов сталкиваются с целым рядом правил. Многие порты начали устанавливать цели устойчивого развития или внедрять экологически чистые методы, и именно здесь топливные элементы могут сыграть свою роль.«Никто никогда не строил такого рода нестандартное устройство для этой цели», — сказал менеджер проекта Sandia Джо Пратт. По его словам, установка поместится в 20-футовом транспортном контейнере и будет состоять из четырех 30-киловаттных топливных элементов, системы хранения водорода и оборудования для преобразования энергии.
Система будет доставлена и развернута компанией Young Brothers, Ltd., одним из партнеров проекта и основным грузоотправителем на Гавайских островах. Установка находится на стадии детального проектирования и проектирования до середины 2014 года, а после изготовления, сборки и обучения операторов Young Brothers будет введена в эксплуатацию в течение шести месяцев в начале 2015 года. Young Brothers, демонстрационный партнер проекта, является дочерней компанией Foss Maritime Company, судоходная компания, которая имеет сильные экологические и финансовые интересы в проекте.Проект на Гавайях совместно спонсируется Управлением энергоэффективности и возобновляемых источников энергии (EERE) Министерства энергетики США и Морской администрацией Министерства транспорта США (MARAD).
Оптимизм изобилует после более раннего исследованияПроведя в 2013 году исследование различных портов, Sandia более подробно проанализировала судоходные операции «Молодого брата». Как и многие операторы, компания использует дизельные двигатели-генераторы для питания рефрижераторных контейнеров.
«Мы сравнили эффективность их дизельных двигателей с топливными элементами, изучили эффективность использования энергии на различных уровнях мощности и оценили экономию и сокращение выбросов, которые были бы достигнуты, если бы они перешли на работу на топливных элементах», — сказал Пратт. Анализ показал, что, когда генераторы часто вырабатывают мощность ниже максимальной, как, например, на Гавайях, преимущество топливных элементов в эффективности по сравнению с двигателем внутреннего сгорания возрастает, сказал он.
Хотя исследование должно было сделать некоторые предположения (например, закупочную цену водорода), оно определило, что Young Brothers может сэкономить топливо и энергию при значительном сокращении выбросов, если переключится в первую очередь на топливные элементы.Обладая многообещающими результатами исследования и партнером по доставке, Young Brothers, который первым начал использовать систему топливных элементов в течение шести месяцев, EERE и MARAD решили профинансировать демонстрацию. В число других партнеров проекта входят Hydrogenics Corp., которая спроектирует и построит прототип блока и поставит топливные элементы, и Гавайский институт естественной энергии, который окажет помощь в вопросах поставок водорода.
К другим заинтересованным сторонам относятся Береговая охрана США и ее местный сектор в Гонолулу, а также Американское бюро судоходства. Эти организации обладают регулирующими полномочиями в отношении проектирования и эксплуатации прототипа и рассматривают проект как способ помочь им в разработке официальных правил для водорода и топливных элементов в морской среде. Они вместе с Группой по обзору безопасности водорода Министерства энергетики рассмотрят аспекты безопасности, связанные с проектированием и эксплуатационными планами.
Будущие развертывания и другие портыВ дополнение к своей роли по управлению проектами, Sandia предоставляет технический опыт в области водорода и топливных элементов, особенно в области кодексов и стандартов, проектирования систем, систем безопасности, сбора данных и анализа как операций, так и экономического обоснования для развертывания.
По словам Пратта, после шестимесячного развертывания системы топливных элементов команда проекта проанализирует успехи и проблемы проекта, в том числе эксплуатационные и стоимостные параметры, необходимые для экономического обоснования в других портах.По его словам, долгосрочная цель — разработать коммерческую технологию, которую можно будет широко использовать в других портах.
Команда проекта видит сильную рыночную потребность и желание решения на топливных элементах не только в морских портах, но и для других приложений, таких как обеспечение электроэнергией пользователей, не подключенных к электрической сети.