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在混合动力推进系统中,BESS 可使发动机(主发动机和辅助发动机)以恒定功率输出运行,同时电池提供调峰功能,从而有助于降低燃料消耗并提高发动机效率。一些系统也可以仅靠 BESS 运行,从而实现短时间的零排放运行,例如,当进入港口以减少近岸污染时。虽然全混合动力系统确实能够完全依靠电池供电,但这些系统中的电池尺寸不足以为船舶提供全程供电。将 BESS 纳入船舶电网还可以减少运行辅助发动机的需要,最大限度地减少机械磨损,并可以更轻松地进行发动机维护。在所有情况下,安装在船上的 BESS 都将使用船上发动机充电。虽然理论上可以使用岸电为发动机充电,但这需要从一开始就纳入船舶设计中或改装到船上。然而,目前缺乏岸电充电功能意味着此功能仅在某些情况下使用。
• 法国水电公司 (HDF) 计划在菲律宾三宝颜西布盖建造一座可再生能源发电厂 • 这座名为“Hydrogen Renewstable”的工厂将成为该国第一座氢能发电厂 • 水力发电将被用作可再生能源 • 混合发电厂的初始容量为 10 兆瓦,未来计划将容量扩大到 45 兆瓦 • 将通过电池实现储能能力
继 IRENA 在 2019 年新加坡 GMF 年度峰会上为航运界做出贡献后,IRENA 于 2020 年 1 月正式加入“迈向零排放”联盟 (GtZ)。该倡议由来自整个航运价值链的 150 多家公司与能源行业以及政府和政府间组织的关键利益相关者组成 (GMF, 2020)。GtZ 联盟的目标是到 2030 年,在深海贸易航线上运营具有商业可行性的零排放船舶 (GMF, 2020)。IRENA 就燃料、技术和脱碳途径为联盟提供建议,并通过知识建设和参加有关航运业 power-to-X 和零碳燃料的专家会议来支持联盟。最近,在 2021 年 9 月 22 日,IRENA 支持 GMF 发起的全球行动呼吁。行动呼吁要求各国政府承诺到 2050 年实现航运脱碳,通过国家和地区行动支持工业规模的零排放航运项目,并实施政策措施,使零排放航运到 2030 年成为默认选择(GMF,2021 年)。
超过 90% 的世界贸易是通过海上运输进行的。空气污染、温室气体 (GHG) 排放和水下辐射噪声是这种国际航运的意外副产品。航运业意识到提高能源效率和减少温室气体排放的必要性。2018 年,国际海事组织 (IMO) 通过了一项关于减少船舶温室气体排放的初步战略 1 。这证实了 IMO 致力于减少国际航运的温室气体排放,并作为紧急事项,在本世纪尽快逐步淘汰这些排放。比利时政府希望通过“可持续航运计划”(本报告附件 B 中复制)帮助船东为航运业迈向更环保、零二氧化碳和数字化的未来。该计划符合国际目标,即到 2050 年将航运业的二氧化碳 (CO 2 ) 排放量至少减少一半。除了温室气体之外,国际海事组织还采取了逐步减少氮氧化物 (NO x )、硫氧化物 (SO x ) 和颗粒物 (PM) 的方法,以防止船舶造成空气污染 2 。为了帮助保护海上野生生物,国际海事组织的工作包括减少船舶的水下噪音 3 。2014 年,国际海事组织发布了减少商业航运水下噪音的非强制性指南,以解决对海洋生物的不利影响 [IMO MEPC,2014]。理想情况下,采取减少温室气体排放的措施也会减少水下噪音,但两者之间的联系尚未得到明确证明。在比利时联邦卫生、食品链安全和环境公共服务部门 Dienst Marien Milieu (DMM) 委托的这项研究中,我们研究了减少温室气体排放以及水下噪音的方案,重点关注比利时航运船队。选择以下方法:1 概述比利时船队中的典型船型,包括货船、油轮、渔船、挖泥船和海上支援船。2 对这些典型船型的当前水下辐射噪音和排放(CO 2 、NO x 、SO x 、PM)进行全球分析。3 概述可能的排放和水下辐射噪音减少措施。4 分析减少水下船舶噪音的措施对提高能源效率和减少温室气体排放的潜在协同效益。作为本研究的第 2 部分,TNO 研究了通过所谓的北海地区“慢速航行”运营方案减少空气排放和水下噪音的潜力,在该方案中,船舶的最大速度受到限制,以节省能源并减少排放,参见 [de Jong and Hulskotte,2020]。
自 18 和 19 世纪成立以来,船级社一直在航运业的安全中发挥着至关重要的作用。船级社提供的服务确保受国际海事组织监管的航运业能够有效运作。船级社制定规则和技术标准(针对船舶设计和船舶状况),并帮助确保满足这些标准。尽管水中的船舶比以往任何时候都多,但航运现在可能也像以前一样安全:持续改进已被接受为一项要求。这是必要的,因为新的挑战总是在出现。这些新挑战的例子包括燃气燃料船的发展以及越来越大的船舶
全球范围内,流程和业务的数字化和互联互通不断增长,正导致公司、供应商和客户之间的联系更加紧密。由于航运业已经面临着产品和业务结构极其复杂的问题,以及不断增加的交付成本或脱碳压力,与汽车行业或制造业等其他领域相比,航运业在进行广泛的数字化尝试时面临困难(Ludvigsen 和 Smogeli [17])。整体数字孪生应用可以成为解决这些问题和大力支持数字化措施的重要工具(Ludvigsen 和 Smogeli [17])。本文首先在第 2 部分对航运业的现状进行了总体介绍,并确定了它面临的挑战。第 3 部分首先简要概述了关于数字孪生一般定义的科学争论的现状,并提出了一种适用于航运应用的数字孪生定义。然后,本文证明了数字孪生作为上述挑战的解决方案的合理性,并概述了相关的最新发展。为了进一步将造船和航运公司的情况纳入正在进行的关于数字孪生的跨行业辩论中,我们将在第 4 节中区分出在船舶整个生命周期中应用的具体 DT 概念,并给出示例。然后在