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桑迪亚实验室优化氢动力客轮

时间:2017-08-01 09:26:15来源:中国氢能源网

  fuelcellsworks报道,海运可以缓解沿海城市的交通堵塞,对于在旅游区和环境敏感的区域航的城市客运轮渡,氢燃料电池动力的客运轮渡由于其零噪音,零排放,或成为柴油机轮渡的替代方案。

桑迪亚国家实验室的研究员在旧金山湾可再生电力零排放(SF-BREEZE)的研究指出液态氢燃料电池在技术、法规和经济上的可行性。如今研究者们正进行下一步工作:

1、船只设计方案、航速设定和客容量优化,一旦确定后何以减少制造中的不确定性;

2、寻找技术证据用以支撑氢燃料电池船只的安全性。

这项工作由美国海事局海事环境和技术援助项目资助。美国海事局环境与合规管理人John Quinn表示,海事局认为在效率、清洁和国内海运能源供给等方面,氢燃料电池动力有巨大潜力。

Optimizing hydrogen-powered passenger ferries focus of Sandia Labs study

在项目最初的可行性研究中,轮渡假定载客量150人,航速35海里/小时。如今机械工程兼项目领导人Joe Pratt 考虑改变轮渡的航速和大小。

桑迪亚实验室发现在SF-BREEZE项目中的轮渡比大多数轮渡更快,载客量更小,因此他们决定,开始在美国规划载客量为600的轮渡。

尽管SF-BREEZE项目早先的工作证明了氢燃料电池动力高速客运轮是可行的,但将其应用于较低速度的客运轮经济利益更大,下一步应该研究航速和载客数对成本和单位乘客排放量的影响,因此优化工作更为重要。

如何取得相较于柴油轮渡更好的经济和环境效益将取决于如何量化不同设计方式的优点。研究旨在明确造船业和轮渡业间的关系,船只越重,航速越快,燃料电池所需功率越高,成本也就提高。降低航速除了减少燃料电池带来的成本,还可以减少燃料消耗。

桑迪亚希望通过制造9艘概念客轮得出经济和环境效应最好的设计。

安全新规指明工业道路

桑迪亚正在研究国际海运组织制定的关于液态天然气轮渡安全规定,希望借此发展可用于氢燃料电池轮渡安全规定的技术基础。液态天然气轮渡安全规定最接近于氢动力轮渡,但不能直接套用。液态天然气轮渡安全规定中要求通风口中为有30英尺的间隙。但氢气比天然气和空气轻,不像天然气在空气中会下沉,因此在通风口下方并不需要30英尺的间隙。

实验室的研究人员分析了4个通常的通风和泄漏情况,此时氢气会泄漏到船上,通过仿真模拟了氢气的泄漏。电脑仿真是建立在经过实验验证的物理模型之上,相比于通过实验方法研究氢气泄漏情况更省时经济。国际海事组织也能利用实验结果制定适用于氢动力船只的安全规则。

桑迪亚国家实验室是由桑迪亚LLC国家工程技术问题解决方案中心运作的综合实验室,它由美国能源部核能安全管理局,Honeywell国际公司全资拥有。主要研究核威慑、全球安全、国防、能源技术和经济竞争,主要是使位于新墨西哥州阿尔伯克基和加利福尼亚州利弗莫尔

 

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