在2022年2月8日千代田公司完成了首次MCH形式的海上氢气运输后,2月25日,川崎重工宣布世界上第一艘液化氢 (LH2) 运输船 Suiso Frontier 经过了约三个半星期的航行,带着第一批来自澳大利亚氢气成功运抵日本。
本次液氢运输的试验性质明显,据外媒信息,Suiso Frontier仅搭载了少量的液氢,并在液氢装载过程中出现了安全事故,但总体上仍相对顺利,可以说达到了技术验证的目标。这是氢气作为未来全球无碳替代燃料一个重要的里程碑事件,液氢航运这一备受关注的技术方式得到了实践验证。结合此前两次LOHC形式的氢气长距离海上运输实践,日本再次引领了氢储运领域的发展,国际间氢贸易正逐步由构想变为现实。在俄乌冲突进一步加剧全球能源短缺的背景下,长距离氢运输的实践更具现实意义!
一、安全抵达,氢贸易的开端?
Suiso Frontier由日本川崎重工建造,属于氢能供应链试点项目(HESC)的组成部分,是日本和澳大利亚联合开展的氢项目。项目合作伙伴包括川崎重工、电力开发株式会社、岩谷株式会社、丸红株式会社、AGL Energy 和住友商事株式会社。壳牌、ENEOS Corporation 和 Kawasaki Kisen Kaisha, Ltd. (K-Line) 也参与了该项目的日本部分。
Suiso Frontier在2021年12月正式离开日本,并于2022年1月20日抵达澳大利亚,经过了约一周时间的液氢装载后启航返回日本,并于2月25日抵达神户港。具体航行情况详见视频1。
如图表1所示,Suiso Frontier目前停靠在神户的一个专门设计的码头,码头有一个与船上类似的储罐。川崎与零碳氢能供应链技术研究协会 (HySTRA) 合作,将继续进行液氢装卸测试,并对一系列数据进行验证。
图表1 Suiso Frontier靠岸
二、Suiso Frontier并不顺利的首航
从诞生到第一次行业作业,Suiso Frontier的旅程就不是顺风顺水。
首航屡次推迟。Suiso Frontier于 2019 年下水,但由于进行了大量的测试,Suiso Frontier的启航日程一推再推,直到在2021年12月才正式离开日本,并于2022年1月20日抵达澳大利亚,对比原计划推迟了一年多。在正式启航后,项目方原本预期Suiso Frontier的往返行程将控制在9周内,但天气原因又再次延误了日本到澳大利亚的航程。
装载液氢过程出现故障。根据澳大利亚安全运输局(ATSB)的报告(见图表2),在 2022 年 1 月 25 日,澳大利亚东部标准时间 21:47 ,有火焰从Suiso Frontier甲板上的气体燃烧装置的排气口冒出。在防火预案响应前,工作人员关闭了机组并对相关装置隔离检修。
目前,在ATSB 调查了Suiso Frontier的气压控制设备故障后,Suiso Frontier没有进一步的异常报告,也没有人员受伤、设备损坏或环境污染等信息,因此Suiso Frontier得以继续航行。
图表2 ATSB的调查信息
三、实验性质与争议
Suiso Frontier 本次航行的示范意义十分明显,距离商业化运营还有一定距离。
(1)88吨装载量的运输船仅运输了2.6吨氢气
根据外媒信息,HESC项目的一位发言人曾正式,Suiso Frontier仅搭载了2.6吨氢气进行试点运输。
而根据相关信息,Suiso Frontier的液氢储罐容量为1250立方米,可装载约90吨液态氢。
(2)2.6吨氢气中仅有1吨是HESC项目生产
Suiso Frontier运输的第一批氢气主要由传统的化石制氢和一小部分生物质氢组成,其中耗资 5 亿美元的HESC“清洁”氢气项目提供的氢气不到第一批具有里程碑意义的氢气的一半:其中的1吨氢气使用褐煤生产,通过购买碳补偿使氢气变得“清洁”,剩余的 1.6 吨氢气由项目合作伙伴Coregas提供,也主要通过化石能源生产。
这在澳大利亚引起了广泛的争议,认为该项目在耗费了大量资金后仍未能践行清洁氢的技术路线。
HESC则表示,购买碳补偿是为了减少排放,进入商业化阶段后,将在2030年左右引入CCS(碳捕获和储存)技术,每年可生产高达22.5万吨碳中和液氢。
四、氢能行业的转折点?
全球能源信息分析公司 S&P Global Platts 预测,Suiso Frontier的液氢运输将成为氢能行业新的转折点。
Suiso Frontier验证了液氢航运技术可行。此前仅限于理论可能性的液化氢远距离海上运输已经被验证可能,这打开了建立国际氢供应链的大门。
清洁氢价格差提供了经济性的可能。根据普氏能源资讯,2月21日,澳大利亚每日的碳中和氢气价格为4.05美元/kg,而远东地区达到6.15美元/公斤,不同地区清洁氢的价格存在较大的差异。由于海上运输成本极低,价格差为液氢贸易提供了经济性上的可能。
政策推动氢贸易市场发展。Platts预测,由于碳中和政策,东亚地区除了日本外,对氢能的需求大幅扩大的韩国极有可能成为中长期液态氢的主要进口国之一。普氏能源与能源转换分析师 Ankit Sachan 表示:“根据韩国政府振兴氢能经济的路线图,到 2040 年,计划将用于发电和住宅的氢燃料电池数量扩大到15GW 和2.1 GW,并生产 620 万辆氢燃料电池汽车。韩国正在推动与澳大利亚的氢经济合作,澳大利亚正在成为亚太地区主要的氢出口国。”
然而,Platts 评估说,距离液氢运输商业化还有几年的时间。
Ankit Sachan 说:“由于韩国的能源转换预计将使用很大比例的进口氢,因此需要大量投资来确保船舶技术进口氢和建设国内基础设施。除了基地和储存设施外,运输工具如还必须准备好供国内供应的管道、管拖车和低温罐。”
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