駛向氫能源時代的巨輪:解析全球最大液化氫運輸船的技術與未來

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駛向氫能源時代的巨輪

為了實現2050年碳中和的全球目標,一場能源革命正在悄然展開。在這場變革的核心,日本水素エネルギー株式会社(Japan Suiso Energy - JSE)與川崎重工業株式会社(Kawasaki Heavy Industries - KHI)攜手宣布了一項重大合作:共同建造全球最大、貨艙總容積達40,000立方公尺級的液化氫(LH2)運輸船。這艘巨輪的誕生不僅是造船技術的里程碑,更是建構商業規模國際氫能供應鏈、邁向潔淨能源未來的關鍵一步。

一窺世界最大液化氫運輸船的規模

本船的設計與規模專為大規模、高效率的液化氫跨海運輸而打造,其主要規格如下:

• 全長: 約 250.00 公尺
• 船寬: 35.00 公尺
• 船深: 20.00 公尺
• 夏期滿載吃水: 8.50 公尺
• 貨物艙總容積: 約 40,000 立方公尺
• 推進機関: 柴油發電/氫氣發電・電力推進
• 航行速度: 約 18.0 節
• 船級: 日本海事協會 (NK)
• 船籍: 日本

這艘船究竟厲害在哪裡?

這艘液化氫運輸船集結了多項尖端技術,旨在安全、高效地完成能源運輸的使命。

創新推進系統:如何利用氫氣作為燃料?

本船採用了先進的電氣推進系統,其電力由兩類發電機組提供:一為傳統的燃油發電機,另一為可使用氫氣與燃油的創新雙燃料發電機。這種設計不僅提供了穩定的動力,更為利用氫燃料奠定了基礎。

其最核心的技術在於對「蒸發氣體(Boil-Off Gas, BOG)」的有效利用。液化氫在運輸過程中會自然蒸發產生BOG,此系統透過氫氣壓縮機 (hydrogen gas compressor) 與 氫氣熱交換器 (hydrogen gas heat exchanger) 等核心組件,將蒸發的氫氣回收,作為雙燃料發電機的推進燃料。這項設計不僅減少了能源浪費,更直接降低了航行過程中的二氧化碳排放,實現了更潔淨的能源運輸。

先進的貨物儲存與處理技術

為了運輸儲存於攝氏零下253度的極低溫液化氫,本船配備了最高等級的貨物系統。其貨物艙採用了高性能的隔熱系統,能最大限度地減少外部熱量侵入,從而降低BOG的產生率,確保能夠進行大規模的液化氫長途運輸。

此外,在貨物裝卸方面,本船使用真空雙重結構的管路系統(double-wall vacuum jacketed piping)。此設計旨在防止關鍵貨物轉移階段的熱量侵入,確保液化氫在從陸上設施轉移至船上貨艙的過程中,能始終維持在極低溫狀態,實現了高效且安全的貨物移轉。

兼顧效率與安全的最佳化設計

本船的設計充分考慮了液化氫密度極低的物理特性。透過最佳化的船體形狀與吃水設計,有效提升了推進效率,並降低了所需的引擎功率。

安全性是氫氣運輸的最高準則。針對船上所有與氫氣相關的系統,包括氫氣燃燒、燃料供應及貨物處理系統,皆已執行了全面的風險評估。基於評估結果,船上部署了周全的安全措施,確保液化氫運輸不會對船員、海洋環境或船體結構的完整性構成任何風險。

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從一艘船看見全球氫能供應鏈的未來

這艘船的建造不僅是一個獨立的工程項目,更是日本新能源・產業技術總合開發機構(NEDO)「綠色創新基金事業」的一部分。該計畫旨在於2030財政年度前,完成液化氫供應鏈的商業化實證。

本船的設計與建造,是基於全球首艘液化氫運輸船「すいそ ふろんてぃあ」(Suiso Frontier)的寶貴運行經驗所開發的次世代船型。它的出現,將與正在川崎市扇島建設的「川崎LH2接收站」相互配合,共同完成從船岸裝卸到海上運輸的完整商業流程驗證,為未來全球氫能供應鏈的穩定運行奠定堅實的基礎。

不僅是最大,更是氫社會的關鍵基石

總結而言,這艘40,000立方公尺級的液化氫運輸船,其意義遠不止於「世界最大」。它代表了一項關鍵的技術突破,是推動全球氫能社會實現的重要基石。透過提供大規模、穩定的氫氣供給,它將有力支持發電、交通運輸及工業等關鍵領域的脫碳轉型,為實現2050年碳中和的永續未來鋪平道路。

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我是李佑為,大家都叫我Barry。一個在輪機、能源及工業領域混了十幾年的「老江湖」,喜歡分享新知識和技術發展,如果你有啥怪點子,隨時來找我啦,說不定我們可以一起發掘出未來的趨勢!
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