Су транспорты үшін электр энергиясын шығарудың болашағы: Трендтер мен жаңалықтар

Теңіз қуатындағы жаңа экологиялық таза энергиялық шешімдер

Дизель генераторлардан жаңартылатын жүйелерге дейін

Климат мәселелері мен жаңа экологиялық нормаларға байланысты теңіз операторлары ескі дизельді генераторлардан көкжиекті энергия көздеріне ауысуда. Дизельді қозғалтқыштар әлі де жақсы жұмыс істейді, бірақ олар көп мөлшерде CO2 шығарады, сондықтан да ерітінділер шектеулері қатаңдап келеді. Нәтижесінде кемелер күн панельдеріне, жел турбиналарына және тіпті толқын қозғалыстарынан энергия алуға көшіп жатыр. Мысалы, толқын энергиясы теңіздің үздіксіз жоғары-төмен қозғалыстары арқылы электр энергиясын өндіреді. Таза ауа – бұл тек бір ғана артықшылық. Көптеген кеме иелері жанармайдың құны төмендегенін атап өтеді. Бұл тенденцияны статистика да растайды – жаңа салынған кемелердің көпшілігінде кем дегенде бір түрдегі қайта өңделетін технологиялар орнатылған. Бұрын эксперимент деп саналған шешімдер қазір әлемдегі барлық жалдау порттарында стандартқа айналып келеді, себебі компаниялар қоршаған ортаны қорғау мен қаржылық тиімділіктің екі жақты пайдасын біліп жатыр.

Сұйықтандырылған табиғи газ (LNG) және сутегімен жұмыс істейтін теңіз қозғалтқыштары

Көміртегі төмендетілген отын ретінде табиғи газ кемелер үшін бәрібір танымал болып келеді, ол кәдімгі отындармен салыстырғанда зиянды шығарындыларды азайтады. Нақты пайдалы жағы - күкірт пен азот оксидтерінің деңгейін төмендету, өйткені соңғылар кеме жүзінен әсерге ұшырайтын жағалау қауымдары үшін негізгі мәселе болып табылады. Сонымен қатар, соңғы жетістіктерге байланысты сутегімен жұмыс істейтін теңіз қозғалтқыштарына деген қызығушылық та артуда. Мысалы, Hydrogen Pioneer кемесін алып қарастыруға болады, ол сутегі отынды элементтерінде жүреді және бұрын-ақ бірнеше рет сәтті сапарларын аяқтаған, осы технологияның қаншалықты тиімді екенін көрсетіп береді. Дүниежүзі бойынша үкіметтер қаржылық қолдау мен саясатты реттеу арқылы табиғи газбен және сутегі шешімдерін пайдалануды ынталандыруды жеделдетуде. Көптеген елдер бұл альтернативаларды зерттеу бойынша зерттеулерге салық жеңілдіктері мен қаржылық қолдау көрсетіп жатыр, бұл отындық салалардан бас тарту қажеттілігін мойындаған жалпы өнеркәсіптік сенімділікті бейнелейді, егер біз келешекте тұрақты кеме жүргізу опцияларын қаласақ.

Тұрақты альтернативті отын ретінде биологиялық отындар

Биологиялық отын кемелерде қазіргі уақытта пайдаланылатын кәдімгі дизель отынымен салыстырғанда өсімдіктер мен басқа органикалық материалдардан алынады, сондықтан олар қоршаған ортаға тигізетін әсері төмен. Теңіз көлігі саласы соңғы жылдары жылыжапырақ газдарының шығарындыларын қысқартатындықтан, жаңа ресурстардың орнына қалдықтарды жағуға балама шешімдерге көңіл бөліп жатыр. Пайдаланылған дәмдеу майы немесе ауыл шаруашылығы қалдықтары сияқты қалдық материалдар биологиялық отын қоспаларының негізін құрайды, бұл материалдар әдетте жеткілікті болса да, жиі пайдаланылмай қалады. Алайда, биологиялық отын алу әлі де қиындық туғызады. Өндіру шығындары жоғары, тасымалдау тізбегі толық дамып құрған жоқ және көбейтіп өндіру көпшілік өндірушілер үшін қиындық тудырып тұр. Еуропа мен Азиядағы ғалымдар биологиялық отынды ұзақ мерзімді пайдаланудың тиімді әдістері мен арзан өңдеу технологияларын жасаумен айналысып жатыр. NYK Line компаниясы биологиялық отын қоспаларын өз флотында сынақтан өткізген, олардың өлшемдік көрсеткіштеріне әсері болмаған. Олардың жинақтаған деректері қоспаның құрамына байланысты шығарындылардың 15-20% қысқартылатынын көрсетті, бірақ толық көлемде енгізу үшін әлемдегі бірнеше порттарда жоқ инфрақұрылымның сақтау мен тарату логистикасындағы қиындықтарды жеңу қажет.

Қайта өңделетін жүйелерге көшу, сұйықтатылған табиғи газбен және сутекті қозғалтқыштармен шаруашылық жүргізу және биологиялық отынды интегралдау арқылы теңіз көлігі таза, әрі тұрақты болашаққа қарай дамып келеді. Бұл инновациялар қатаң экологиялық нормаларға сай келу үшін ғана емес, сонымен қатар энергияны пайдалану мен шығарындыларды басқару саласындағы тәсілдерді қайта қарастыру үшін де маңызды.

Қызметкерлікті қосуға бағытталған технологиялық инновациялар

Генераторлар үшін Жасанды интеллект негізіндегі болжауыш техникалық қызмет көрсету

Жасанды интеллект кемелердің қуат жүйелерін сенімді жұмыс істеуін қамтамасыз ететін технологияларды өзгертіп жатыр. Қозғалтқыш-генераторлардан алынған әртүрлі сенсорлық деректерді талдау арқылы ақылды алгоритмдер жабдықтардың істен шығуынан бұрын олардың пайда болу ықтималдығын анықтайды. Өткен жылы осындай жасанды интеллект құралдарын енгізген кейбір теңіз кемелері жабдықтардың істен шығуына байланысты 30% кем күндер жоғалтылған, бұл жөндеу шығындарын қысқартып, кемелердің ең маңызды уақытта жүзіп тұруына көмектесті. Тек ғана ақауларды тез жөндеудің ғана емес, бұл түрдегі болжау мүмкіндігі кеме операторларының жоспарлауын жақсартуға көмектеседі. Мысалы, Orca AI мен Bearing сияқты платформалар тек қана сандармен жұмыс істемейді, сонымен қатар капитандарға отын үнемдеуге және механиктер күтіп тұрған кезде аз уақыт жұмсауға көмектеседі. Барла кемелерде жабдықтарды техникалық қызмет көрсету процесстеріне жасанды интеллект интеграциясы басталған сайын бүкіл сала сенімділік пен жалпы өнімділік көрсеткіштерінің артуын байқайды, бұл қазіргі кездегі жүгіртіліп жатқан су жолдарындағы қауіпсіздік стандарттары үшін өте маңызды.

Модульді энергетикалық жүйелер мен ақылды желілерді интеграциялау

Кемелер бортындағы икемділікті және тиімділікті арттыру үшін бүгінгі таңда модульді энергетикалық жүйелерге барынша көңіл бөлуде. Бұл орналасулардың артықшылығы сол, кеме операторлары әртүрлі уақытта кеменің қажеттілігіне байланысты конфигурацияларды реттей алады. Бұл кез келген талап төмендеген кезде кемелердің энергиясын үнемдеуге, ал уақыт өте күріс шығындарын азайтуға көмектеседі. Кемелер модульді жүйелерді орнатқан кезде, инфрақұрылымды қайта жобалауға болмайтын жағдайда да өзгеріп отыратын энергетикалық талаптарды орындау мүмкіндігіне ие болады. Ақылды желілерді интеграциялау жұмысты тағы да жақсартады. Нақты уақыт режиміндегі деректерді бақылау арқылы экипаждың қайда қуат жұмсалып жатқанын бақылауыне және тез шешім қабылдауына мүмкіндік береді. Мысалы ретінде ACUA Ocean жобасын айтуға болады — бұл жоба ақылды желілер технологиясының теңізден тыс операциялар үшін қаншалықты тиімді екенін көрсетеді. Мұндай технологиялармен жабдықталған кемелер өз энергия тұтынуын әлдеқайда дәл басқарып, сонымен қатар қоршаған ортаға әсерін азайтады. Бұл мәселенің маңыздылығын бүгінде көптеген теңіз компаниялары мойындап жатыр және көптегендері жаңа әдістерді енгізуді бастады. Нәтижесінде флотта қуат өндіру тиімділігі артты, бірақ өнімділік төмендемеді.

Нормативтық әсер мен нарықтық динамика

IMO 2020 күкірт шектеулері мен сәйкестік стратегиялары

IMO 2020 жылғы күкірт шектеуі күшіне енгеннен бері кеме иелері отын көзін және оны жағу тәсілін қайта ойластыруға мәжбүр болды. Ережелер кемелердің отынындағы күкірт мөлшерін массасы бойынша 3,5%-дан 0,5%-ға дейін қысқартуды талап етеді. Бұл көптеген компанияларды дәстүрлі ауыр отын мұнайынан басқа нұсқаларға назар аударуға мәжбүр етті. Кейбіреулер сұйықтатылған табиғи газға ауысты, ал басқалары шығарылатын газдарды тазалау үшін қымбат тазалау жүйелерін орнатты. Салалық есептерде көпшілік ірі жүк жіберу желілері енді осы талаптарға сәйкес келетінін көрсетеді, яғни теңіздер мен атмосфераға түсетін зиянды бөлшектер азаяды. Әлем бойынша экипаждар заңды шектеулерге сәйкес келу үшін жабдықтау процесстерінен бастап двигательді пайдалану бойынша рәсімдерге дейін барлығын өзгертіп отыр. Бұл өзгерістер тек қағаз жұмыстары емес, сонымен қатар кемелер ұзақ уақыт босатын аймақтардағы теңіз суларын ластауды азайтып, ауаның сапасын жақсартуды білдіреді.

Электр және гибридті қозғалтқыштардың дамуы

Су көлігі саласында электр және гибридті қозғалтқыштар жүйесі бар қозғалтқыштар бензин шығынын азайтатын және ластануды қысқартатын себептермен бәрібір кең тарала бастады. Жақсырақ аккумуляторлар қазіргі технологиялардың ұзақ уақыт бойы көбірек қуат сақтауына байланысты қайықтар мен кемелерге осындай жүйелерді шын мәнінде енгізуге мүмкіндік берді. Біз гибридті жүйелерге ауыстырылған кезде компаниялардың жұмыс істеу шығындары қатты төмендеді және қоршаған ортаға тигізетін әсері азайған нақты мысалдарды көрдік. Нормалар мен ережелерді орындаудың өзінен тыс, көптеген кеме операторлары қазіргі таңда тұтынушылар таза көлік опцияларын талап еткендіктен ғана жасыл альтернативаларды таңдайды.

Таза энергияны енгізуде аса маңызды орын алатын ойыншылар (мысалы, Cummins)

Таза энергетикалық технологияларды енгізу жөнінде Cummins Inc. сияқты теңіз индустриясының көшбасшылары алдыңғы қатарда тұр. Сектор бойынша көптеген фирмалар дәстүрлі дизельді генераторларды жаңа балама отынды жүйелермен үйлестіретін шығармашылық жобаларды жүргізуде, бұл кемелердің энергиясын алатын тәсілдерді баяу өзгертіп жатыр. Үкіметтік агенттіктермен тығыз ынтымақтастық жасау осындай компаниялар үшін маңызды болып табылады. Бұндай серіктестіктер күрделі нормалармен танысып шығуға және қоршаған ортаны ластамайтын технологияларды дамытуға көмектеседі. Кеме операторлары Халықаралық теңізде жүзетін кемелер ұйымы сияқты ұйымдар орнатқан қатаң шығарындылар ережелеріне сай келуі керек екенінен ынтымақтастық аспектісі ерекше маңызды. Мысалы, соңғы жылдары Cummins көптеген шығарындыларды азайту технологияларын, соның ішінде селективті каталистикалық қысқарту жүйелері мен күкірттің төменгі деңгейіне сәйкес келетін отынды модернизациялау жобаларын жасап шықты. Бұл инновациялар теңіз бизнесінің қоршаған орта стандарттарына сай келуіне және әрі қарай тиімді жұмыс істеуге көмектесіп жүр.

Құмминс

Проблемелер және келешектік мүмкіндіктер

Генераторларды жаңартудың құны мен тұрақтылығын тепе-теңдікте ұстау

Көлік пен құрал-сайман иелері үшін жасыл генераторларға ауысу нақты ақшалай проблемалар туғызады. Қазіргі дизелді немесе электр генераторлары сияқты жаңа технологияларды алу үшін үлкен бастапқы салым төлеу қажет, ал сол инвестициядан нақты пайда көру үшін уақыт кетеді. Алайда, бұл шығындарды төмендетудің бірнеше тәсілдері бар. Көптеген үкіметтер енді жалғыз төлемдерді шынымен жеңілдететін ақшалық жеңілдіктер мен салық жеңілдіктерін ұсынуда. Кейбір компаниялар жабдықтарды сатуға қоса жалға да беріп жатыр, бұл шығындарды бірнеше жылға созып жіберуге көмектеседі. Нақты мысалдарды қарастырсақ, ескі генераторлар бір қарастырғанда арзан болып көрінсе де, мысалы, Cummins генераторы жанар-жағармай үнемдеуі мен жалпы өнімділікті арттыру арқылы бірнеше айдан кейін ақшаны үнемдеуге бастайды. Ауысқан көптеген көлік иелері қысқа мерзімде ғана емес, ұзақ мерзімде де ақша үнемдеуге қоса көміртегі ізін де азайтады.

Әлемдік сауда ығысуы және жеткізу тізбегінің тұрақтылығы

Көкжиек практикасына деген қысыммен қатар әлемдік сауда үлгілері өзгеріп келеді, бұл теңіз энергетикалық жүйелеріне айтарлықтай әсер етті. Теңіз өнеркәсібі жан-жақты таза энергия көздеріне бет бұрып жатыр, сондықтан тізбектердің үзілуіне төзімді жеткізім тізбегіне деген сұраныс туындап отыр. Пандемия әлем бойынша жүктерді тасымалдау жолдарындағы үлкен әлсіздіктерді ашып көрсетті, ол компанияларды қажетті материалдарды уақытылы алу бойынша тәсілдерін қайта ойластыруға мәжбүр етті. Күшті жеткізу тізбегін құру үшін бөлшектердің шығу орындарын кеңейту, өз ішкі өндіріс орындарына көбірек инвестиция салу және жүк тасымалдау операцияларын тегістейтін технологиялық шешімдерді енгізу қажет. Бұл өзгерістер таза энергиялық опцияларға ауысуды үдетуге көмектесетін болса, күтпеген қиыншылықтар туындаған жағдайда да жұмыстың үздіксіз жалғасуын қамтамасыз етеді. Қазіргі жағдайларды бағалап, ақылды түзетулер енгізу арқылы кеме жасаушылар мен порт операторлары қажетті компоненттер мен отын көздеріне сенімді түрде қол жеткізе отырып, тұрақты өнеркәсіпті жасауға болады.