绿色氨气的供需网络方案

2021年3月12日 in去碳化,研究,趋势作者：Tanja Lohrmann

FleetMon 当涉及到为学术目的提供AIS数据时，我们支持学生和研究伙伴。2020年，牛津大学工程科学系的一名博士生向我们伸出援手，希望获得某些AIS数据，用于一个关于关键航线脱碳的项目。

作为航运燃料的绿氨水的供需情况

国际海事组织关于到2050年将2008年温室气体排放水平减半的雄心壮志，只有通过改用非化石燃料才能实现。绿色氨气--由空气、水和可再生能源生产，越来越被认为是最适合长距离航运的零碳船用燃料，因为它在热值、体积能量密度以及储存温度和压力之间提供了有利的平衡。随着大规模的绿色氨气生产设施的建设和计划在2020年中期开始生产，用一个模型研究了未来的供应和需求网络（生产、储存和分配）的动态，以选择哪些加油港最初应转换为绿色氨气，从而使沿集装箱航线运行的一系列船舶的燃料成本最小化。在[Forbes, 2020]中，围绕36艘超大型集装箱船（ULCV）的航运周期需求，探讨了连接上海港和鹿特丹港的海洋联盟FA3服务，部分结果发表在[Nayak-Luke等人，2021]。绿色氨气可以通过五种方法在网络中运输：内陆通过管道、铁路和/或HGVs；海上通过MGCs和LGCs（见图）。

AIS数据的使用

从FleetMon ，获得了6个月内（2019年6月至12月）9艘船舶的AIS位置数据，分辨率为1小时。利用这些历史AIS船舶和港口停靠数据，一个模型计算了港口之间ULCV消耗的氨。首先，通过计算ULCV相对于船舶经度和纬度的海洋速度（来自气象数据）的速度来确定船舶的穿水速度（STW）。 9艘船的AIS港口呼叫数据记录了船只进入的港口，以及它们的到达和离开时间。完整的数据集是通过绘制所走的路线和叠加每个位置样本的STW向量来验证的。由于使用AIS系统没有记录加速度数据，因此假设船舶的瞬时功率在采样期间是恒定的。然后将功率乘以相应的时间间隔，转换成能量。

结果

结果得出结论，新加坡、安特卫普和马耳他（在考虑的12个港口中）将是最初转换为绿色氨的最佳港口。这些港口可以利用网络中9个生产设施中的4个进行供应。Cape Grim（澳大利亚）、Sonnblick（奥地利）、List（丹麦）和Malin Head（爱尔兰）。在最佳方案中，绿色氨的总体需求量平均为每天7000吨，由36艘船舶组成的船队完成一个循环，将节省总共795,780吨_二氧化碳排放，即每个ULCV循环可减少22,105吨_二氧化碳。

参考文献

[福布斯，2020] C. 福布斯。 "航运的零排放船只。优化绿色氨气生产、分销和港口燃料网络"，工程科学硕士报告，牛津大学，2020年7月。
[Nayak-Luke等人，2021] R.M. Nayak-Luke, C. Forbes, Z. Cesaro, R. Banares-Alcantara, and K.H.R. Rouwenhorst "Chapter 8. 氨的生产、储存和分配的技术经济问题"，载于Valera-Medina A.和R. Banares-Alcantara，"作为能源载体的绿色氨的技术经济挑战"，Elsevier，https://doi.org/10.1016/B978-0-12-820560-0.00008-4，2021。

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