การทำให้การลดคาร์บอนในภาคทะเลเป็นระบบอัตโนมัติ: เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเมกะวัตต์
การขยายพลังงานไฮโดรเจนสำหรับทะเลลึก
เป็นเวลาหลายปีที่เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนถูกจำกัดให้ใช้ในแอปพลิเคชันขนาดเล็กหรือเรือชายฝั่งเนื่องจากข้อจำกัดด้านความหนาแน่นของพลังงาน อย่างไรก็ตาม โครงการพัฒนาร่วมระหว่าง ABB และ HDF Energy กำลังเปลี่ยนแปลงเรื่องราวนี้ โดยมุ่งเน้นไปที่การติดตั้งในระดับเมกะวัตต์ ความร่วมมือนี้ทำให้ไฮโดรเจนกลายเป็นแหล่งพลังงานหลักที่ใช้งานได้จริงสำหรับเรือเดินทะเลขนาดใหญ่ เช่น เรือขนส่งตู้คอนเทนเนอร์และเรือบรรทุกไฮโดรเจนเหลว นี่ไม่ใช่แค่การปรับปรุงเล็กน้อย แต่เป็นการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานในวิธีที่เราจัดการกับการขับเคลื่อนในทะเลลึก
ความร่วมมือของการประสานงานทางเทคนิคและการพาณิชย์
จากบันทึกความเข้าใจในปี 2020 ข้อตกลงการพัฒนาร่วม (JDA) ล่าสุดแสดงถึงการก้าวจากการวิจัยเชิงทฤษฎีสู่ความเป็นจริงทางการค้า ในมุมมองทางวิศวกรรม ความร่วมมือนี้มีความสำคัญเพราะผสานความเชี่ยวชาญของ HDF Energy ในการผลิตเซลล์เชื้อเพลิงกับความชำนาญของ ABB ในระบบไฟฟ้าทางทะเล เป้าหมายชัดเจน: เพื่อสร้างโซลูชันเซลล์เชื้อเพลิงที่ได้มาตรฐานและรับรองได้ซึ่งตรงตามมาตรฐานความปลอดภัยและประสิทธิภาพที่เข้มงวดของภาคทะเลนานาชาติ
ระบบอัตโนมัติเป็นหัวใจหลัก: การบูรณาการกริด DC บนเรือ
ในฐานะวิศวกรระบบอัตโนมัติ เราทราบว่าการผลิตพลังงานเป็นเพียงครึ่งหนึ่งของความท้าทาย ความท้าทายที่แท้จริงอยู่ที่การกระจายและการควบคุม ABB’s Onboard DC Grid™ ทำหน้าที่เป็น "ระบบประสาท" ของเรือ ช่วยให้การรวมเซลล์เชื้อเพลิงกับแบตเตอรี่และแหล่งพลังงานอื่น ๆ เป็นไปอย่างราบรื่น ด้วยสถาปัตยกรรมแบบ DC ระบบสามารถจัดการโหลดที่เปลี่ยนแปลงได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยใช้เซลล์เชื้อเพลิงสำหรับโหลดฐานที่คงที่ ในขณะที่แบตเตอรี่จัดการกับ "ยอด" ของความต้องการพลังงานที่เปลี่ยนแปลง
การควบคุมที่แม่นยำผ่าน PLC และระบบจัดการพลังงาน
ความน่าเชื่อถือของเซลล์เชื้อเพลิงกำลังสูงเหล่านี้ขึ้นอยู่กับชั้นระบบอัตโนมัติพื้นฐาน ABB จัดหาเครื่องแปลงพลังงานและระบบจัดการที่ใช้ PLC (Programmable Logic Controller) สำหรับตรรกะระดับระบบ ระบบเหล่านี้รับประกันว่าเซลล์เชื้อเพลิงทำงานภายในพารามิเตอร์ความร้อนและเคมีที่เหมาะสม พร้อมสื่อสารแบบเรียลไทม์กับระบบควบคุมแบบกระจาย (DCS) ของเรือ การบูรณาการระดับนี้ช่วยให้เป็นไปตามข้อกำหนดของสมาคมจัดประเภททางทะเลและให้ความซ้ำซ้อนที่จำเป็นสำหรับการเดินเรือในมหาสมุทรเปิด
เส้นทางปฏิบัติสู่การลดคาร์บอน: การติดตั้งใหม่และพลังงานจากฝั่ง
หนึ่งในแง่มุมที่น่าสนใจที่สุดของเทคโนโลยีนี้คือความหลากหลาย นอกเหนือจากการสร้างเรือใหม่ หน่วยเซลล์เชื้อเพลิงเหล่านี้ถูกออกแบบมาเพื่อทดแทนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลเสริมแบบดั้งเดิม (gensets) บนเรือที่มีอยู่ วิธีการ "เสียบแล้วเล่น" นี้ช่วยให้เจ้าของเรือลดรอยเท้าคาร์บอนได้อย่างมากโดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายมหาศาลในการออกแบบโครงเรือใหม่ทั้งหมด นอกจากนี้ หน่วยเหล่านี้ยังสามารถสนับสนุนการใช้ไฟฟ้าจากฝั่งในท่าเรือ โดยให้พลังงานสะอาดแก่เรือที่จอดเทียบท่าเมื่อกริดไฟฟ้าบนบกมีภาระเกินกำลัง
แผนที่สู่ปี 2030: การอุตสาหกรรมและการนำไปใช้
ขณะนี้เราอยู่ในขั้นตอนสำคัญของการ "ตรวจสอบความถูกต้อง" ของเทคโนโลยีนี้ แผนที่เส้นทางรวมถึงการติดตั้งนำร่องอย่างเข้มข้นที่กำหนดไว้ในปี 2028 และ 2029 การทดลองเหล่านี้จะให้ข้อมูลจริงที่จำเป็นในการปรับปรุงอัลกอริทึมการควบคุมและความทนทานของฮาร์ดแวร์ ภายในปี 2030 โครงการตั้งเป้าหมายการผลิตแบบต่อเนื่อง ซึ่งเป็นจุดที่เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนจะกลายเป็นรายการมาตรฐานในการจัดซื้อทางทะเล โดยได้รับการสนับสนุนอย่างเต็มที่จากโครงสร้างพื้นฐานระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรมทั่วโลก
