FPS氢燃料动力零排放内河集装箱船3D示意图 图源/Future Proof Shipping
莱茵河航运中央委员会（CCNR）已经定下目标，要在2035年前减排35%，这样的雄心要如何转化为更加明确的成果？近日，荷兰航运公司Future Proof Shipping（FPS）专门发布了一份白皮书来回答这个问题。
该报告分析了要达成上述目标，到2035年荷兰内河船队需要有多少艘船舶实现零排放，并研究了满足零排放船舶数量需求的两种途径：即改造现有船和用新造船替代现有船。
FPS的研究结果表明，氢气推进技术和绿氢生产可以达到所需的规模，但明显的瓶颈则是船厂产能。
未来零排放内河船队规模
据CCNR 2022年的数据显示，荷兰每年的运输总量约为480亿吨公里（tkm）。
为了计算所需的零排放船舶数量，FPS以其内河集装箱船“FPS Maas”号为参考案例（该船尺寸为110x11.45米，正在接受氢燃料电池动力改装）。
“FPS Maas”号航行200公里大约需要674千克氢燃料。
假设该船运输了大约2000吨货物，氢燃料的具体消耗量大约为600吨公里/千克。
该国年运输总量的35%相当于每年168亿吨公里或者说每天4600万吨公里，也就是每天消耗大约76.67吨氢燃料。
结合“FPS Maas”号的实际情况以及估计的日运输量，将有115艘像“FPS Maas”号这样的内河船舶需要被改造成零排放。
如果是135米长的船舶，其载货量将增加一倍，那么这个数字就会小一些，大约是58艘。
这两个数字（58和115）只考虑了航行时间，因此指的是在任何一天内为满足4600万吨公里的运输量所需航行的船舶数量。
为了估算出确保每天4600万吨公里运输量所需的零排放船队总规模，还必须考虑港口的等待时间和上下游不对称的货物装载情况。
考虑到港口时间后，船舶的数量需要乘以2。
再考虑到不对称的货物装载情况，船舶数量还要再乘以2，如此一来，报告估算的零排放船队总规模为232艘“FPS Rijn”型船（135米长）或者460艘“FPS Maas”型船（110米长）。
另一种估算所需零排放船舶数量的方法是参考荷兰的船队规模。
根据CCNR 2022年的数据，荷兰船队中共有1683艘运力在1500吨以上的干货船。
如果所有的排放都均匀地分布在船队中，那就相当于有589艘船舶需要转换使用零排放推进。
船厂产能是瓶颈
2017-2021年间，荷兰新造干货船（>1500吨）的年平均登记量大约为19.2艘/年（CCNR，2022）。
假设这些船舶中有60%是在荷兰建造的，则可估计荷兰船厂的新造船产能为每年11.5艘。
按照这个速度，该国需要40-51年的时间才能用零排放船舶来取代莱茵河船队中的460-589艘船，而到2035年，新造零排放船舶只有138艘。
在这种情况下，改装现有船会更有利一些。
根据FPS对“FPS Maas”号的改装经验，该公司估计，将一艘现有船改装成氢动力所需的时间大约是新造船的一半。
以荷兰船厂11.5艘的新船建造产能计算，每年大约能改装23艘，到2035年最多有276艘船能被改装成零排放动力。
此外，FPS还指出，即便是考虑采用电池动力，主要结论仍然是一样的，因为船舶必须经过电气化改造和/或新建。
由此可见，为了实现35%的减排目标，荷兰船厂的产能需要在十年内得到重大、快速的扩张。
但与此同时，还应优先考虑影响最大的船舶类型和航线，以便充分利用现有的船厂产能来实现最大程度的减排。
氢燃料可用性前景广阔
在零排放船队的部署方面，有几方面的因素需要考虑，涉及氢气生产、船厂产能、优先考虑最有前景的船舶类型和航运路线、零排放技术的就绪程度以及监管等方面。
首先，关键是要有足够的氢气产量来为船舶提供燃料。
FPS认为，鉴于荷兰在莱茵河流域网络中的战略位置及其推动氢气革命的雄心，该国很可能在未来清洁内河船舶燃料供应方面发挥关键作用。
荷兰目前是欧洲第二大氢气生产国，每年的产量为900万立方米。
目前，这些氢气生产完全是基于化石的。
不过，荷兰计划在2030年前建成3-4吉瓦（GW）的电解槽容量，能够生产54万吨清洁氢气。
如果这一目标成功实现，那么内河船队的氢燃料供应将拥有广阔的前景。
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