Сэргээгдэх эрчим хүчний системтэй ачааны хөлөг онгоцнууд
Дэлхийн худалдаа нь ачааны хөлөг онгоцноос ихээхэн хамааралтай. Хүнс, хувцас хунараас эхлээд электроник, үйлдвэрлэлийн түүхий эд хүртэл бараг бүх бараа бүтээгдэхүүн нь өсөн нэмэгдэж буй хөлөг онгоцны флотоор далайгаар дамжин өнгөрдөг. Чухал үүрэг гүйцэтгэдэг хэдий ч тээврийн салбар нь томоохон бэрхшээлтэй тулгардаг: өндөр чулуужсан түлшний хэрэглээ, хүлэмжийн хийн ялгаралт. Тиймээс "сэргээгдэх эрчим хүчний системтэй ачааны хөлөг онгоц" гэсэн ойлголт нь зөвхөн технологийн чиг хандлага төдийгүй илүү цэвэр, илүү үр ашигтай логистикийн ирээдүйн зайлшгүй шаардлага болж байна.
Ачааны хөлөг онгоц яагаад солигдох шаардлагатай вэ?
Ачааны хөлөг онгоцнууд ерөнхийдөө хүнд түлшний тос эсвэл далайн дизель түлш хэрэглэдэг. Эдгээр түлш нь эрчим хүч ихтэй бөгөөд харьцангуй хэмнэлттэй боловч нүүрстөрөгчийн давхар исэл (CO₂), хүхрийн исэл (SOx), азотын исэл (NOx) болон тоосонцрын ялгарлыг үүсгэдэг. Олон улсын дүрэм журам, түүний дотор Олон улсын далайн байгууллагын (IMO) стандартууд нь ялгарлыг бууруулахыг үргэлжлүүлэн дэмжиж байна. Эдгээр нүүрстөрөгчийн ялгаралтыг бууруулах зорилтууд нь салбарыг үр ашгийг нэмэгдүүлэх, түлшийг орлуулах, сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрийг нэгтгэх зэрэг шийдлүүдийг эрэлхийлэхэд хүргэж байна.
Зохицуулалтын дарамтаас гадна эдийн засгийн хүчин зүйлс бас үүрэг гүйцэтгэдэг. Чулуужсан түлшний үнэ хэлбэлзэлтэй бөгөөд үйл ажиллагааны зардалд мэдэгдэхүйц нөлөөлдөг. Хэрэв хөлөг онгоцууд сэргээгдэх болон эрлийз системээр дамжуулан түлшний хэрэглээг бууруулж чадвал тээврийн компаниуд, ялангуяа урт, өртөг өндөртэй маршрутууд дээр өрсөлдөх давуу талыг олж авах боломжтой.
Ачааны хөлөг онгоцон дээрх сэргээгдэх эрчим хүчний маягтууд
Ачааны хөлөг онгоцны хувьд "сэргээгдэх эрчим хүч" гэсэн ойлголт нь хөлөг онгоцууд эхний өдрөөсөө л бүрэн чулуужсан түлшгүй гэсэн үг биш юм. Практикт олон загвар нь эрлийз системийг ашигладаг: сэргээгдэх эрчим хүч, эрчим хүчний хадгалалт, уламжлалт хөдөлгүүр эсвэл бага нүүрстөрөгчийн түлшний хослол. Хамгийн хөгжсөн технологиудын зарим нь:
1) Нарны эрчим хүч (Фотоэлектрик хавтан)
Нарны хавтангуудыг хөлөг онгоцны тавцан эсвэл дээд бүтэц дээр суурилуулж болно. Тэдгээрийн давуу талууд нь цэвэр эрчим хүчний эх үүсвэр, харьцангуй бага засвар үйлчилгээ, зочид буудлын цахилгаан эрчим хүчний хэрэгцээг хангахад тохиромжтой байдал (гэрэлтүүлэг, навигаци, мэдрэгч, шахуурга, хөргөлт, багийн байр зэрэг хөлөг онгоцны системийн цахилгаан эрчим хүч) зэрэг орно. Гэсэн хэдий ч хөлгийн гадаргуугийн талбай болон нарны эрчим хүч нь том хөлөг онгоцыг эрчим хүчээр хангахад үргэлж хангалттай байдаггүй тул тэдгээрийн анхдагч хөдөлгүүрт оруулсан хувь нэмэр хязгаарлагдмал байдаг.
Гэсэн хэдий ч нарны хавтан нь үнэ цэнэтэй хэвээр байна: тэдгээр нь генераторын ачааллыг бууруулж, түлшний зарцуулалтыг бууруулж, тогтвортой "эрчим хүчний холимог" стратегийн нэг хэсэг болж чадна.
2) Орчин үеийн салхин эрчим хүч: Хатуу дарвуулт завь, ротор болон цаасан шувуу
Салхи бол дарвуулт завийг удаан хугацаанд ажиллуулдаг байгалийн "түлш" юм. Одоо салхийг орчин үеийн арга барилаар дахин үнэлж байна. Үүнийг ашиглах хэд хэдэн арга бий:
– Хатуу дарвуулт завь: салхийг оновчтой барихын тулд өнцгөөр нь өнцгөөр байрлуулж болох онгоцны далавчтай төстэй бүтэц.
– Флеттнерийн ротор: Магнусын эффектээр дамжуулан түлхэлт үүсгэдэг эргэлдэгч цилиндр. Энэ технологи нь одоо байгаа хөлөг онгоцонд шинэчлэн тоноглох боломжтой тул нэлээд түгээмэл болсон.
– Цаасан шувуу (том цаасан шувуу): хөлгийн хошуунд суурилуулж, тодорхой өндөрт нисч, тохиромжтой салхины нөхцөлд хөлгийг тогтвортой хүчээр татна.
Салхины системийн давуу тал нь түлшний хэмнэлтийг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжтой, ялангуяа салхины тогтмол хэв маягтай замуудад. Сул тал нь: тэдгээрийн гүйцэтгэл нь цаг агаарын байдлаас хамааралтай бөгөөд аюулгүй байдлыг хангах, ачих, буулгах үйл ажиллагааг тасалдуулахаас зайлсхийхийн тулд нарийн төвөгтэй автомат удирдлагатай системийг нэгтгэхийг шаарддаг.
3) Батерей болон эрчим хүч хадгалах системүүд
Батерей нь сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэр биш боловч нарны/салхины эрчим хүчийг үр дүнтэй ашиглах "гүүр" болж чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Батерейны тусламжтайгаар хөлөг онгоцууд оргил үйлдвэрлэлийн үед цахилгаан эрчим хүчийг хадгалж, оргил ачаалал эсвэл салхи/нарны эрчим хүчний бууралттай нөхцөлд ашиглах боломжтой.
Ачааны хөлөг онгоцонд батерейг ихэвчлэн дараах зорилгоор ашигладаг:
– боомтын үйл ажиллагаа (боомтод орох-гарах маневр),
- цахилгаан ачааллыг тогтворжуулах,
- эрлийз хөдөлгүүрийн системийг дэмждэг,
– тодорхой нөхцөлд дизель генераторын хэрэглээг багасгах.
Сорилтуудад жин, өртөг, аюулгүй байдал (дулааны менежмент), орон зайн шаардлага орно. Гэсэн хэдий ч батерейны технологи хурдацтай хөгжиж байгаа бөгөөд эдгээр системийн далайн аюулгүй байдлын стандартууд мөн боловсорч гүйцэж байна.
4) Ногоон устөрөгч ба түлшний эсүүд
Ногоон устөрөгчийг сэргээгдэх цахилгаан эрчим хүч ашиглан усыг электролизжүүлснээр үйлдвэрлэдэг. Усан онгоцон дээр устөрөгчийг өөрчлөгдсөн шаталтын хөдөлгүүр эсвэл орон нутгийн усны уурын ялгаруулалтыг ашиглан цахилгаан үүсгэдэг түлшний эсүүдээр дамжуулан ашиглаж болно.
Түлшний эсүүд нь өндөр үр ашигтай, илүү чимээгүй ажиллагааг санал болгодог. Гэсэн хэдий ч устөрөгчийн агуулах нь тусгай сав (өндөр даралттай эсвэл криоген) шаарддаг бөгөөд боомт дүүргэлтийн дэд бүтэц хязгаарлагдмал хэвээр байна. Энэ технологи нь тодорхой маршрутуудад, ялангуяа ногоон устөрөгчийн хангамжийн сүлжээ хурдацтай өргөжиж байгаа тохиолдолд ирээдүйтэй хэвээр байна.
5) Ногоон аммиак ба био суурьтай түлш
Ногоон аммиак (ногоон устөрөгч болон азотоос гаргаж авсан) нь устөрөгчөөс илүү хадгалахад хялбар бөгөөд илүү практик эзэлхүүнтэй энергийн нягтралтай тул том хөлөг онгоцонд хүчтэй нэр дэвшигч юм. Гэсэн хэдий ч аммиак нь хортой тул аюулгүй ажиллагааны хатуу загвар, багийн зохих сургалт шаарддаг.
Био түлш (жишээлбэл, биодизель эсвэл хаягдал дээр суурилсан түлш) нь нүүрстөрөгчийн ул мөрийг бууруулахад тусалдаг, ялангуяа тэдгээр нь одоо байгаа хөдөлгүүртэй нийцэж байвал. Сорилт нь тогтвортой хангамжийг хангах, эдгээр түлш нь үнэхээр уур амьсгалын ашиг тусыг авчрах (ой модыг устгах эсвэл хүнсний зөрчилдөөнийг өдөөхгүй байх) явдал юм.
Хөлөг онгоцны дизайн ба үр ашиг: "Сэргээгдэх эрчим хүч" дангаараа байдаггүй
Сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрийг суурилуулах нь зөвхөн нэг тал юм. Нөгөө тал нь хөлөг онгоцны өөрийнх нь үр ашиг юм. Орчин үеийн ачааны хөлөг онгоцууд янз бүрийн стратеги баримталдаг:
– Усны эсэргүүцлийг бууруулахын тулд их биеийн хэлбэрийг оновчтой болгох
– Үрэлтийг бууруулдаг үр ашигтай сэнс болон агаарын тосолгооны систем
– Усан онгоцнууд салхи болон далайн урсгалыг ашиглах боломжтой байхын тулд цаг агаарт суурилсан маршрутын менежмент
– Эрчим хүчний хэрэглээг эрс багасгахын тулд оновчтой ажиллах хурд (удаан ууршуулах)
Хөлөг онгоц илүү үр ашигтай байх тусам суурилуулсан сэргээгдэх эрчим хүчний нөлөөлөл их байна. Өөрөөр хэлбэл, сэргээгдэх эрчим хүчийг зураг төсөл, ашиглалтын явцад эрчим хүчний хэмнэлттэй хослуулсан тохиолдолд хамгийн сайн үр дүнтэй байдаг.
Бодит ертөнцийн хэрэгжилтийн бэрхшээлүүд
Асар их боломжтой хэдий ч сэргээгдэх эрчим хүчээр ажилладаг ачааны хөлөг онгоц руу шилжих нь хэд хэдэн саад бэрхшээлтэй тулгарч байна.
1. Анхны хөрөнгө оруулалтын зардал: шинэ технологиуд нь уламжлалт системээс илүү үнэтэй байдаг ч үйл ажиллагааны зардал ирээдүйд бага байж магадгүй юм.
2. Боомтын дэд бүтэц: томоохон хэмжээний устөрөгч, аммиак эсвэл цахилгаан цэнэглэхэд шинэ байгууламж, тодорхой аюулгүй байдлын стандарт шаардлагатай.
3. Журам, стандартын тодорхой байдал: салбар нь урт хугацаанд хөрөнгө оруулах зоригтой байхын тулд журмын тодорхой байдлыг шаарддаг.
4. Нийлүүлэлтийн сүлжээний бэлэн байдал: ногоон түлшний үйлдвэрлэл хангалттай том, тогтвортой, өрсөлдөхүйц үнэтэй байх ёстой.
5. Аюулгүй байдал ба сургалт: шинэ түлш нь өөр өөр шинж чанартай тул аюулгүй ажиллагааны журам, гэрчилгээ, багийн чадамжийг сайжруулах шаардлагатай.
Ирээдүйн боломжууд ба нөлөөллүүд
Хэрэв ачааны хөлөг онгоцууд сэргээгдэх эрчим хүчний системийг өргөн хүрээнд амжилттай нэвтрүүлбэл үр нөлөө нь зөвхөн ялгарлыг бууруулаад зогсохгүй далайн салбарт шинэчлэл хийх болно. Усан онгоцны үйлдвэрүүд шинэ загвар боловсруулж, ложистикийн компаниуд "ногоон тээвэр"-ийн үйлчилгээ санал болгож, боомтууд нь сэргээгдэх цахилгаан, устөрөгч эсвэл аммиак үйлдвэрлэж, түгээдэг цэвэр эрчим хүчний төвүүд болно.
Индонез зэрэг далайн салбар хүчтэй орнууд болон арлын орнуудын хувьд асар их боломжууд бий. Индонез улс нь нарны эрчим хүчний арвин нөөцтэй, хэд хэдэн бүс нутагт салхины нөөцтэй, сэргээгдэх эрчим хүчнээс ногоон устөрөгч боловсруулах боломжтой. Зөв стратегитай бол Индонез улс флотын шинэчлэлийг хурдасгаж, боомтын өрсөлдөх чадварыг сайжруулж, дэлхийн уур амьсгалын зорилтуудад нэгэн зэрэг хувь нэмэр оруулж чадна.
Хаах
Сэргээгдэх эрчим хүчний системтэй ачааны хөлөг онгоцнууд нь орчин үеийн тээвэрлэлтийн өмнө тулгарч буй томоохон сорилтын хариулт юм: байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг багасгахын зэрэгцээ худалдааг хадгалах. Нарны хавтан, орчин үеийн салхин дарвуулт завь, батерей, ногоон устөрөгч, аммиак, био түлш зэрэг технологиуд нь илүү цэвэр тээвэрлэлтийн замыг нээж өгч байна. Энэхүү шилжилт нь хөрөнгө оруулалт, дэд бүтэц, зохицуулалт, чадамжийг нэмэгдүүлэхийг шаарддаг энгийн зүйл биш боловч зам нь улам бүр тодорхой болж байна. Ирэх хэдэн арван жилд ачааны хөлөг онгоцнууд яндангаас гарч буй хар утаатай адилтгахаа больж, харин өндөр үр ашигтай, байгаль орчинд ээлтэй эрчим хүчний холимогтой болно.
