海洋擁有豐富的可再生能源，除了風(fēng)電外，潮汐能、波浪能、海流能、海水鹽差能等，都在不斷開發(fā)。

(相關(guān)資料圖)

但光開發(fā)還不行，如何把海上的電力運(yùn)輸?shù)疥懙?，是一個(gè)復(fù)雜而具有挑戰(zhàn)的工程。除了需要鋪設(shè)海底電纜，還需要建設(shè)升壓站和各種控制系統(tǒng)。

對于很多國家來說，把海上電能輸送到陸地，技術(shù)已經(jīng)非常成熟。但對日本這種國家來說，成熟的技術(shù)也面臨很多挑戰(zhàn)。

日本周圍被深海環(huán)繞，并且是地震高發(fā)地帶，利用海底電纜傳輸電力，一是建設(shè)成本很高，二是一旦出現(xiàn)故障，維修所需的時(shí)間很長，發(fā)出來的電白白浪費(fèi)了。

如何解決這些問題？總部設(shè)在日本的清潔能源創(chuàng)業(yè)公司PowerX設(shè)計(jì)出了一個(gè)辦法，即通過建造裝滿電池的電動船只，將海上豐富的電力運(yùn)送到需求地點(diǎn)。這樣就不用走海底電纜，也不需要建置超高壓連接和變電站。

PowerX在2021年3月正式成立，專注于創(chuàng)新能源儲存和運(yùn)輸，創(chuàng)始人叫伊藤正裕，是日本知名企業(yè)家，做過幾家企業(yè)。

據(jù)PowerX測算，這種“海上移動充電寶”運(yùn)輸船模式，除了可解決因電纜故障導(dǎo)致長時(shí)間停機(jī)問題，同時(shí)可降低成本。如果在一條從北海道到青森縣的航線上部署四艘船，可以將電力運(yùn)輸?shù)某杀敬蠹s降低至每度電0.17美元（約1.2元人民幣），較之日本家庭用電的平均零售價(jià)格可降低44%。

第一艘電池郵輪的方案

PowerX在前不久日本愛媛縣今治市舉行的Bariship國際海事展上，公布了有史以來第一艘“電池油輪”的詳細(xì)設(shè)計(jì)。首艘“Battery Tanker X”號的目標(biāo)是在2025年完成，并計(jì)劃在2026年開始進(jìn)行國內(nèi)和國際實(shí)地測試。

PowerX公布了首艘電動郵輪的規(guī)格，長度為140米、寬度為18.6米，吃水深度在6米以內(nèi)。

“Battery Tanker X”號將配備96個(gè)集裝箱式船用電池，提供241MWh的總?cè)萘?。船載電池系統(tǒng)基于該公司專有的模塊設(shè)計(jì)，具有安全可靠的磷酸鐵鋰（LFP）電池單元，確保其壽命超過6000次。

此外，該電池系統(tǒng)包括專門的氣體排放控制和滅火機(jī)制，以確保安全。對電池系統(tǒng)、充電控制器和電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控進(jìn)一步加強(qiáng)了安全措施。

該電池系統(tǒng)具有高度的可擴(kuò)展性，允許安裝額外的電池打造更大的電動運(yùn)輸船，例如Power Ark 1000或更大尺寸，以滿足特定任務(wù)。

據(jù)該公司稱，所有的電池都將在岡山縣內(nèi)部生產(chǎn)，預(yù)計(jì)將獲得國際船舶分類認(rèn)證和適用標(biāo)準(zhǔn)，如DNV和NK級，經(jīng)過嚴(yán)格的測試以滿足最嚴(yán)格的條件。電池的交付計(jì)劃在2024年中期開始。

郵輪電池應(yīng)用場景

船載電池系統(tǒng)使電池油輪能夠儲存和運(yùn)輸可再生資源產(chǎn)生的剩余電力。

位于港口附近的退役或閑置的火力發(fā)電廠可以被改造成電池油輪的充電/放電點(diǎn)，電力通過陸地上的電網(wǎng)連接傳輸給用戶，從而進(jìn)一步有效利用可再生能源。該船的巡航里程可達(dá)300公里。

具有可再生能源發(fā)電高潛力的地區(qū)往往遠(yuǎn)離城市地區(qū)和其他高電力需求的地區(qū)。鑒于目前鋰離子電池單元的能量密度，電池油輪是陸地與陸地之間短距離海上電力傳輸?shù)淖罴呀鉀Q方案，是對現(xiàn)有區(qū)域間電網(wǎng)傳輸線的補(bǔ)充。

例如在日本，電力運(yùn)輸船可以從九州、北海道等具有高可再生能源供應(yīng)潛力的地區(qū)，運(yùn)送電力到本州等高需求地區(qū)，或用于島嶼間的電力傳輸。

PowerX的數(shù)據(jù)顯示，九州有著龐大的可再生能源潛力，高達(dá)531千兆瓦。然而，九州當(dāng)?shù)氐碾娏π枨髢H為10.3千兆瓦，這無疑帶來了大量電力過剩，但將這些剩余電力通過海底電纜輸送到本州和四國的系統(tǒng)容量僅為8.4千兆瓦。

在此背景下，PowerX此次提出，在相距約50公里的福岡縣豐前-山口縣宇部之間投入4艘電力運(yùn)輸船，預(yù)計(jì)首艘船“X”號最初的貨主很有可能是九州電力。

PowerX還計(jì)劃根據(jù)運(yùn)輸路線，在多個(gè)碼頭設(shè)置多個(gè)充電站點(diǎn)，能夠給電動郵輪快速充電。

電力運(yùn)輸船將使海上風(fēng)電場安裝在海底電纜部署一度曾面臨挑戰(zhàn)的地區(qū)。通過電力運(yùn)輸船利用海上電力傳輸，可以解決與海上風(fēng)電相關(guān)的各種挑戰(zhàn)，不僅在日本，而且也有助于可再生能源在全世界的廣泛采用。

廣受關(guān)注，已有多家公司合作意向

目前這艘船的原型設(shè)計(jì)圖已經(jīng)完成，一經(jīng)推出就廣受關(guān)注。PowerX公司已籌集資金超過7000萬美元，并聲稱已經(jīng)與一些其他企業(yè)建立合作關(guān)系以供加速造船進(jìn)程。

聯(lián)手日本船海巨頭，PowerX將批量生產(chǎn)電力運(yùn)輸船打造“移動充電網(wǎng)絡(luò)”。

與此同時(shí)，PowerX還將在2023年第三季度成立一家名為“Ocean Power Grid Inc.”的新公司，推進(jìn)利用電力運(yùn)輸船的海上電力運(yùn)輸業(yè)務(wù)。這家子公司將從事日本國內(nèi)外的電池運(yùn)輸船擁有、銷售和經(jīng)營業(yè)務(wù)。PowerX正在積極尋求來自世界各地的商業(yè)伙伴，以開展這項(xiàng)新技術(shù)和商業(yè)活動。

根據(jù)計(jì)劃，PowerX的首艘電池運(yùn)輸船將由日本最大船企今治造船負(fù)責(zé)建造。首制船竣工以后，PowerX將從2027年開始接受電力運(yùn)輸船訂單，預(yù)計(jì)到2030年進(jìn)入以今治造船為中心的量產(chǎn)體制。

2021年12月，PowerX與今治造船達(dá)成資本和業(yè)務(wù)合作協(xié)議，重點(diǎn)開發(fā)PowerX的Power ARK系列電力運(yùn)輸船原型船。今治造船也向PowerX注資10億日元（約合人民幣5100萬元），用于船用能源存儲系統(tǒng)（ESS）的研發(fā)。

此外，PowerX還與九州電力株式會社和橫濱港灣局簽署了備忘錄和合作協(xié)議，以追求新穎的海上動力傳輸概念、實(shí)現(xiàn)碳中和港口。其中，與九州電力的合作內(nèi)容包括“利用電力運(yùn)輸船進(jìn)行九州-本州間電力系統(tǒng)補(bǔ)充事業(yè)”。

除了電力運(yùn)輸船之外，PowerX還提出了內(nèi)部電池制造的“Project MAX”計(jì)劃，將在日本建立一個(gè)千兆規(guī)模的蓄電池組裝工廠，為電氣運(yùn)輸船批量組裝蓄電池。隨著全球范圍內(nèi)脫碳的加速，對大型能源儲存設(shè)備的需求正在飆升?，F(xiàn)有的電池單元將根據(jù)用途進(jìn)行組裝，包括電動汽車快速充電、電網(wǎng)和船用電池。所有這些蓄電池都將在云端進(jìn)行集體管理，包括運(yùn)行狀態(tài)和剩余電量，以建立一個(gè)“移動充電網(wǎng)絡(luò)”。

2022年初，PowerX又與日本郵船宣布簽署諒解備忘錄，將建立戰(zhàn)略商業(yè)聯(lián)盟，以開發(fā)和測試PowerX的船用能源存儲系統(tǒng)(ESS)、Power ARK系列電力運(yùn)輸船以及電動船。同年3月與日本船級社簽署諒解備忘錄，標(biāo)志著項(xiàng)目進(jìn)入設(shè)計(jì)和開發(fā)的新階段，目標(biāo)是到2025年底之前開發(fā)和測試Power ARK原型船。

參考資料：

[1]https://www.inceptivemind.com/powerx-unveils-worlds-first-battery-tanker-x/31268/

[2]https://newatlas.com/energy/powerx-battery-tanker/

[3]https://technews.tw/2023/06/03/battery-tanker-x/

[4]國際船舶網(wǎng)：日本獨(dú)創(chuàng)“海上移動充電寶”詳細(xì)設(shè)計(jì)亮相！建造進(jìn)入倒計(jì)時(shí)

[5]IT之家：日本PowerX公司計(jì)劃2025年推出中距離運(yùn)輸電動郵輪

（圖片來源：veer圖庫）

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