Хаб, состоящий из трех платформ, использующий аккумуляторные батареи емкостью 45 МВт·ч, водородные топливные элементы и возобновляемые источники энергии для обеспечения судов энергией на причале сертифицирован в Великобритании.
Ирина Медведева
Портовая платформа на водородном топливе, предназначенная для дозаправки два раза в неделю. Источник ELIRE Group
Автономный водородный энергетический узел на платформах
Великобритания поддержала морской консорциум, который успешно протестировал инновационное решение — автономный водородный энергетический узел, не зависящий от береговых сетей. Этот проект призван ускорить процесс декарбонизации портовой инфраструктуры.
В основе разработки лежат три модульные шестиугольные плавучие платформы, общая площадь которых достигает примерно 12 900 квадратных футов. Они интегрируют аккумуляторные батареи ёмкостью около 45 МВт·ч, модульные системы на топливных элементах, водородную генерацию, возобновляемые источники энергии и современную электрическую архитектуру переменного и постоянного тока. Такая конфигурация позволяет подавать электроэнергию непосредственно на суда, стоящие у причала.
Концепция подтверждена в ходе шестимесячной программы, реализованной в рамках 6-го раунда Британского конкурса по исследованию и инновациям в области чистых морских перевозок.
Этот конкурс проводился в партнёрстве с Управлением судоходства Великобритании с целью снижения выбросов. В рамках тестирования были выполнены гидродинамические, конструктивные, электрические и эксплуатационные испытания.
По словам участников консорциума, проект доказал, что существующие технологии производства водорода, аккумуляторов, топливных элементов и электрооборудования можно объединить в модульную плавучую систему. Она способна обеспечивать электричеством крупные суда во время их стоянки у причала и может быть развёрнута в портах по всему миру.
Возможности системы
Этот водородный энергетический узел разработан для крупномасштабных морских операций. Он способен непрерывно выдавать до 5 МВт экологически чистой электроэнергии непосредственно на суда, находящиеся у причала. Система поддерживает подключение к береговому электроснабжению напряжением как 6,6 кВ, так и 11 кВ, что позволяет обслуживать круизные суда среднего размера и другие энергоёмкие морские объекты.
Проект нацелен на решение одной из ключевых проблем декарбонизации портов — обеспечение надёжной электрической инфраструктуры. Многие порты до сих пор испытывают сложности с масштабным внедрением береговых электростанций из-за ограниченной пропускной способности сети, длительных сроков подключения к инженерным коммуникациям, нехватки места, сложных разрешительных процедур и высоких затрат на традиционные береговые решения.
Для обеспечения непрерывной работы платформа потребляет примерно 16 500–17 600 фунтов водорода в неделю. Этот водород хранится в модульных контейнерах низкого давления, совместимых со стандартами ISO, и встроен в плавучую конструкцию.
Такой подход упрощает логистику топлива, сохраняя гибкость в различных портовых условиях. В текущей конфигурации установлено семь бортовых резервуаров для хранения водорода, заправка которых происходит примерно дважды в неделю.
По мнению проектной группы, такая установка позволяет портам начать развёртывание береговых энергосистем, работающих на водороде, без необходимости предварительных инвестиций в постоянную водородную инфраструктуру. Это потенциально снижает барьеры для внедрения на ранних этапах.
Преимущества плавучего хаба
Работая независимо от существующей сетевой инфраструктуры, плавучая платформа предлагает альтернативный путь для портов, стремящихся сократить выбросы с судов. Вместо масштабного берегового строительства она размещает энергетическую инфраструктуру непосредственно на воде.
Реализация традиционных проектов береговой энергетики может занимать от трёх до семи лет и более, часто требуя модернизации подстанций, усиления электросетей, крупных строительных работ и длительных разрешительных процедур. Отказавшись от многих из этих требований, система может предложить портам более быстрый способ снижения выбросов.
По данным консорциума, платформа способна вырабатывать около 91 МВт·ч энергии в неделю, обеспечивая при этом периодическую зарядку судов. Проект стремится минимизировать потребность в крупных строительных проектах, мелиоративных работах или дорогостоящих модернизациях существующей электрической инфраструктуры.
Помимо технической новизны, проект демонстрирует гибкость бизнес-модели, адаптированной к реалиям морской логистики. Плавучий узел не требует капитальных вложений в береговую инфраструктуру, что особенно ценно для портов, где причалы удалены от подстанций или где земля используется под грузовые терминалы.
Возможность поэтапного развёртывания — сначала одна платформа, затем масштабирование до консорциума — позволяет операторам распределять финансовую нагрузку и тестировать технологию без риска. Это делает решения доступными не только для мегапортов Европы, но и для развивающихся портовых зон Азии, Африки и Латинской Америки, где электрические сети нестабильны или отсутствуют вблизи причалов.
Консорциум намерен продолжить работу над снижением стоимости киловатт-часа и увеличением срока службы топливных элементов, чтобы к 2028–2029 году предложить коммерчески конкурентоспособный продукт.
Экология, логистика, безопасность
Экологический эффект системы также заслуживает внимания. Использование зелёного водорода, получаемого из возобновляемых источников, позволяет полностью исключить выбросы углекислого газа, оксидов серы и твёрдых частиц во время стоянки судна.
Учитывая, что крупное круизное судно может сжигать до 100 тонн тяжёлого топлива в день, переход на питание от платформы за один заход способен предотвратить выброс около 250–300 тонн CO₂ и нескольких тонн оксидов серы. Для портов, стремящихся к сертификации по стандартам экологической устойчивости, такой инструмент становится не просто техническим решением, а частью корпоративной стратегии снижения углеродного следа.
В перспективе платформа может быть интегрирована с системами улавливания углерода или электролизёрами, размещёнными на тех же плавучих модулях.
Не менее важным аспектом является логистическая автономность установки. Водород низкого давления в ISO-контейнерах безопаснее в транспортировке и хранении, чем сжатый водород высокого давления или криогенный жидкий.
Модульная заправка раз в три-четыре дня сопоставима с графиком бункеровки обычным топливом, что не требует изменения расписания судозаходов. Плавучая природа платформы также позволяет перемещать её между портами в зависимости от сезонного спроса, например, в круизные сезоны или периоды пиковой нагрузки на энергосистему.
Такая мобильность превращает капитальное оборудование в операционный актив, которым можно управлять гибко — сдавать в аренду, продавать или перебазировать, что расширяет бизнес-модель для инвесторов.
С точки зрения безопасности и надёжности, система прошла моделирование аварийных сценариев, включая утечки, пожары и штормовые условия. Все зоны хранения водорода оснащены системами детекции и автоматического отсечения, а корпус платформы спроектирован с учётом шестибалльного волнения моря.
Электрическая архитектура на переменном и постоянном токе допускает резервирование: при отказе одного из топливных элементов или аккумуляторного блока нагрузка автоматически перераспределяется.
По результатам шестимесячной программы, надёжность системы превысила 99,1%, что сопоставимо с показателями традиционных береговых подстанций. Эти результаты позволяют консорциуму претендовать на включение проекта в реестр рекомендованных решений Международной морской организации (IMO) и получить финансирование по программе UK Shore Power Fund.
А в России проблему обеспечения энергией удаленных и труднодоступных районов предлагают решать с помощью энергии мирного атома. Мы сообщали, что «Росатом», завершил производство первой реакторной установки РИТМ-200С, которая предназначена для головного плавучего энергоблока ПЭБ-106 для обеспечения энергией медного кластера на Дальнем Востоке.