一种零碳排放集装箱船的制作方法

本发明涉及船舶设计与建造，特别是涉及一种零碳排放集装箱船。

背景技术：

1、2018年4月，国际海事组织(imo)制定了航运业温室气体减排初步战略，提出到2050年航运业温室气体排放相比2008年至少降低50％，在本世纪末实现航运业温室气体的零排放，这也是全球航运业首个关于温室气体减排的战略。

2、目前行业内的集装箱船普遍采用lng燃料、甲醇燃料等，这些燃料在一定程度上可以降低废气中温室气体的排放，如lng可以降低约28％，甲醇可以降低约10％；但是仍不能满足本世纪末温室气体零排放的要求。一种可行的技术方案是采用氢等不含碳的燃料以及动力蓄电池；而研究在船集装箱船上布置与之相关的设备、系统等就显得极为重要。如何有效的结合船舶本身的设计及运营特点解决上述问题是本领域技术人员应着重考虑的方向。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供一种零碳排放集装箱船，所述零碳排放集装箱船包括：

2、船体，所述船体的主甲板上设有分隔区，所述分隔区位于机舱上方；

3、氢燃料储存模块，位于所述分隔区靠近船尾的后侧，所述分隔区与氢燃料储存模块相对的前侧放置有集装箱货物；

4、氢燃料电池模块，利用来自氢燃料储存模块的氢燃料生成电能。

5、优选地，所述分隔区为燃料与货物之间的分隔区，沿船宽方向的尺寸不少于本船船宽1/2，沿船长方向的尺寸不短于2米；所述分隔区由板厚不低于10mm的钢板围壁而成。

6、优选地，所述氢燃料储存模块为集装箱式设计，包括集装箱及集装箱内的储氢设备，集装箱直接安装在分隔区后侧的露天区域，以便靠港时直接进行换箱操作。

7、优选地，所述集装箱为标准20英尺集装箱，储氢设备为iii型、iv型压缩氢气罐、超低温罐箱中的一种或任意种。

8、优选地，所述氢燃料电池模块安装于机舱内，并通过罩体包覆实现封闭，防止电池的危险因素外扩。

9、优选地，所述氢燃料电池模块采用集装箱放置，并安装于在分隔区后侧的露天区域。

10、优选地，还设置有位于分隔区内或位于氢燃料储存模块下方的氢燃料准备间及氢燃料接头处所，所述氢燃料准备间用以处理从所述氢燃料储存模块输送来的氢燃料，满足氢燃料电池模块的用氢要求；所述氢燃料接头处所用以容纳从氢燃料储存模块到氢燃料准备间之间管路上的接头和阀门。

11、优选地，通过双壁管依次将所述氢燃料储存模块、氢燃料接头处所、氢燃料准备间和氢燃料电池模块依次连接，实现氢气化学能到电能的转换。

12、优选地，还设置有电储能模块作为补充电源，所述电储能模块为集装箱式设计，且布置于分隔区后侧以便直接进行换箱操作；氢燃料电池模块和电储能模块提供的电力通过电缆传送到船舶主电网上为船舶提供动力。

13、优选地，在分隔区内的结构上设置若干个朝前和朝后的水雾喷头；朝前的水雾喷头用于在分隔区及其后侧区域有任何危险时保护位于分隔区前侧的集装箱货物；朝后的水雾喷头覆盖电储能模块，用于实现电储能模块失火时的消防。

14、如上所述，本发明提供一种零碳排放集装箱船，该集装箱船包括设于船体的主甲板上的分隔区，分隔区靠近船尾的后侧放置有氢燃料储存模块，前侧放置有集装箱货物。氢燃料储存模块与集装箱货物通过分隔区进行分隔，能够最大程度的保证氢燃料出现泄漏、火灾等意外事件时，不会对前方的货物造成影响。氢燃料储存模块设计为集装箱式设计，直接安装在分隔区后侧的露天区域，靠港时可直接进行换箱操作，省去加注燃料的步骤。同时，在分隔区布置有配套的氢燃料准备间、氢燃料接头处所，以将氢燃料输送至氢燃料电池模块。本船还设置有电储能模块，电储能模块也为集装箱式设计，方便直接换箱操作，且布置于分隔区后侧，作为补充电源。此外，在分隔区还布置有若干个水雾喷头用作消防，以保证安全性。本发明中的氢燃料储存模块、电储能模块、集装箱货物均为集装箱式设计，实现一体化的集装箱式设计，提供一种新的船体设计思路，且使用清洁能源提供动力，具有广泛的应用前景。

技术特征：

1.一种零碳排放集装箱船，其特征在于，所述零碳排放集装箱船包括：

2.根据权利要求1所述的零碳排放集装箱船，其特征在于：所述分隔区为燃料与货物之间的分隔区，沿船宽方向的尺寸不少于本船船宽1/2，沿船长方向的尺寸不短于2米；所述分隔区由板厚不低于10mm的钢板围壁而成。

3.根据权利要求1所述的零碳排放集装箱船，其特征在于：所述氢燃料储存模块为集装箱式设计，包括集装箱及集装箱内的储氢设备，集装箱直接安装在分隔区后侧的露天区域，以便靠港时直接进行换箱操作。

4.根据权利要求3所述的零碳排放集装箱船，其特征在于：所述集装箱为标准20英尺集装箱，储氢设备为iii型、iv型压缩氢气罐、超低温罐箱中的一种或任意种。

5.根据权利要求1所述的零碳排放集装箱船，其特征在于：所述氢燃料电池模块安装于机舱内，并通过罩体包覆实现封闭，防止电池的危险因素外扩。

6.根据权利要求1所述的零碳排放集装箱船，其特征在于：所述氢燃料电池模块采用集装箱放置，并安装于在分隔区后侧的露天区域。

7.根据权利要求1所述的零碳排放集装箱船，其特征在于：还设置有位于分隔区内或位于氢燃料储存模块下方的氢燃料准备间及氢燃料接头处所，所述氢燃料准备间用以处理从所述氢燃料储存模块输送来的氢燃料，满足氢燃料电池模块的用氢要求；所述氢燃料接头处所用以容纳从氢燃料储存模块到氢燃料准备间之间管路上的接头和阀门。

8.根据权利要求7所述的零碳排放集装箱船，其特征在于：通过双壁管依次将所述氢燃料储存模块、氢燃料接头处所、氢燃料准备间和氢燃料电池模块依次连接，实现氢气化学能到电能的转换。

9.根据权利要求1所述的零碳排放集装箱船，其特征在于：还设置有电储能模块作为补充电源，所述电储能模块为集装箱式设计，且布置于分隔区后侧以便直接进行换箱操作；氢燃料电池模块和电储能模块提供的电力通过电缆传送到船舶主电网上为船舶提供动力。

10.根据权利要求9所述的零碳排放集装箱船，其特征在于：在分隔区内的结构上设置若干个朝前和朝后的水雾喷头；朝前的水雾喷头用于在分隔区及其后侧区域有任何危险时保护位于分隔区前侧的集装箱货物；朝后的水雾喷头覆盖电储能模块，用于实现电储能模块失火时的消防。

技术总结
本发明提供一种零碳排放集装箱船，该集装箱船包括设于船体的主甲板上的分隔区，分隔区靠近船尾的后侧放置有氢燃料储存模块，前侧放置有集装箱货物。氢燃料储存模块与集装箱货物通过分隔区进行分隔，能够最大程度的保证氢燃料出现泄漏、火灾等意外事件时，不会对前方的货物造成影响。氢燃料储存模块设计为集装箱式设计，直接安装在分隔区后侧的露天区域，靠港时可直接进行换箱操作，省去加注燃料的步骤。同时，在分隔区布置有配套的氢燃料准备间、氢燃料接头处所，以将氢燃料输送至氢燃料电池模块。本船还设置有电储能模块，电储能模块也为集装箱式设计，方便直接换箱操作。此外，在分隔区还布置有若干个水雾喷头用作消防，以保证安全性。

技术研发人员：周鑫元,蔡乾亚,周清华,林源,陈依卓
受保护的技术使用者：江南造船（集团）有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15