Реальная стоимость чистых нулевых портов

© Калякан / Adobe Stock

Нулевые выбросы — хорошая идея, но кто будет за нее платить? Агентство по охране окружающей среды США готовит большие деньги для портов с нулевым уровнем выбросов.

Агентство по охране окружающей среды США (EPA) работает над двумя громкими портовыми инициативами, которые, как оно надеется, значительно продвинут стрелку в направлении операций портов США с нулевым уровнем выбросов (ZE) и целей чистого воздуха.

Первая инициатива началась в мае прошлого года, когда Агентство по охране окружающей среды опубликовало запрос на информацию и комментарии, которые помогли бы агентству разработать руководство, которое оно могло бы использовать для оценки запросов на финансирование проектов транспортных средств с нулевым уровнем выбросов, портового оборудования и соответствующей инфраструктуры. Агентство по охране окружающей среды располагает 4 миллиардами долларов для этих инвестиций: 1 миллиард долларов предназначен для тяжелых транспортных средств; 3 миллиарда долларов предназначены для чистых портов.

О второй инициативе было объявлено в августе, когда Агентство по охране окружающей среды открыло период подачи заявок на финансирование DERA на 2022–2023 годы – гранты Закона о сокращении дизельных выбросов. DERA – не новая программа, финансирование началось в 2008 году. Деньги DERA привязаны к федеральному бюджету. Как программа, DERA не так богата, как предстоящее финансирование EPA ZE. Общий объем нового раунда финансирования DERA составляет 115 миллионов долларов США; тем не менее, это существенно, учитывая, что общий объем финансирования DERA с 2008 по 2020 год составил 171 миллион долларов.

Целью DERA является помощь в финансировании проектов, направленных на сокращение выбросов и вредного воздействия дизельного топлива, особенно в портах и районах с плохим качеством воздуха. Примеры недавних проектов (2020 г.):

• 1 миллион долларов в Морской фонд Коннектикута на замену двигателей на пароме из Нью-Йорка.
• 1,1 миллиона долларов Управлению портов Джорджии на замену 37 грузовых автомобилей, работающих в Саванне.
• 2,3 миллиона долларов администрации порта Вирджиния на замену 10 дизельных портальных авиаперевозчиков оборудованием с гибридным приводом уровня 4.
• 323 773 доллара порту Сиэтла на установку морской береговой электростанции в круизном терминале на Белл-стрит.

Крайний срок подачи заявок DERA — 1 декабря. Максимальная сумма вознаграждения — 4,5 миллиона долларов. EPA планирует предоставить от 4 до 10 наград в каждом из 10 географических регионов EPA. Следите за новыми наградами в 2024 году.

Новое: предстоящий прогноз EPA на сумму 4 миллиарда долларов США по ZE
Инициатива EPA ZE, объявленная в мае, достигла важной вехи в июне, когда завершился период общественного обсуждения. Агентство по охране окружающей среды хотело получить информацию по вопросам, касающимся –

• Тяжелые грузовые автомобили и портовая техника ЗЭ класса 6 и 7;
• Инфраструктура зарядки и заправки;

И информация о –

• Наличие и производственные мощности;
• Производительность;
• ценообразование; и,
• Разработка программы, передовой опыт развития и потребности в обучении персонала.

Реакция со стороны портовых и промышленных лидеров была обширной. Ниже приведены некоторые основные проблемы и предложения.

Руководство порта
Комментарии Американской ассоциации портовых властей (AAPA) основаны на информации ее членов – руководителей крупнейших портов Америки. Комментарии AAPA охватывают широкий круг вопросов. Ниже приводится обзор некоторых из этих вопросов.

Что касается внутреннего производства (Build America, Buy America или «BABA»), важнейшего приоритета для программ DOT, EPA и DOE, AAPA пишет, что «подавляющее большинство типов оборудования не имеют американских производителей» и что сроки поставки обычно составляют диапазон 12-18 месяцев». AAPA предполагает, что из-за этого времени «крайне важно, чтобы Агентство по охране окружающей среды осуществляло управление грантами и разрешениями таким образом, чтобы гранты могли быть обязательны до поставки оборудования».

Что касается производительности, AAPA отмечает, что реальный опыт работы остается ограниченным, а вопросы долгосрочной надежности все еще остаются открытыми. В сообщениях из одного порта говорилось, что электрические дворовые тракторы обеспечивают 9-10 часов «легкой работы» и 7-8 часов «тяжелой работы». Некоторые порты рассматривают возможность увеличения количества тракторов, чтобы одна единица могла заряжаться, пока работает другая. «Такая схема, — комментирует AAPA, — очевидно, будет далека от идеальной и будет стоить значительно дороже, чем использование одного трактора с дизельным двигателем».

Аналогичным образом, Альянс Северо-Западных морских портов (NWSA, в который входят порты Такома и Сиэтл) обратился к своим операторам терминалов по вопросам финансирования и приоритетов проекта. NWSA отметила, что электрические самосвалы «функционируют хорошо» и что «опыт использования был очень положительным, и не было никаких ограничений по дальности действия». Однако есть одно предостережение: этот график рассчитан примерно на 9 часов работы, то есть график, позволяющий заряжать аккумулятор в ночное время. NWSA пишет, что для операторов терминалов запас хода батареи является ограничением для некоторых приложений, «особенно для рабочих циклов, которые требуют двух или более смен в день».

Что касается отечественных материалов и источников поставок для удовлетворения требований Buy America, NWSA пишет, что некоторое зарядное оборудование может соответствовать требованиям, но коммерчески доступных грузовиков нет. Операторы терминалов Северо-Запада проявляют интерес к «небольшому внедрению терминальных тягачей с нулевым уровнем выбросов при условии достаточного грантового финансирования». «Эти развертывания, — советует NWSA, — должны быть значительно снижены, поскольку они будут первыми в нашем регионе на морских грузовых терминалах».

Тихоокеанские порты задействованы в операциях ZE. Изображение предоставлено Портом Лос-Анджелеса.

AWO – Американские операторы водных путей
AWO хочет, чтобы Агентство по охране окружающей среды включило судовые силовые установки ZE в определение портового оборудования или технологий ZE, «при условии, что соответствующее судно является портовым». Комментарии AWO написаны Кейтлин Стюарт, вице-президентом по вопросам регулирования. Стюарт пишет, что «программа «Чистые порты» представляет собой возможность для поколений сократить выбросы углекислого газа в наших портах, включая портовые суда, которые так важны для портовых операций».

Стюарт отмечает, что не существует специального прямого федерального финансирования для модернизации судовых двигателей и снижения выбросов с целью сокращения выбросов парниковых газов. Это контрастирует с наличием финансирования для дорожных и внедорожных транспортных средств.

Кроме того, что касается финансирования, AWO предлагает, чтобы критерии отбора грантов «Чистые порты» придавали дополнительный вес проектам, которые обеспечивают инфраструктуру зарядки или заправки для морских судов ZE, заходящих в порт, поскольку это обеспечит преимущества, выходящие за рамки тех проектов, ориентированных на суда и транспортные средства. работа в порту.

Стюарт комментирует, что для декарбонизации портов потребуется несколько различных видов чистого топлива, а также варианты электрической зарядки. Поэтому Стюарт советует Агентству по охране окружающей среды выделить средства на ряд вариантов заправки, «поскольку не существует единого технологического решения с нулевым уровнем выбросов, которое могло бы удовлетворить разнообразные эксплуатационные потребности портового оборудования и судов, используемых в секторах морских и интермодальных перевозок».

Цены
Нет сомнений в том, что 3 миллиарда долларов — это большие деньги. Но точно так же никто не сомневается в том, что переход к портам с нулевым уровнем выбросов обойдется очень дорого. Некоторые из этих более крупных затрат – на коммунальные проекты и портовую инфраструктуру – открывают глаза.

Например, AAPA сообщает, что один из ее портов-членов отметил, что «в целом электрические модели стоят в два раза, а водородные — в три раза дороже, чем дизельные машины».

ААПА пишет, что береговые энергосистемы стоят около 20 миллионов долларов за причал. Эта цифра, добавляет AAPA, «была одинаковой для нескольких портов, строящих береговые энергосистемы для круизных или грузовых причалов». Эти работы будут включать в себя строительство новой подстанции, монтаж воздуховодов, распределительное устройство и оборудование для транспортировки кабелей.

Что касается водорода, то одна из компаний-производителей, входящих в AAPA, написала, что срок окупаемости полностью зависит от стоимости топлива, «поскольку стоимость водорода составляет около 70% от общей стоимости владения автомобилем на водородных топливных элементах». Поскольку цепочка поставок водорода только зарождается, а федеральные производственные стимулы не успели оказать достаточного влияния на национальные рынки, AAPA пишет, что «трудно оценить срок окупаемости водородного оборудования».

Аналогичным образом, NWSA ссылается на затраты на береговую электроэнергию, и, по ее последним оценкам, береговая электроэнергия будет стоить от 8 до 15 миллионов долларов за причал. В нем также отмечается, что береговая электроэнергия обеспечивает финансовую отдачу не порту, а оператору судна. NWSA пишет, что для проектов береговой энергетики необходимо как минимум 50% общей стоимости проекта из федеральных средств. Более того, это предполагает, что модернизация коммунальных услуг будет иметь право на финансирование.

Что касается специального оборудования, NWSA также приводит оценки, согласно которым оборудование ZE может быть в три раза дороже, чем дизельные эквиваленты. Соответствующая инфраструктура зарядки может стоить около 100 000 долларов США, в зависимости от того, что уже имеется на объекте. NWSA сообщает EPA: «Мы считаем, что можно с уверенностью предположить аналогичные или более высокие мультипликаторы затрат для других типов погрузочно-разгрузочного оборудования с нулевым уровнем выбросов, которые, как правило, дальше от полной коммерциализации, чем терминальные тягачи».

Кроули разрабатывает e-Wolf, первый в стране полностью электрический буксир, который, как сообщается, будет готов к спуску на воду в 2024 году. (Изображение: Кроули)

Кроули разрабатывает e-Wolf, первый в стране полностью электрический буксир, который, как сообщается, будет готов к спуску на воду в 2024 году. Кроули ожидает, что портовые суда с нулевым или почти нулевым уровнем выбросов будут «примерно в два раза дороже обычного дизельного буксира, и это не обязательно включает стоимость зарядной инфраструктуры». Авторские права Кроули

Комментарии частного сектора
Кроули разрабатывает e-Wolf, первый в стране полностью электрический буксир, который, как сообщается, будет готов к спуску на воду в 2024 году. Компания сообщает EPA, что в США работают всего три разработчика аккумуляторов. В ней говорится, что «эта ограниченная конкуренция и зарождение Суда с нулевым уровнем выбросов в Соединенных Штатах приводят к проблемам с затратами и могут препятствовать созданию стандартизированных систем взимания платы для морского сектора в ближайшем будущем».

Комментарии Кроули, подписанные Джеймсом Дюмоном, директором гранта, обширны. Там пишут, что верфи США борются с глобальной конкуренцией. «Отсутствие спроса на негосударственное судостроение, — пишет Кроули, — привело к тому, что технические знания были переданы специализированным иностранным верфям, которые способны строить суда всего за одну треть времени, которое требуется американской верфи». Кроули предполагает, что крупномасштабные инвестиции в ZE «могут стимулировать верфи к переоснащению для массового производства определенных классов судов способом, более похожим на сборочную линию, а не на обычное сегодня строительство разовых судов».

Что касается цен, оценка Кроули сурова, поскольку начинается новая экономика ZE. Кроули ожидает, что портовые суда с нулевым или почти нулевым уровнем выбросов будут «примерно вдвое дороже обычного дизельного буксира, и это не обязательно включает стоимость зарядной инфраструктуры».

Обычный дизельный буксир: от 12 до 18 миллионов долларов. Электронный буксир с полной батареей: 25 миллионов долларов или больше. Водород: в три раза больше, чем у обычного буксира.

Компания Westinghouse Air Brake Technologies (WABTEC) со штаб-квартирой в Питтсбурге разрабатывает, производит и обслуживает проекты грузовых железнодорожных и морских перевозок. Компания пишет, что «разрабатывает коммерческую стратегию, которая обеспечивает четкий путь к приведению в действие новых локомотивов и модернизации существующих локомотивов с помощью аккумуляторов, водородных двигателей внутреннего сгорания и водородных топливных элементов».

Компания пишет, что инициатива Агентства по охране окружающей среды предоставляет «мощные возможности для поддержки внедрения технологий чистой энергии в более широкой грузовой экосистеме». В нем говорится, что «федеральные инвестиции имеют решающее значение для поддержки демонстрации, внедрения и внедрения технологий чистой энергии».

Говоря о своих морских операциях, WABTEC особо отмечает успешные паромные перевозки. Паромы можно заряжать во время погрузки и разгрузки, сохраняя суда в рабочем состоянии. В системе, используемой в Норвегии, время зарядки варьируется от «от нескольких минут до часа». Надежность составляет более 98% для судов, работающих до 14 часов в сутки.

Морская зарядка устанавливает краткосрочные требования к высокой мощности. Эти пики, как пишет WABTEC, «могут поставить под угрозу устойчивость поставщиков электроуслуг и подвергнуть нагрузке местные сети и электростанции». Пиковые смещения могут происходить за счет аккумуляторных систем хранения или местной генерации электроэнергии, которая обеспечивает доступность электроэнергии на месте.

Что касается BABA, WABTEC просит Агентство по охране окружающей среды «иметь в виду краткосрочные проблемы, связанные с выполнением требований Build America Buy America (BABA). Агентство по охране окружающей среды должно предоставить американским производственным компаниям достаточно времени для того, чтобы предпринять усилия и инвестировать ресурсы для расширения своей внутренней цепочки поставок и соблюдения этих требований». WABTEC предполагает, что EPA необходимо сбалансировать потребность во внутреннем контенте с целями ZE в портах.

Контейнерные терминалы Red Hook расположены в Нью-Джерси. Его комментарии отражают партнерские отношения с Climate Change Mitigation Technologies и EV Edison. Начиная с 2021 года компания имеет непосредственный опыт работы с 10 сверхмощными аккумуляторными электрическими терминальными тягачами BYD в Порт-Ньюарке. RH стремится перевести все 35 дизельных тракторов, а также подборщики, краны и рефрижераторы на аккумуляторные электрические.

Что касается производительности, РХ сообщает EPA, что у 10 тракторов BYD практически не было проблем за два года. Но компания ссылается на два важных фактора для запуска: Нью-Джерси предоставил грант в размере 75%, и на объекте было достаточное электроснабжение и сила тока.

В разделе «Основные проблемы» Р.Х. отмечает, что модернизация электроснабжения требуется практически во всех портах. RH пишет, что «существующая сеть просто не рассчитана на удовлетворение значительно возросшего спроса, вызванного зарядкой парка электромобилей в портах».

Чтобы обойти ожидание этих обновлений, партнер RH, EV Edison, разработал мобильные аккумуляторные системы хранения энергии, которые можно устанавливать на морских баржах и тягачах с прицепами для решения насущных проблем нехватки доступного источника питания и электрооборудования. RH пишет, что «системы хранения и зарядки на баржах идеально подходят для зарядки парка электромобилей на морских терминалах в портах, поскольку теперь они могут обеспечить необходимую мощность для зарядки парка электромобилей». RH пишет, что «при должном уровне федерального финансирования» аккумуляторные хранилища могут быть развернуты на терминалах Red Hook.

Оборудование с нулевым уровнем выбросов. (Фото: Порт Лонг-Бич)

Зибот
Стартап Zeeboat отражает идеи и возможности предпринимателей, недавно пришедших на рынки с нулевым уровнем выбросов. Zeeboat базируется в Нью-Йорке. Он сотрудничает с базирующимися в Хьюстоне Industrial Service Solutions, The Shearer Group и Ingram Industries. Генеральный директор Zeeboat Джонатан Браун говорит, что наличие грантовых денег, таких как инициатива EPA по чистым портам, имеет решающее значение для развития сбалансированного и справедливого финансирования. В планы Zeeboat входят буксиры и толкачи для широкого спектра применений: от прибрежных портов до внутренних водных путей. Первоначальный проект заключался в перевозке контейнеров на баржах в порту, что особенно хорошо подходит для судов с аккумуляторным питанием. Окончательное руководство Агентства по охране окружающей среды представляет большой интерес для развивающихся компаний, таких как Zeeboat.

Следующие шаги
Агентство по охране окружающей среды получило более 100 комментариев в ответ на запрос информации. Отвечая на вопрос о сроках предоставления рекомендаций и связанного с ними финансирования, Агентство по охране окружающей среды заявило, что планирует предоставить новую возможность финансирования Программы «Чистые порты» в конце зимы 2024 года. Средства будут доступны имеющим на это право получателям до 30 сентября 2027 года.