英国泰晤士河下穿隧道项目用氢能替代柴油发电机实现零碳施工
近日,英国英格兰东部蒂尔伯里港(Port of Tilbury)举办了一场氢能应用展示活动,集中呈现了氢能在大型建设工程中替代柴油发电机、驱动重型机械的Zui新实践。此次展示以泰晤士河下穿隧道(Lower Thames Crossing,简称LTC)项目为核心场景,标志着英国建筑业在施工现场脱碳方面迈出了实质性一步。
泰晤士河下穿隧道是连接英格兰埃塞克斯郡与肯特郡的新建公路隧道工程,由英国国家公路局(National Highways)主导推进。2023年12月,法国布依格建筑与英国墨菲公司组成的联合体(简称布墨联合体,BMJV)以13.4亿英镑的合同金额拿下隧道主体及接线段施工包,成为该项目主承包商。
绿氢供应规模创英国建设项目新纪录
英国氢能生产商捷普拉(GeoPura)以3260万英镑合同金额,赢得LTC项目绿氢供应合同,合同约定在主体施工阶段累计供应2500吨绿氢,被业界称为"英国建设项目有史以来Zui大规模绿氢供应"。捷普拉的氢能生产设施将落址蒂尔伯里港,紧邻LTC规划中的北端隧道入口。目前,捷普拉已有6台氢能发电机在LTC埃塞克斯段工地投入运行,为电动施工机械的储能电池充电。
记者现场探访看到,工地临时营地内,氢燃料电池正为工人生活区、办公室及电动机械供电,完全取代了传统柴油发电机。现阶段,施工区域约为规划满载规模的一半,采用移动式储氢装置配合两台氢能发电机运行,通过电池组向现场设备供电。每辆供氢拖车可携带约450公斤氢气。
布墨联合体LTC零排放施工管理负责人约翰·斯坎内尔(John Scannell)透露,项目迄今已利用氢能累计发电约39兆瓦时,消耗氢气约2.33吨,折合每公斤氢气发电约16千瓦时,能量转化效率稳定。他坦言,原本氢能方案只是作为电网接入的补充,但由于电网接入迟迟未能到位,氢能系统反而"独挑大梁",表现超出预期。"现在没有人再去特别关注它了——它就是在默默把该做的事情做好,而且做得比原来设想的还要好,"他说,"办公室的灯从没闪烁过一次。"
氢燃烧挖掘机入场,重型机械脱碳试验提速
工程机械巨头杰西比(JCB)也在展示活动中亮相,演示了其Zui新研发的氢燃烧挖掘机。该设备车载储氢量约9公斤,加氢一次可持续作业约7小时。杰西比首席工程师马克·理查兹(Mark Richards)指出,氢气加注速度明显快于大型电池充电,这对施工现场在无电网接入条件下解决"用能Zui后一公里"问题具有重要意义。"电池的难题不在于造不造得出来,而在于在没有电网的工地上根本没法给它充电,"他说。此外,氢燃烧发动机由于无碳燃烧,尾气洁净,排气管周围不再积累炭黑,设备内部也更为清洁。
值得关注的是,去年LTC项目已在英国肯特郡将一台杰西比氢动力挖掘机用于勘察作业,这是该类机械首次走出测试环境、在真实工程中上阵。目前,斯坎内尔透露项目已启动第一轮机械用氢试验,若试验进展顺利,后续将把氢能用于北端隧道入口的大型桩基设备,为盾构机始发提供地基加固作业动力。
稳定供氢基础设施是大型设备持续运行的关键
为蒂尔伯里港提供装卸设备的物料搬运企业布里格斯(Briggs)可持续解决方案经理马克·里德利(Mark Ridley)表示,氢能现在已能够驱动比过去更重型的港口设备,包括起重能力达40吨的集装箱吊具。他同时强调,大型设备的持续稳定运行高度依赖本地化氢气供应基础设施建设——蒂尔伯里港与捷普拉的就地生产合作模式,比依赖外地拖车运输更具保障。捷普拉首席氢业务官马特·巴尼(Matt Barney)则指出,驱动客户转向氢能的核心动力并非碳排放压力,而是可靠性本身。"我们的氢能发电装置没有运动部件,可靠性远超传统柴油发电机——而建筑行业的人都知道,发电机隔三差五就会出故障。"
LTC项目可持续发展与供应链总监卡塔琳娜·弗格森(Katharina Ferguson)透露,LTC计划以氢能、电能及混合动力方案全面替代柴油,预计减少柴油消耗约6300万升,国家公路局已将LTC定位为绿色筑路的"探路者"项目,致力于把可持续理念嵌入英国未来重大工程的全生命周期。她坦承,氢能推广Zui大的障碍并不是技术,而是人们对"这事根本做不到"的固有认知。"我们一切工作的核心就是挑战既有思维定式——只有持续追问'为什么不行',才能推动行业真正向前走。"
对于致力于工程机械和建筑施工脱碳的中国企业而言,LTC项目的实践提供了一个完整的系统性参照:氢能不是遥远的概念,而是已能在无电网接入的复杂工地条件下替代柴油稳定运行的成熟方案。推动施工现场氢能落地的关键,在于尽早构建本地化制氢-储氢-用氢的供应链闭环,并与设备制造商、能源供应商形成深度合作,方能将技术潜力转化为工程实际价值。