将船只接入电网:通过创新的商业模式,实现休闲船只与电网的互联互通

《Journal of Cleaner Production》:Docking the boat: Realizing boat-to-grid for recreational vessels through collaborative business model innovation

【字体: 时间:2026年02月22日 来源:Journal of Cleaner Production 10

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  本研究探讨Boat-to-Grid(B2G)在瑞典休闲游艇电动化中的应用,分析电池成本、基础设施不足、政策支持缺失及保险获取困难等主要障碍,提出分四季的业务模式创新策略,强调多方协作与政策引导对行业转型的关键作用。

  
乔恩·威廉森(Jon Williamsson)
哥德堡大学商学院、经济与法律学院工商管理系,瑞典哥德堡,邮政信箱610,40530

摘要

“船对电网”(Boat-to-Grid, B2G)技术有潜力降低休闲船业电气化面临的障碍,并促进可再生能源的采用。尽管该技术具有显著的环境效益,如减少噪音和重金属排放,但技术和经济方面的挑战阻碍了其广泛应用。本文基于先前的研究以及瑞典休闲船业的案例分析,指出了B2G商业模式的关键障碍和推动因素。研究展示了如何在船业的四个季节阶段实现B2G,并明确了各阶段的主要参与者及其面临的特定挑战。主要障碍包括:电池和基础设施成本、对电气化前景的不确定性、系统和技术层面的限制、保险获取难度,以及缺乏公认且具有吸引力的商业模式。对于政策制定者而言,本文强调了政策支持在知识发展和行业协调方面的潜在作用。

引言

环境问题促使海运行业探索可持续解决方案,例如电气化。虽然大型远洋船舶由于技术和运营挑战难以实现电气化,但沿海航运作为首批转型为全电动船舶的领域更具可行性(S?ther和Moe,2021年)。休闲船占沿海船队的很大比例,因此是电气化的一个可行且具有吸引力的市场(Saxberg等人,2021年)。除了减少温室气体排放外,电动休闲船还能降低对野生动物的噪音影响(Carre?o和Lloret,2021年;Wilson等人,2022年),并消除废气和燃料残渣中的重金属排放。然而,这并不能解决防污涂料对海洋生物的毒性问题(Egardt等人,2018年;Morling和Fuchs,2021年)。
尽管电气化具有显著的环境效益,但休闲船业电气化的商业可行性仍面临挑战。与电动公路车辆类似,沿海船舶的电气化需要成本效益高且用户友好的充电设施。然而,对海上充电基础设施的需求难以预测,投资此类设施的成本也较高(Rogerson等人,2022年)。此外,船舶设计和能源储存系统的改造使得电动推进系统的成本远高于传统驱动系统(Per?i?等人,2023年)。在温带气候区,船运季节相对较短,例如在瑞典休闲船每年仅运行30-40小时(B?tliv,2022年),在美国为35-48小时(General NMMA News,2023年),这使得投资于使用频率低的资源密集型储能系统变得困难。不过,技术发展使得“船对电网”(B2G)成为一种可行的解决方案,即利用船舶上的储能系统将电力反馈至电网(Pintér等人,2021年)。
随着间歇性电力生产的增加,定期使用的储能系统为创造价值提供了机会,有助于克服电气化过程中的难题(Noel等人,2019年)。据估计,休闲船业在全球温室气体排放中的占比不到0.1%(General NMMA News,2023年),但B2G带来的效益与“车辆对电网”(V2G)类似(Kumar等人,2025年;Xu等人,2025年),因此可以减少整个能源系统的排放。
对于可持续技术而言,找到有吸引力的商业模式至关重要,商业模式创新在电动汽车的商业化过程中发挥了核心作用(Bohnsack等人,2014年;Kley等人,2011年;Ziegler和Abdelkafi,2022年)。为V2G设计商业模式增加了时间、结构和治理方面的复杂性(Sovacool等人,2020年)。鉴于休闲船业的独特特性,需要开发专门针对该行业的商业模式以促进电气化。因此,本研究旨在识别针对休闲船业的B2G商业模式所面临的障碍和推动因素。
研究通过考察瑞典休闲船业中积极参与B2G商业模式开发的各方观点来实现这一目标。瑞典政策制定者长期以来一直支持海洋电气化,相关产业包括发动机制造商和造船企业(Hagman,2019年;Morris,2025年)。本研究将B2G视为与V2G相关但独立的科研领域,并强调了商业模式创新在推动休闲船业电气化中的重要性。

部分内容摘录

B2G的商业模式创新

将配备储能系统的车辆或船舶整合到能源系统中需要技术、文化、消费者行为、组织结构和政策的变革,这要求交通运输和能源领域进行社会技术转型(Geels,2006年;Sagaria等人,2024年;Steinhilber等人,2013年)。在社会技术转型的初期阶段,尚未形成主导的产品或服务设计(Geels,2006年)。

方法

本研究是由西约塔兰地区资助的合作创新项目成果,由作者、一家休闲船用发动机制造商、一家充电点运营商和两家市政能源公司共同完成。
该项目源于发动机制造商与研究人员之间的对话中发现的B2G市场需求。研究采用了定性研究方法来收集数据。

结果

B2G的实施条件随季节变化而变化,在温带气候国家尤为明显。通常,船运季节分为四个阶段:i) 非季节期,ii) 航运季节准备期,iii) 航运季节,iv) 非季节期准备期。每个阶段都需要将产品与服务相结合,以确保全年顺畅的B2G体验,同时满足运营需求并创造价值。

讨论

正如在社会技术转型过程中所预期的那样(Geels,2019年),B2G中的商业模式创新与相关行业的发展之间存在复杂联系,导致关键参与者难以取得进展。虽然B2G与V2G都具有通过双向能源流实现价值货币化的特点(Sovacool等人,2020年),但本研究指出,开发B2G商业模式面临独特挑战。

结论

研究表明,休闲船业电气化的环境效益受到成本、不确定性以及对B2G潜力认知不足的制约;B2G设施的保险问题以及缺乏具有吸引力和普遍认可的商业模式也是阻碍因素。这种情况反映了多个相关行业之间电气化过程的紧密关联(Geels,2019年),使得关键参与者无论是集体还是单独行动都难以取得进展。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

致谢

本研究由西约塔兰地区资助。
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