LNG:航运业的“绿色助推剂”

发布日期:2023-06-30
作者:温小青
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  行业前沿

  目前,国际海事组织(IMO)为全球航运业减碳制定的目标为:船队的碳排放量到2030年比2008年减少40%;到2050年至少比2008年减少50%。随着国际航运市场脱碳进程加速,船舶替代燃料成为行业关注热点。现阶段,LNG以其存储和处理的可行性、安全性、经济性,成为替代燃料的主流选择。

  ◆碳排放标准日趋严格 船舶燃料转型势在必行

  低碳航运时代已经到来,全球能源转型趋势已经出现。国际国内航运业碳排放标准日趋严格,尝试探索船舶燃料转型将是航运业实现碳中和最有效的途径。

  国际方面,国际海事组织(IMO)计划到2030年、2050年国际航运每单位运输活动的平均二氧化碳排放量与2008年相比,分别至少降低40%、50%;国际航运公会(ICS)则提出议案,对全球超过5000总吨的商船排放的二氧化碳以每吨船用燃料2美元的标准进行强制性征税。此外,欧盟和美国均已发布针对航运业的碳税征收计划。

  国内方面,我国宣布将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳的碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取到2060年前实现碳中和。近年来,多项涉及航运业转型的政策相继出台。2019年9月,《交通强国建设纲要》印发,要求优化交通能源结构,推进新能源、清洁能源应用。2021年2月,《国家综合立体交通网规划纲要》印发,明确加快推进绿色低碳发展,交通领域二氧化碳排放尽早达峰,降低污染物及温室气体排放强度;促进交通能源动力系统清洁化、低碳化、高效化发展。2021年10月,《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》发布,指出要推广节能低碳交通工具;加快发展新能源和清洁能源车船。同月,《2030年前碳达峰行动方案》印发,指出要推动运输工具装备低碳转型,积极扩大电力、氢能、天然气、先进生物液体燃料等新能源、清洁能源在交通运输领域应用。因此,在全球碳减排大背景下,我国船队的船舶燃料急需转型。这既是加快建设交通强国、深入推进可持续交通建设的应有之义,也是顺应国际航运业发展潮流、实现航运业碳中和的必需举措。

  ◆LNG应用技术成熟 最具替代潜力

  液化天然气(简称LNG)主要成分是甲烷,被公认为地球上最干净的化石能源。作为介于传统化石能源及可再生能源间的低碳清洁能源,LNG单位碳排放远低于煤炭和石油,与可再生能源相比性价比更高。在航运业推动碳中和的过渡阶段,天然气大有可为。

  燃料在船使用首先要考虑其存储和处理的可行性和安全性。LNG作为船舶燃料的相关技术已经发展了20年,如果将LNG运输船计入的话可以追溯50年之久。目前来看,LNG的存储、处理及应用技术在众多低碳燃料中是最为成熟的,与之相关的船舶安全国际规则和行业操作规则也是最完备的。从安全性来看,综合LNG、氢、氨、甲醇、HVO(氢化植物油)等5种替代燃料在闪点、自燃温度、着火极限以及毒性等方面,LNG不仅无毒,且有着较窄的“着火极限”,相对来说安全风险较低,比其他可替代燃料更具安全优势。

  燃料在船舶应用的技术路径大致可分为两种:一是通过内燃机实现燃料的能量转化;二是通过燃料电池实现燃料的能量转化应用。通过对比5种可替代燃料的应用技术实现路径及成熟度可以看出,目前技术较为成熟且已实现商业应用推广的是LNG内燃机技术,氢和氨仍处于较低成熟度。

  作为替代燃料,容易获得且经济性高也是非常重要的考量因素。据DNV(挪威船级社)统计,截至2022年8月,全球运营LNG加注船33艘,LNG加注船订单25艘。德鲁里数据显示,未来10年全球LNG的贸易量将迅猛增长,LNG相关的储藏运输等基础设施也将随之增长和日趋完善,这将带动LNG船用燃料供应链及配套基础设施(包括加注船)的发展和完善,同时也将推动LNG双燃料内燃机以及燃料电池的技术进步。通过对比5种可替代燃料的可获得性和经济性可以看出,LNG是最有优势的替代燃料。

  综上,通过分析在船存储的可行性、适用性、安全性以及可获得性等诸多主要特性,目前来看,LNG燃料已被广泛应用于包括大型LNG船、超大型油轮、超大型集装箱船等多种船型。例如,中远海运中石油国事LNG项目的少林轮、武当轮、昆仑轮就采用了全球最新一代双燃料低速推进动力系统,不论是以燃气模式还是以燃油模式运行,这些船均能满足国际海事组织最严格的排放标准。LNG将是助力航运业达成“双碳”目标的最佳船舶过渡燃料。

  ◆LNG动力船地位稳固 呈爆发式增长

  LNG与其他能源载体转换灵活,是可再生能源规模化发展的必要支撑,是未来能源系统保持韧性、安全性和稳定性的关键,且其产业链的发展经过多年培育也逐步进入成长阶段。目前来看,LNG是船舶燃料实现碳中和目标的能源转型桥梁。

  LNG作为船舶燃料在航运业的应用呈现加速推进的趋势。从新造船订单来看,DNV数据显示,2022年全球替代燃料船舶的新造船订单总量为275艘(不包括电池动力船舶),LNG动力船以222艘的数量遥遥领先。

  从船舶数量来看,DNV数据显示,截至2023年3月中旬,LNG动力船总数为886艘(包括518艘新造船和368艘现有船舶);而排名第二的甲醇燃料船舶106艘(包括81艘新造船和25艘现有船舶)。从现有数据来看,LNG将会是未来很长一段时间内船舶的最佳替代燃料。

  据克拉克森统计,近两年以LNG作为燃料的船舶呈现爆发式增长。SEA-LNG等多家机构预测,随着一系列低碳限制措施执行,未来LNG燃料动力船将每年上涨50%,至2025年可达1800—2000艘。DNV预测,到2024年,航运业对LNG的需求将至少增加200%;到2050年,LNG燃料动力船的市场份额预计将达到39%。

  (作者单位系中远海运能源)


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