船用燃料的發(fā)展不斷上演著新舊更替。
隨著科技的進(jìn)步,蒸汽機(jī)的出現(xiàn)使煤炭替代了風(fēng)帆成為主流的船用燃料。
第二次工業(yè)革命以后,內(nèi)燃機(jī)的誕生使煤炭的統(tǒng)治地位被石油所取代。
如今,面對日益嚴(yán)苛的排放控制要求,新能源作為一種“一勞永逸”的減排方式站上了歷史舞臺,成為許多船東的備選方案。
本世紀(jì)初,航運(yùn)業(yè)就已經(jīng)開始嘗試引入新能源,如風(fēng)能、生物能、太陽能、核能、氫能、液化天然氣(Liquefied Natural Gas,以下簡稱 LNG)等,但多數(shù)新能源船舶還處在設(shè)計(jì)建造和可行性研究方面,還未適用于大規(guī)模的商業(yè)運(yùn)輸。
表1新能源應(yīng)用概況
資料來源:作者收集整理
在眾多新能源方案中,LNG 作為船用燃料的優(yōu)勢比較明顯,市場也相對成熟,潛力巨大。
LNG 在航運(yùn)領(lǐng)域的應(yīng)用始于油氣雙燃料船舶,顧名思義,就是使用燃料油和氣體作為燃料的船舶,其誕生主要是源于 LNG 運(yùn)輸中氣化產(chǎn)生的氣體(Boil off Gas),這是由于在 LNG 運(yùn)輸時(shí)儲罐內(nèi)積聚了一定的熱量,同時(shí) LNG 是處于恒壓冷凍狀態(tài),外部熱量進(jìn)入儲罐導(dǎo)致部分氣化現(xiàn)象,而 LNG 運(yùn)輸船使用的是蒸汽機(jī),蒸汽鍋爐可以直接燃燒使用這一部分氣體,這就是油氣雙燃料動力的前生,打開了使用氣體作為燃料的新篇章,為雙燃料混合動力在航運(yùn)領(lǐng)域應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
在 LNG 作為燃料首次應(yīng)用于 LNG運(yùn)輸船之后,業(yè)界對 LNG 在其他種類船舶上的嘗試從未間斷,先后有以天然氣為燃料的渡船、郵輪、拖輪、滾裝船和支線集裝箱船等問世,LNG 在貨運(yùn)船舶上的使用逐年增加。
如圖1所示,2007年以后 LNG 動力船舶的訂單量增幅不斷擴(kuò)大,近幾年的訂單量甚至超過了過去十年的總和。目前,全球有近120艘 LNG 動力船,大部分航行在歐洲水域。早在2014年,DNV·GL 就預(yù)測2020年全球?qū)⒂?span lang="EN-US">400-600艘 LNG 動力船(原為1000艘,受油價(jià)下跌影響,改變了市場預(yù)期)。其最新的報(bào)告指出,到2050年,HFO/MGO、LNG、生物燃料以及電力將成為主流的船用燃料,而 LNG 的占比將達(dá)到32%。
資料來源:DNV·GL
圖1LNG動力船隊(duì)
從船型比例來看,渡船和平臺供應(yīng)船是 LNG 動力船舶的主流船型,在貨物運(yùn)輸方面,集裝箱船和油輪也占據(jù)了一定比例,從側(cè)面說明其技術(shù)經(jīng)濟(jì)性較好,值得投資。事實(shí)也的確如此,經(jīng)研究證明,載重噸在10,000到60,000噸的油輪使用LNG 為燃料的經(jīng)濟(jì)效益最明顯。
資料來源:DNV·GL
圖2LNG動力船舶類型
在超大型集裝箱船的應(yīng)用上,已經(jīng)有船公司邁出了第一步。阿拉伯聯(lián)合國家輪船(United Arab Shipping Company , UASC)早在2014年就訂造了17艘準(zhǔn) LNG 動力集裝箱船(LNG Ready Ship[1]),其中11艘為14,000 TEU,另六艘為18,000 TEU。初步計(jì)算表明,這類船舶的 EEDI(能效設(shè)計(jì)指數(shù))指標(biāo)幾乎比 IMO 設(shè)定的2025限值低了近50%,單位 TEU 的二氧化碳排放相比13500 TEU船舶減少60%以上。
LNG Ready Ship
誠然,LNG 作為船用燃料有著大好前景,但技術(shù)及經(jīng)濟(jì)問題依然嚴(yán)峻,例如基礎(chǔ)設(shè)施的不足、運(yùn)輸時(shí)的存儲以及由此帶來的艙容損耗都是制約其進(jìn)一步發(fā)展的因素。如何結(jié)合自身需求和業(yè)務(wù)狀況,在下一個(gè)新舊能源轉(zhuǎn)換的浪潮中走在前面,是眾多船公司、能源企業(yè)、行業(yè)組織都需要深思熟慮的。
未來已來,預(yù)見才能遇見。
LNG Ready,您準(zhǔn)備好了嗎?
[1] 準(zhǔn) LNG 動力集裝箱船:指在進(jìn)行船舶設(shè)計(jì)和建造是為改裝成 LNG 動力留出相應(yīng)空間。船舶符合氣體燃料動力船入級規(guī)范,燃料維護(hù)系統(tǒng)(LNG 儲罐)的結(jié)構(gòu)已加強(qiáng),主機(jī)可轉(zhuǎn)換為雙燃料,輔機(jī)可用氣體燃料。
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