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北极航线通航,省了 20 天、1.4 万公里


  无论从字面意思还是地缘政治看,北极圈都在升温。

  全球气候变暖使北冰洋上的冰川比往年消融得更多,北极圈内丰富的能源和矿产资源引得多国前去投资开采。最后油轮将这些物资经几大洋运抵全球。

  往年,油轮从俄罗斯或者挪威等北极圈附近的港口启程后,经大西洋、苏伊士运河再进入亚洲,这条线路单趟耗时至少一个月。如今,环境变化和亚洲地区对能源需求的激增,使开辟新的北极商用航线成为可能。

  一艘由俄罗斯境内地处北极圈的亚马尔液化天然气项目始发的破冰 LNG 运输船(弗拉基米尔·鲁萨诺夫,VLADIMIR RUSANOV),已经穿越北极和白令海,经停日本和韩国釜山后,现在正以 16 节的航速(每小时 29.6 公里)驶往目的地中国江苏。该船由日本三井和中远海运共同运营。

  这被视作第一次有商船使用北极航线航行于欧亚大陆之间,跟传统走苏伊士运河的路线比,这趟能节省大约 20 天、1.4 万公里的航程。

  从欧洲到亚洲,走北极航路节省一半以上

  北极航运路线是船舶用于穿越北极部分或整个北极圈的海上航线。根据气候和实际需要,沿着加拿大北部和阿拉斯加海岸连接大西洋的航路叫做西北通道。靠近俄罗斯、北欧一侧分别通过太平洋和大西洋进入东亚或欧洲的航路叫做东北通道。

  还有一条往返于俄罗斯北部沿海城市间或者俄罗斯和北欧之间的航路则被称作北海通道,苏联时期主要为北极圈内几个孤立的定居点提供货物。它跟东北通道最大的区别是后者包括巴伦支海,并提供通往俄罗斯最大的北极港口摩尔曼斯克港口和大西洋的通道。

  北极航线是北海通道的一个延伸。

  2014 年,三井和中远宣布为亚马尔液化天然气项目建造三艘破冰 LNG(液化天然气) 运输船,双方各出资 50%,委托韩国大宇建造。中日公司选择联营即是因为中日都需要进口天然气,也是为在复杂的北冰洋航路上行驶分担风险。2017 年年底第一艘船交付。几乎在相同时刻,亚马尔天然气项目启用。该项目由俄罗斯 Novatek、法国道达尔、中石油以及一带一路基金联合拥有。

  由于冬季北冰洋冰层太厚,VLADIMIR RUSANOV 轮主要执行东北通道路线,经过几乎没有什么浮冰的海域,通过大西洋进入欧洲,而后通过苏伊士运河到达亚洲。一趟行程至少要花费 30 天。

  而夏季北极圈内的海冰变薄,使可以在零下 52 度、满功率情况下破除 2.1 米厚冰层的 VLADIMIR RUSANOV ,得以直接沿着北海通道穿越北极圈和白令海,经过太平洋抵达东京、名古屋、釜山、上海等东亚主要港口。一趟行程大约只要 15 天,比苏伊士运河路线节省一半路程。

  为了新航线,相关的破冰船也要进行改造,主要工作包括加固船身、封闭船桥等。

  VLADIMIR RUSANOV 另外两艘姐妹船预计于今年和明年交付。中远没有披露造价,不过它在一份交给中国证监会的监管文件里提到为该船建造提供 1.54 亿美元担保,考虑到它拥有该船 50% 股权,可能总造价在 3 亿美元以上。彭博社也曾提到另一艘吨位和功能都跟 VLADIMIR RUSANOV 接近的船舶造价约为 3.2 亿美元。

  

  气候变暖和亚洲天然气需求激增,利于北极航线的开辟

  《纽约时报》曾在去年 3 月的一篇文章里提到,根据当时卫星测量数据,跟 1981 年和 2010 年时期比,北极的海冰覆盖范围少了约 120 万平方公里、总面积为 1400 万平方公里 —— 几乎相当于澳大利亚的两倍。

  这似乎仍是个大数字。但实际情况是北极海冰覆盖范围已经跌到近 40 年来的最低、2017 年时的数据是连续第三年创历史最低。

  科学家称,这全球变暖对北极影响的一个重要指标,北极是受气候变化影响最大的地区之一。“这只是我们看到的北极海冰覆盖范围总体缩减再次发出的警告,”由政府支持的美国国家冰雪数据中心主任马克·塞雷泽(Mark Serreze)对《纽约时报》说:“我们即将迎来完全没有海冰覆盖的夏季。”

  他还表示,海面上畅通无阻、直到秋天开始结冰这种情况可能会在 2030 年之前出现。而国际北极研究中心(IARC-JAXA)的一份研究结果显示,1984 年以来北冰洋海冰已经少了 30%。2010 年前后,航行在北海通道间的油轮数量大增,从 2009 年的 10 艘增加到 2011 年的 73 艘。2014 年,这一数字涨到 96 艘。

  

  在此期间,原全球第一大天然气进口国日本的需求常年保持稳步增长。中国则是在今年 5 月超过日本成为世界第一。

  这跟华北地区的煤改气有关。由环保部、发改委、能源局等多部委提出用天然气取代煤炭作为供暖原料。这极大刺激了天然气需求。

  但由于中国本身天然气开采量和存储量跟不上激增的需求,使得愈发依赖进口,截至去年年底,中国近四成天然气靠进口。中国社科院的报告显示,未来 30 年,天然气将是中国需求增长最快的能源产品。

  而北极则是目前公认全球天然气资源最丰富的地区之一。美国地质调查协会的报告认为,北极圈有全球约 17% 探明天然气和 30% 未探明天然气储量。

  今年 1 月,中国发表了中国北极政策白皮书,指出中国是“近北极国家”和“北极事务的重要利益相关者”,并提到“海上航线的利用以及北极资源的勘探和开发,可能对中国的能源战略和经济发展产生巨大影响”。

  由于破冰 LNG 运输船的破冰能力和远航能力一般跟它吨位(装载量)有关,多国(尤其是日本和中国)对天然气的渴望,促使它们下订单造更大的船、配备更强大的破冰能力,这也在一定程度上,催化了新的北极航线的诞生。

  “北海航线将成为俄罗斯北极地区和远东地区发展的关键,到 2025 年,它的运输量将增加 10 倍、达到 8000 万吨,”俄罗斯总统普京去年年底视察亚马尔天然气项目时说。

  趣味阅读:

  比碰碰车蛮横是坦克,比Tank更横的是北冰洋巨型LNG船

  来源:中国科普博览

  有不少人小时候,掏的是开碰碰车的钱,操着是开坦克的心。

  关于“坦克”这一名称的由来说法很多,有一个说法是坦克发明后,一个人嘲笑坦克像个大水箱(tank),谁想到这个名称便以此传开来了;还有一个说法是,丘吉尔为了不让德国人察觉到这种新式武器,于是便以“水箱(tank)”这一海军术语为这一个新式武器命名。

  至今坦克(Tank)这个词在欧美仍是和水罐、油罐通用的。而现在的北冰洋上真的跑着一种“巨型油罐”,碾压冰层如砍瓜切菜,而且还和中国的利益息息相关。它们就是具有破冰功能的LNG油轮。


LNG油轮BORIS VILKITSKY号(来自www.highnorthnews.com)

  破冰能力等级,属俄罗斯最专业

  中国人虽然打小起看科普书都知道有破冰船这样的怪物,但是其实这方面经验不多,因为中国也就是渤海以及黄海的部分沿海区域会结冰,而且正常年份冰层不会太厚,冰期通常也就两个月。


2018年1月26日中国渤海黄海的盛冰期(一年冰最多的时候)冰情

  在这方面最有经验、最有发言权的是俄罗斯。俄罗斯把船只的破冰能力分成很多等级,最高级的是专业破冰船。



船只的破冰能力和适航海域(来自www.highnorthnews.com)

  不同级别的船可以适应不同的冰情,俄罗斯相关机构每天公布北冰洋的海冰情报。按照规范,某一级别的船只只能在指定冰情的区域行驶,否则容易遇到危险。

  而且这个等级并非是固定的,船只的图纸确定的是你的最高能力,如果船只的动力或者其他方面有缺陷就会被动态降低等级。

  比如上述的BORIS VILKITSKY号今年就碰到麻烦,它的部分动力系统有问题还没有来得及维修,破冰能力从Arc7直降到Arc4,但是船东为了赚钱,还是让它违反国际海事规定到亚马尔去拉天然气,后来被海事部门谴责。



BORIS VILKITSKY这次违规航程的记录(来自www.highnorthnews.com)

  虽然这些巨型油轮有这样的耍横的功底,但是实际上它们却尽量避免这么做,压碎厚厚的冰层不仅对船只会造成磨损(哪怕是破冰船),更直接的是要耗费更多的时间和能源,船东们还等着你早点赚钱回家呢。

  破冰型LNG船,中国尚属“新手”

  很遗憾,虽然我国已经有造航母的实力,但是我国在高纬度冰区还属于新手上路,需要学习摸索。

  迄今为止,全世界能够建造破冰型LNG船的造船公司只有大宇造船一家,这种船比一般LNG船造价贵1亿美元,属于超高附加价值的船舶。每艘船安装6台锡兰50DF双燃料发动机,既可以使用液化天然气,也可以使用重油。这种船可以搭载17万立方米的液化天然气,长度300米,型宽50米,载重85000吨,巡航速度20节。拥有Arc7级破冰功能,最多可以破开2.1米厚度的北极冰层。


为亚马尔项目定制的首艘破冰LNG船命名仪式在韩国大宇造船厂举办(图片来源见水印)

  大宇造船于2014年“鲸吞”了亚马尔项目全部15艘破冰级LNG船。单船造价高达3.16亿美元,共计48亿美元,这笔订单额占到了大宇造船年销售总额的19%。

  不过我们也没有干等着,2017年1月,中国自主建造的第一艘极地科学考察破冰船“雪龙2号”已在上海江南造船厂正式开工建造。根据计划,雪龙2号将于2019年正式“服役”。



“雪龙2号”的模型(来自人民日报海外版)

  在遥感卫星上,破冰型LNG船是这个场景

  北方的朋友们应该有经验,结冰通常都是从岸边开始结的,而且冻得也会比较厚,因此到港口这段通常会遇到比较厚的冰。所以在冰季,为了省钱,港口管理机构和船长们会默契地形成一条大家共享的水道,通过的船只来来往往,破坏掉新生成的冰面,来保证水道的稳定畅通。

  而在遥远的北方,在俄罗斯的亚马尔半岛,这项业务就是日常开展的。


亚马尔半岛和其右边鄂毕湾(来自观察者网)

  这里坐落着世界最大的油气项目之一——亚马尔油气项目。这里的油气田,是可以常年运输的,冬季的结冰期通过具有破冰功能的LNG油轮向西往欧洲方向输送天然气,夏季破冰能力较弱的船只可以从东方的白令海峡方向往来。现在去这里跑业务的中国船只也越来越多了,仅中国远洋特种运输集团今年就要跑十多个航次。

  我们在卫星上可以捕获这样的熙熙攘攘的场景:


哨兵二号2018年5月8日(12-8-2波段组合)

  左下方的黑色区域就是亚马尔项目及其港口,这里有一条清晰的曲线拉到北方的浮冰区。


放大局部

  可以看到这是一条冰间水道,里面还有一艘LNG油船。


图像增强后,红点处可以看出油轮的结构

  另外还能看到不少有趣的细节,在这条人造冰间水道上还有些岔道。


难道是条复线?


拧了个麻花

  笔者猜测这是因为整个线路太长,而且是单行线(你看前图中油轮的体积基本上已经撑满了),需要一些岔道来换行,就像单线铁路一样。


冰雪覆盖中的亚马尔项目

  尽管还是冰天雪地,亚马尔项目还是一幅忙碌的景象。有两个红点表示这里温度很高,应该是在燃烧无法回收的废气。码头附近还停着两艘LNG油轮,其中一艘应该正在装卸货物。

  向北极拓展

  随着中俄两国以及北欧各国在发展“冰上丝绸之路”的共识,我们必然将更多地在北极开展科研、航运和开发。


作为十九大之后首位访华的国外高层政要,梅德韦杰夫在跟习主席的会面中,积极磋商“冰上丝绸之路”。(图片来自新华社)

  中科院已经先行和芬兰气象研究院(FMI)这样有长期北极科研工作经验的机构合作,建立“北极空间观测联合研究中心”,为掌握北极气候、生态等要素开展深入研究。也和中国远洋等商业航运机构达成意向,在地理信息、遥感、导航等方面开展合作,让最新的信息资讯服务于有志在北极开展业务的各行各业。

  中科院国际合作重点项目“冰上丝绸之路北极环境和航道信息服务合作研究”及科技部重点研发专项“北极环境多要素空间观测与信息服务研究”资助;“数字丝路”高山与极地寒区任务组支持。

好奇心日报龚方毅

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