为了追求更加可持续的发展,航运业脱碳工作正在逐步推进。目前对于未来清洁燃料的选择仍众说纷纭,各航运公司、船厂、发动机制造商等也都“加班加点”,希望早日为航运业的可持续发展交出满意答卷。
从国际能源署(IEA)2021年第三季度的《天然气市场报告》中可以看出,自2016年以来,航运业对于LNG的使用量增加了5倍,在2020年达到了20亿平方米以上,需求在2020年的基础上增加了两倍,到2024年达到了70亿平方米。
截至2021年1月,以LNG为动力的船舶占所有订单的8%,预计在2020-2024年期间将增长高达160%,可以看出采用LNG作为替代燃料是十分受欢迎的。
然而,近日,Rightship发布一份研究报告,称LNG在船用燃料上的应用可能仅止步于脱碳过渡阶段,对于其能否在未来持续的应用产生怀疑。
图片来源:Rightship
航运业在燃料选择方面,已经进行了各种尝试。从船舶重油、船舶轻油到液化天然气(LNG)、液氢(LH2)、生物燃料等都被应用到船用燃料领域。其中获得最多关注的就是LNG了,曾被称为是应用最广泛的替代燃料。不可否认的是,从LNG本身性质而言,其无色无味无毒且无腐蚀性,将其作为船舶动力可以显著减少硫化物、氮化物、二氧化碳以及其他颗粒物的排放。Rightship在报告中也并不否认,在其他清洁能源未能大规模应用的期间,LNG可以“扛起大旗”,作为过渡燃料。但LNG在未来的持续应用方面还存在着一些问题,比如泄露问题、燃烧不完全问题、基础设施建设问题等。
甲烷逃逸(methane slip)
采用LNG作为船用燃料一个比较大的问题是甲烷逃逸问题,即发动机未完全燃烧的甲烷排放问题,主要由两个因素引起:
发动机某些空间中的甲烷存留
甲烷的不完全燃烧
虽然LNG作为替代燃料确实带来了一些积极效果,但通过甲烷逃逸释放的少量甲烷却不容忽视,甚至会消除液化天然气作为一种替代燃料可能带来的收益。
无组织逸散(Fugitive emissions)
另一个问题是在开采、收集、加工和运输过程中产生的甲烷。这种排放被称为 "无组织逸散"。在国际能源署(IEA)2021年第三季度《天然气市场报告》中指出,从天然气的开采、收集到加工、运输这些流程中的甲烷排放占到了整个温室气体排放的20%。选择LNG燃料的原因通常是由于在燃烧时排放的二氧化碳通常比传统燃料要少,因此被认为是清洁燃料。但是,如果无组织排放太高,就会使得吸引力大幅降低。
甲烷的温室气体效应(Global warming potential of methane)
甲烷的温室气体效应(GWP)比二氧化碳高得多,是二氧化碳的28倍。这意味着尽管甲烷在温室气体排放中占比相对而言没有二氧化碳多,但是它对于增温的影响,相对而言比重较大。所有化石燃料都会释放甲烷,但由于液化天然气的构成,它有可能比任何其他类型的化石燃料释放更多的甲烷。
缺乏液化天然气基础设施(Lack of LNG infrastructure)
RightShip表示目前液化天然气基础设施(包括:管道、LNG接收站、储气库、LNG工厂、LNG船、LNG槽车、城市管网、加气站)的缺乏,阻碍了它成为航运业广泛使用的燃料。虽然LNG已经在世界各地的传统发电设施中被广泛使用,但要使LNG成为船用燃料而不是仅是过渡燃料,所需要的基础设施还没有发展起来。目前来看,零碳燃料(绿色氢、绿色氨等)是未来趋势,并且在未来的燃料选择中比化石燃料具有更多的地位。LNG 的基础设施只能用于 LNG 和基于 LNG 的燃料,因此在其并非注定成为主要燃料类型的情况下对其基础设施进行投资是不明智的。
Rightship方表示,“由于LNG的使用可以大量减少硫化物的产生,因此我们十分理解选择LNG作为燃料,但并不相信LNG可以在航运业具有长期的地位。”