最新研究：船舶发电机是造成LNG船甲烷逃逸的主要原因

研究显示船舶发电机是造成LNG船甲烷逃逸的主要原因

信德海事网 代馨怡/实习

一项量化LNG运输船温室气体（GHG）排放的首次研究结果于近日发布，为液化天然气运输业提供了关于甲烷排放的可操作数据。

人类活动排放的甲烷对全球变暖的贡献率约为四分之一,仅次于二氧化碳,因此甲烷被称作全球第二大温室气体。

到目前为止，没有研究对LNG运输船的总甲烷和二氧化碳排放进行直接测量。虽然一些研究测量了船舶发动机造成的甲烷逃逸，其中包括船上的液化天然气和蒸汽处理设备的泄漏和排放，但还没有公布甲烷排放总量的测量数据。

一项由伦敦玛丽女王大学（QMUL）主导的研究，首次提供了LNG船舶从美国到比利时的往返航行中的甲烷和二氧化碳总排放量的测量和模型，其中包括装货、载货航行、卸货和压载航行的情况，并针对排气管道、通风口的排放量及 溢散排放进行了数据监测。

研究显示，通风排放和溢散排放量极低，甚至不到温室气体排放总量的0.1%。随着现代发动机和船舶设计效率的提高，燃料使用产生的二氧化碳排放量也低于专家估计数值。

然而，由发电机造成的甲烷逃逸却高于先前的研究数值，所有发动机的平均滑脱量为3.8%，相当于交付LNG的0.1%。值得一提的是，发电机通常不包括在排放分析中，但却是造成甲烷排放的关键原因。

此项研究选择了GasLog Galveston LNG运输船（LNGC）进行测量，是因为该船使用了WinGD XDF低压双燃料（LPDF）二冲程发动机进行推进。LPDF二冲程燃气发动机在新建船舶中广受欢迎。截至目前，研究还未公布船舶运行时发动机排气中未燃烧的甲烷的直接测量值，这或许会成为未来船队排放量的关键。

研究人员于2021年3月25日登船，当时该船正停泊在美国Corpus Christi港外。该船于3月27日在 Corpus Christi港停靠并装载货物，3月28日开始了跨越大西洋的航行。这趟满载货物的航行持续了16天，4月13日在比利时Zeebrugge码头卸货。4月14日开始返回美国的压载航次，在英国的波特兰加油，4月28日到达Corpus Christi。

船舶的气体排放以二氧化碳为主，主要来自于主机与发电机，它们分别占据了温室气体排放总量的45%与18%。按全球变暖潜力GWP 100年计算，甲烷排放占GWP总温室气体排放的35%。然而，按GWP 20年计算，这种主导地位发生了转变，甲烷排放占据总温室气体的56%。

报告指出，这是 Galveston的第二次航行，由于操作原因，在低负荷时使用了多个发动机。而研究表明，通过在更高的负荷下运行发动机可以使其产生甲烷滑脱减半。

根据研究结果，专家建议在发动机排气管上安装甲烷排放监测器，以监测和报告更准确的甲烷排放估计值，并支持对甲烷减排进行操作实践。

主要研究者、伦敦玛丽女王大学化学工程和可再生能源讲师Paul Balcombe博士指出，这项研究有助于填补LNG船的甲烷排放方面的巨大数据空白。在液化天然气进口可能呈现大幅增长趋势，以减少欧洲对俄罗斯天然气供应的依赖时，我们了解其排放情况是至关重要的。

Paul Balcombe还指出，这项研究首次测量了LNG船舶发动机的甲烷排放总量，包括了通风排放与溢散排放，但我们需要做更多的工作来获得约600个LNG船队的代表性样本。除了这些学术性测量研究外，增加对发动机、排气口和无组织排放的监测，能让我们在发现热点时及时确认并实施有效的减排措施。