“船舶动力的第4次革命不是推进方式的革命,内燃机仍将是远洋船舶的常规推进方式,变化将发生在燃料上,将摒弃对燃油和天然气这些化石燃料的单一依赖,液态‘零碳’燃料和‘碳中和’燃料已进入视野。”12月5日,在第21届中国国际海事会展高级海事论坛上,中远海运重工有限公司董事长、党委书记梁岩峰就远洋船舶动力绿色、低碳发展分享了自己的观点。
这些船舶的时间仅有5年左右
梁岩峰指出,现代的远洋运输船舶设计建造已经非常成熟,内燃机+燃油一直是远洋船舶动力的理想配置。然而,随着国际海事组织(IMO)提出更为严格的碳排放要求,以及欧盟碳排放交易系统(ETS)的实施,航运业面临着巨大的压力。
他强调,2024年将是一个转折点,欧盟的ETS将开始实施,现有船舶能效指数(EEXI)、碳强度指标(CII)等也将陆续强制执行。这些新规则对航运业来说将是历史性的重大转变,也给船东带来了巨大压力,而且形势远比全面使用低硫油更加严峻。
梁岩峰认为,2010年前后建造的船舶将在5年左右时间后开始面临不改造就被淘汰的困境。即便是降速航行,仅仅依靠传统的节能减排技术已经不能满足IMO的新规则要求,必须采纳清洁燃料、碳捕集、碳税等技术和市场手段才能维持运行。
双燃料动力是基本手段
梁岩峰分享了他对未来的预测。从经济活动应用科学技术发展的规律来看,20年后使用的常规技术、应该就是现今已经出现的相对成熟的技术。因此,最近两三年出现的新设计,比如双燃料动力,必将成为实现IMO的2030和2050战略目标的基本手段。另外还有尚未在船上经济可靠运行的风帆辅助动力、碳捕集等现有技术也有待取得突破性发展才能成为航运降碳的有效补充手段。
他进一步指出,这两年甲醇双燃料动力船舶突然受到追捧,尤其是在大型集装箱船领域。这就是征兆,就是航运业脱碳转型的起步工作。而且,不到2年时间,氨动力船舶订单也已经不断出现,并越来越受到关注。此外,为支撑二氧化碳产业链的专用运输船舶也出现了订单。
中远海运集团斥资200亿元订造了12艘甲醇双燃料动力24000TEU的集装箱船,并大力促进绿甲醇产业的投资。后续,还将积极布局建造更多的甲醇双燃料动力大型集装箱船和大型矿砂船。此外,中远海运重工开始关注和论证氨燃料在船舶动力上的应用研究,并投资设立氨柴双燃料拖船的研制专项,联合业内国内外多家企业、研究院所和高校成立了“船用清洁燃料应用技术创新联合体”。目前,氨动力拖船研制专项已经取得了决定性的阶段性成果。氨动力拖船计划明年下半年交付使用。
2025年将出现井喷发展
梁岩峰指出,最近两到三年,替代燃料船舶的订单突增,而且集中在甲醇双燃料。经历了10多年的尝试,液化天然气(LNG)已经不被看好,除了LNG运输船,集装箱船、油船、散货船三大船型已经全面转向甲醇燃料、甚至是氨燃料。随着甲醇主机、氨主机的逐步推出并实现规模化商用,常规动力的船舶新订单将很快消失。目前,甲醇燃料主机刚推出、氨燃料主机即将推出,尽管这些新机型还远未实现商业化、规模化制造,但是新船订单已经很踊跃。可以预计,随着2025年氨燃料主机的推出,双燃料动力新船订单和旧船改造将迎来井喷式发展,这既是机遇,也带来了压力。目前,大部分船厂的订单已经能满足接近4年的工作量,这是个危险的信号,因为技术发展还没跟上,配套产业还没跟上。
梁岩峰认为,IMO减排要求下,远洋船舶基于内燃机推进“零碳”燃料应用是实现“零排放”的根本手段。今后30年左右的时间里,船用燃料将多元化,传统化石燃料燃油、LNG和甲醇、氨等清洁燃料并存,双燃料内燃机的研制在2025年后实现商业化,量产双燃料船型将是燃料变革过程中的主流。2030年前将实现绿氨燃料的规模化生产,持续规模化将快速提高对其他清洁燃料的竞争性。随着传统化石燃料的碳税、排放指标、国际商品贸易碳关税等市场和管理手段的实施,化石燃料将受到诸多限制、逐步丧失价格优势。从原料和制造流程的角度看,绿氨将比绿甲醇有价格优势。
内燃机+液体燃料的主动力型式不变
梁岩峰认为,第4次船舶动力革命是一次基于燃料的革命,其基本特征是液态燃料、富氢燃料、追求体积能量密度、便于运输和储藏,是人工合成的化学品,看上去非常洁净,属于三次能源。这个进程将表现出如下一些特点:船舶“内燃机+液体燃料”的主体动力型式不变;燃料将进入多元化时代,2050年燃油仍将是远洋船舶使用最多的燃料之一,绿甲醇将是代表性的“碳中和”燃料,绿氨将是代表性的“零碳”燃料。此外,生物柴油、生物甲烷等可以作为少量补充;替代燃料的清洁性是相对的,传统化石燃料需要后处理(脱硫、脱硝、碳捕集),替代燃料也必须进行后处理。
梁岩峰强调,清洁燃料的应用已经毋庸置疑,但清洁能源带来的难以监管的问题尚未引起业界的广泛关注和热议。人工合成液态清洁燃料的监管难度在于:无论何时何地何人制造,成品的成分和特性完全一致无法溯源,传统化石燃料的终端样品检测法不可行。
12-21 来源:张恩瑜 船舶技术法规研究中心
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