在全球航運業競爭激烈、油價高企以及節能減排呼聲高漲的影響下，船東出于成本和社會責任，紛紛將目光投向燃油耗能較低的綠色環保型船舶。 　　記者  包志明
　　去年12月坎昆會議之后，全球減少碳排放的呼聲日益高漲。為了控制運輸船舶對海洋的污染，國際海事組織已出臺規定，即重質燃料油平均含硫量將從目前的4.5%降到2020年的0.5%，輕質燃料油平均含硫量將從目前的1%降到2015年的0.1%。這將對整個航運業帶來深刻的變革，同樣也對全球船舶燃供市場帶來了新的機遇和挑戰。
　　在本次航運科技國際會議上，中國船舶燃料有限公司（中燃）副總經理王魯軍，針對未來LNG等新興能源在船舶燃供市場的應用做了闡述。
　　LNG：最理想的船動燃料
　　眾所周知，在目前全球航運業競爭激烈、油價高企以及節能減排呼聲高漲的影響下，船東出于成本和社會責任，紛紛將目光投向燃油耗能較低的綠色環保型船舶。在目前的技術條件下，主要有7種減排方案。
　　低硫燃油。低硫燃油具有發熱值較高、能直接減少細小顆粒物和二氧化硫排放的特點，歐盟去年1月1日推出的“低硫法令”就是推廣船舶使用低硫燃油。但目前，高品質的低硫燃油供應非常緊張，而且油價昂貴，不符合船東降低成本的要求。
　　廢氣洗滌器。這是利用化學品或海水除去發動機廢氣中的硫，這一工藝需要對船舶進行大規模的改造，不僅費用較高，也很難在運輸過程中找到專門的污水排放所。
　　核能。目前很多軍艦已經安裝了核反應爐驅動，但核能利用始終是個太過敏感的政治話題，且在核安全問題上爭議較多。
　　生物燃料。生物柴油或許可以代替部分船用燃油，但也面臨蠟質堵塞和水分凝析等問題，且生物燃料大多由玉米、小麥、甘蔗等經濟作物提煉，加工成本遠高于傳統石化燃料，還會造成全球糧食供應短缺。
　　可再生能源。主要是利用風能、太陽能等可再生能源提供船舶航行時所需要的動力，但這些新能源在技術上依然沒有較大突破，制造成本高昂。
　　燃料電池。它是一種將燃料所具有的化學能直接變為電能的發電裝置。挪威船級社在2003年就開始研發大中型燃料電池，之后韓國大宇造船也開始研發，但目前該技術仍處于測試階段，距離應用還較為遙遠。
　　液化天然氣（LNG）。LNG具有資源豐富、使用方便和排放清潔等特點，它基本不含硫化物和微小顆粒等有害物質，能有效降低90%的氮氧化物和25%的二氧化碳排放量。而且經過60多年的發展，LNG已經形成了從開采、存儲、運輸到終端的一整套完整工藝流程，在提供相同熱值情況下，使用LNG可減少近30%的成本支出。在安全性方面，LNG具有無色、無味、無毒、無腐蝕性等特點，密度也比空氣輕，發生泄漏事故時會很快自然氣化，不會對水體產生污染。
　　綜上所述，相比其他方案，LNG成本優勢明顯，安全環保，且使用方便，是未來作為石油替代能源的最理想的燃料。
　　LNG船燃的實踐與瓶頸
　　目前全球航行船舶每年排放近12億噸的二氧化碳，占全球總排放量的6%，硫化物和氮化物的排放量更是分別占到了全球總排放量的20%和30%，船用燃料已經成為對海洋和大氣污染的重要成因。越來越多的國家和地區已經意識到這個問題的嚴重性，并迅速開展了以LNG作為船舶燃料的探索和嘗試。
　　在LNG船用燃料方面走的最早的無疑是挪威，挪威船級社（DNV）早在2001年就已率先開發出LNG動力船的規范。根據DNV數據，目前全球已有的20艘LNG燃料動力船全部在DNV入級并運營。
　　目前，挪威已有部分集裝箱船、游船、渡輪和滾裝船開始采用LNG或雙燃料作為動力。在挪威海峽，部分客滾船已經改造成LNG和采油混合動力船，并在沿岸建設了加氣站，運營情況良好。挪威船舶運營商安德斯維克集團則耗資7120萬美元建造5艘以“LNG—電力”為動力裝置的“平臺供應船”（PSV），預計在2012年全部交付。
　　在中國，政府主管部門和部分企業已經開始進入LNG船用燃料研發領域，并取得階段性成果。去年9月，北京油路集團、江蘇科技大學等8家單位共同研發的LNG—柴油混合動力船“蘇宿貨1260”號滿載3000噸黃沙順利從宿遷駛入淮安，并顯示出良好的經濟性和環保性。在此之前，湖北西藍天然氣有限公司已經在長江上進行了“武輪拖302”號的改造和試運行。
　　3月份，北京中興恒和與長航鳳凰合作改造的3000噸級散貨船“長訊三號”在重慶進行了LNG—柴油混合動力試航試驗，并取得成功。
　　目前，中國已經實現了拖輪、散貨船、游船和漁政船四種船型的LNG改裝試驗。雖然前景美好，但作為新興綠色能源，LNG船用燃料的應用和推廣依然有很多問題亟待解決。
　　首先，續航能力弱。以LNG為燃料的船舶續航能力較低，目前還達不到遠洋運輸的要求。同時，LNG儲存罐系統復雜，布局困難，為船舶的設計和改造帶來很大難度。
　　其次，補給配套設施不足。目前全球LNG接收站僅有73個，遠沒有實現大規模的覆蓋，無法有效滿足航行船舶的加氣需求。
　　第三，加氣技術難題。由于船舶受漲潮落潮的影響，無法確定停泊位置，而LNG輸送管道均為低溫管道，不易延展和伸縮。進行船對船加氣，依然面臨許多有待攻克的技術難題。
　　第四，缺失統一標準規范。雖然德國勞氏、DNV、法國必維和中國船級社均發布了天然氣用作船用燃料的臨時指南和規范，但目前大多數船廠和船東還很難認可這些規范。
LNG在中國發展前景 
　　隨著進出口貿易的繁榮，中國建成了世界規模最大的港口集群，每年到港船舶數量驚人。去年中國保稅油供應量一舉突破800萬噸大關，成為亞太區僅次于新加坡的第二大船舶燃供市場。而與此同時，中國沿海沿江水域也成為全球水污染和空氣污染最嚴重的區域。根據國家海洋局數據，中國近岸未達清潔水質標準的面積約占海域總面積的60%，25%的海域水質處于中度和嚴重污染狀態。面對如此嚴峻的海洋污染形勢，繼續使用重質燃料油作為船用燃料，不管從石油依賴角度，還是從排放角度，都是令人質疑的。重新反思船舶燃供行業的發展模式，努力減少各類有害物質的排放，考慮LNG在船舶燃供市場的應用，成為當務之急。
　　國家“十二五”規劃明確提出，要大力推進船舶節能降耗，加強綠色能源替代石油，重點發展LNG作為主要船用清潔能源的計劃。預計到2015年，中國LNG消費總量將達到2600億立方米，較去年增加一倍以上，LNG在能源消費中的比例由目前的4%提高到8%。
　　為適應LNG市場在中國的快速發展，國家對LNG接收站的建設也在如火如荼地進行，未來天然氣管網將如同公路和鐵路網絡一樣密集。到2015年，中國將建成17條天然氣干線管道，新建管道管線長度2.4萬公里，建成LNG接收站4座和儲氣庫11座，基本形成“西氣東輸、北氣南下、海氣登陸、就近外供”的供應格局，極大提升進口規模。
　　中燃的LNG發展暢想
　　作為中國最大的船用燃料供應商和服務商，王魯軍表示，中燃正在努力探索LNG在船用領域的應用，以期實現綠色發展，減少航運業對海洋和大氣的污染。
　　探討自有供油船舶改造，引導雙燃料混合動力技術在船舶燃供行業的推廣。中燃正借鑒國內外成功案例，探討將傳統的燃供船舶改造成以LNG—柴油為動力的雙燃料混合動力船舶，經初步測算，中燃目前主力的2000～3000噸級油輪的改造費用在40～50萬元之間，投入使用后，按60%～70%的柴油替代率測算，將減少2/3的燃油消耗和1/3的費用支出，同時噪音、煙塵和廢油廢氣的排放也將大為降低。其示范作用和深遠的意義也將有利于整個中國船舶燃供行業的變革。
　　探討沿海港口開展LNG供應可行性。目前，國家規劃的LNG接收站項目基本都與中燃在沿海的眾多供油網點比鄰而居。面對日益高漲的LNG船用市場，中燃希望能利用中石油、中海油和中石化等石油公司的沿海LNG存儲和輸送設施，作為中燃穩定的氣源供應渠道，研究設計適合過駁作業的LNG供應船舶，為世界各國需要加裝LNG燃料的船舶開展供應服務。
　　與科研機構和航運企業合力培育船用LNG新市場。船用LNG動力技術目前在中國還處于試驗階段，由于續航能力弱，暫時不適合遠洋航線運營，但沿海和內河短途航線卻可以為該項技術應用提供廣闊的發展空間。據統計，中國內貿水上燃油年需求量高達900萬噸，如果將一半左右的船舶改造使用LNG—柴油混合動力，可節約燃油消耗270萬噸，減少燃油費用70億元。面對如此廣闊的商業前景，中燃除了自身早打算、早布局、早謀劃外，也呼吁廣大航運企業立即行動起來，與交通運輸部等國家部委密切溝通，與油氣供應商及科研機構緊密配合，積極改造固定行線上的運營船舶，鋪點建設水上加氣基站，共同推動LNG在航運市場的應用。 
　　補充閱讀
　　綠色能源新技術
　　在本屆航運科技國際會議上，除了航運企業暢言未來綠色能源構想外，日本商船三井、瓦錫蘭（中國）公司、韓國STX造船、德國SkySails航運技術公司等也推出了它們各自在綠色能源領域的新技術。
　　商船三井的ISHIN系列新能源船
　　商船三井首席技術執行官橫田健二向與會者介紹了未來新一代綠色能源船舶——ISHIN（維新）系列，其包括ISHIN-Ⅰ、ISHIN-Ⅱ和ISHIN-Ⅲ三種船型。
　　ISHIN-Ⅰ主要應用于客滾船領域，它在港內航行或停泊時，不使用主發動機和船用發電機，利用岸上設備向船舶供電，實現零排放。另外，該船舶全甲板涂裝隔熱涂料，船體頂部鋪設1000平方米的太陽能集光板，所有船室窗戶貼設有透光性太陽能的發電薄膜，減少射入室內太陽光的同時，可進行太陽能發電，最多可確保200千瓦的發電量。在優化推進效率方面，ISHIN-Ⅰ采用傳統柴油機和電動機相結合的方式驅動雙向反轉設置的推進器，前方的回轉力可被后方推進器吸收，大幅提高了推進效率。此外，該船舶還使用船底超光滑涂料、大幅改進水下船體形狀等技術來減小船舶在航行時所受到的摩擦阻力。所有這些創新技術能使ISHIN-Ⅰ在航行時減少50%的二氧化碳排放量。
　　ISHIN-Ⅱ是ISHIN-Ⅰ的第二型，主要應用于客渡輪，其除了擁有所有ISHIN-Ⅰ具有的節能減排技術外，還采用LNG燃料，與現今渡輪廣泛使用的重油相比，可減少20%的二氧化碳、90%的氮化物、98%的硫化物和顆粒物的排放，大幅降低對環境造成的影響。而其主機的燃料供給，是由電子系統根據航行時的海洋氣象對主機產生的負荷變動影響進行自動控制，提高運行效率，排氣中的熱能還可被回收再利用。ISHIN-Ⅱ還采用了船底空氣層潤滑系統，從船艏底部釋放覆蓋船底的空氣泡以減少船底摩擦阻力（釋放出的空氣泡可被船尾底部的切槽回收再利用）。
　　ISHIN-Ⅲ是商船三井為未來的能源運輸開發的大型環保鐵礦石運輸船。在ISHIN-Ⅰ和ISHIN-Ⅱ先進環保技術的基礎上，采用新一代環保技術以降低船舶對環境的影響。其中，最主要的技術是通過廢熱能再利用技術和渦輪增壓器，輔以商船三井技術研究中心和大鳳工材株式會社共同開發的燃料添加劑，能使該船舶在ISHIN-Ⅱ的基礎上再減少11.5%的二氧化碳排放量。
　　瓦錫蘭的燃氣發動機
　　瓦錫蘭（中國）公司高級銷售經理劉立武介紹了瓦錫蘭在燃氣發動機領域的新進展。其中包括有4沖程和2沖程燃氣發動機，以及SCR油改氣燃氣發動機。目前使用LNG的瓦錫蘭4沖程燃氣發動機DF50、DF34已經推向市場，2沖程燃氣發動機DF20預計下半年投入使用。而瓦錫蘭的另一拳頭產品——SCR油改氣燃氣發動機是在普通柴油機的基礎上加裝一個SCR催化裝置，使之成為能使用LNG的燃氣發動機。目前，SCR油改氣燃氣發動機已經能滿足IMO嚴格的TierⅢ排放標準，并已投入運營。
　　除此之外，韓國STX造船也在會上推出了17.4萬立方米LNG—柴油混合動力LNG船，全球首款符合EEDI排放標準的1.3萬TEU型集裝箱船，裝有ECO—TG系統的32萬噸VLCC，裝有PBCF系統、能節省3%能耗的18.1萬噸散貨船。其中17.4萬立方米LNG—柴油混合動力LNG船還具有電力推進與廢熱回收系統。
　　德國SkySails航運技術公司則推出了船用自動風帆牽引系統，該系統可以根據風力情況的不同，將船舶燃料消耗量和排放量降低10%～35%。如果是在最佳風力條件下，燃料消耗量最多可以降低50%。