航運(yùn)業(yè)承擔(dān)了全球80%以上的貨物運(yùn)輸,是全球大氣中NOx、SOx、CO2等排放的重要來源。
為降低船舶排放,國際海事組織對各類廢氣排放均出臺了相應(yīng)法規(guī),并逐步實(shí)施。
網(wǎng)絡(luò)圖(與資料無關(guān))
船用可替代燃料,是實(shí)現(xiàn)CO2總排放量至2050年減少50%目標(biāo)的重要手段,也是降低NOx、SOx的排放的途徑之一。
目前,船用可替代燃料主要有LNG、LPG、甲醇、生物燃料、氫氣五大類,以及電池、燃料電池和風(fēng)力輔助推進(jìn)等三大系統(tǒng)。
從各替代燃料應(yīng)用情況來看,LNG應(yīng)用較為廣泛,采用LNG作為燃料的已超過500艘,訂單超過300艘;其他替代燃料應(yīng)用數(shù)量較小,均在10艘以下。
在三大系統(tǒng)中,電池應(yīng)用超過70艘,訂單超過80艘,而燃料電池和風(fēng)力處于試驗(yàn)應(yīng)用階段,應(yīng)用數(shù)量較少。
替代燃料的可獲得性、經(jīng)濟(jì)性以及技術(shù)發(fā)展水平,是影響其大規(guī)模使用的重要因素,但在減排的大背景下,未來發(fā)展必將迎來機(jī)遇期。
一、LNG/LPG
未來幾年,LNG船舶仍是替代燃料中最廣泛的一種,基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善、更嚴(yán)格的航運(yùn)環(huán)境監(jiān)管,將推動(dòng)LNG的發(fā)展應(yīng)用。
根據(jù)LNG燃料加注聯(lián)盟SEA\LNG提供的信息顯示,全球最大的25個(gè)港口中,有24個(gè)港口具有LNG燃料加注能力。國際燃油行業(yè)協(xié)會預(yù)測,到2020年,對LNG燃料需求將達(dá)到4%。
而LPG/乙烷等,隨著技術(shù)成熟,未來有可能首先在LNG運(yùn)輸船、乙烷運(yùn)輸船等上得到大規(guī)模應(yīng)用。
二、甲醇
甲醇燃料也有可能大規(guī)模應(yīng)用,其最大優(yōu)勢在于不需要低溫儲存和絕熱,因而燃料艙的設(shè)計(jì)和建造非常簡單,與LNG相比成本大大降低。
此外,甲醇加注方便,在全球港口或傳統(tǒng)補(bǔ)給中心都較易獲取。
在現(xiàn)有部分雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)上,只需加上新的噴油器和燃料共軌系統(tǒng),就可以使用甲醇燃料。
減排效果上,甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)與LNG發(fā)動(dòng)機(jī)相差無幾,可以直接滿足目前主要法規(guī)的要求。
歐盟海事局“甲醇和乙醇用作航運(yùn)替代燃料研究”項(xiàng)目,比較了重油加后處理裝置、LNG和甲醇三種方案,結(jié)果表明甲醇優(yōu)勢高于LNG,與重油加后處理裝置的經(jīng)濟(jì)性相當(dāng)。
隨著應(yīng)用研究的加快,甲醇在未來船用替代燃料市場應(yīng)用范圍將逐步加大。
三、生物燃料
生物燃料是實(shí)現(xiàn)零排放的重要能源,以糧食為原料的燃料乙醇生產(chǎn)已形成規(guī)模,未來加緊向非糧原料生產(chǎn)轉(zhuǎn)型;
以廢油等為原料的生物柴油生產(chǎn),也已步入產(chǎn)業(yè)化道路。目前,生物燃料已在車用市場占有一定份額,隨著技術(shù)的不斷成熟,在航運(yùn)中的需求將逐步提升。
四、電池動(dòng)力
鋰電池作為清潔能源,近幾年爆發(fā)式增長。發(fā)展速度快、應(yīng)用船型廣、零排放、低噪音的電動(dòng)船舶,已成為實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和轉(zhuǎn)型升級的重要路徑。
同時(shí),在新能源汽車發(fā)展的帶動(dòng)下,動(dòng)力電池、電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在成本控制、技術(shù)等方面都有大幅度提升。
純電動(dòng)和混合動(dòng)力船舶,未來市場需求將穩(wěn)步提升。
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