哪些船適宜選用LNG燃料

本刊記者 胥苗苗

哪些船適宜選用LNG燃料

本刊記者 胥苗苗

據(jù)悉，作為率先將LNG燃料應用于航運領域的國家，挪威已經(jīng)將LNG燃料應用于輕便的小型船舶；丹麥海事局正在試驗如何發(fā)展LNG基礎設施以方便船東使用以天然氣為動力的船舶；Fjord公司為兩艘新渡船安裝雙燃料發(fā)動機并配備C型LNG燃料艙；芬蘭發(fā)動機供應商Wrtsil幫助瑞典Tarbit Shipping公司將其一艘成品油輪改裝成了LNG燃料船舶。此外，南美對LNG燃料的興趣也在增加，Buquebus公司已經(jīng)購買了一艘以LNG為主燃料的高速渡船……由此可見，LNG燃料作為一種新型燃料正進軍航運領域，對傳統(tǒng)船用燃料石油發(fā)起了挑戰(zhàn)。

減排催熱船舶“油改氣”

據(jù)權(quán)威研究報告稱，世界航運業(yè)每年要消耗20億桶燃油，排放超過12億噸二氧化碳，約占全球總排放量的6%。為減少航運領域的有害氣體排放，國際海事組織（IMO）制定了船舶污染防治、減少排放的標準和時限。IMO“船舶污染防治國際公約”規(guī)定：2010年7月以后在ECA（排放控制區(qū)域）航行的船舶所用燃料的硫含量不能超過1%，2015年1月1日以后不能超過0.1%。ECA的范圍包括：波羅的海、北海到英吉利海峽南端的連續(xù)海域，未來北美部分地區(qū)也將被納入其中。按照IMO的限值要求，各國船東如果在2015年之后繼續(xù)在ECA范圍運營船舶，必須在以下三種方案中作出抉擇：其一使用低硫燃油；其二安裝廢氣凈化器；其三使用液化天然氣。由此可見，全球減排與低碳趨勢已將航運業(yè)推向風口浪尖。

DNV分析認為，第一種方案，如果有使船用汽油和船用柴油的硫含量降低至0.1%以下，只需對船舶燃油系統(tǒng)進行調(diào)整，然而低硫燃油供應量有限，需求的增加會導致價格上漲。第二種方案，采用化學品或海水除去發(fā)動機廢氣中的硫，需要對船舶進行大規(guī)模改造，安裝廢氣凈化器又會增加能耗和二氧化碳排放量。而采用液化天然氣作為燃料，則是一項成本低、安全環(huán)保的最佳路徑。再加上，目前世界探明的天然氣儲量豐富，如果包括非傳統(tǒng)能源，如頁巖氣，按當前使用量來計算天然氣可供人類使用250年。同時，液化天然氣的現(xiàn)貨價格僅相當于柴油的1/4到1/3。

于是，在尋求節(jié)能減排新路徑中，比石油便宜且儲量豐富的液化天然氣（LNG），以其環(huán)境效益顯著的優(yōu)勢，成為了未來船用燃料的首選。

對安全性質(zhì)疑有點兒夸張

盡管LNG有著清潔、儲量豐富且價格低廉的優(yōu)勢，然而要取代傳統(tǒng)燃料石油成為一種新型的船用燃料，其易燃性和甲烷釋放問題一直受到業(yè)界多方人士的關注和質(zhì)疑。美國律師Tim Riley就是其中之一。他認為如果一個天然氣港口發(fā)生爆炸，很有可能會毀掉整座城市。他指出，至今仍然記得在意大利托斯卡納區(qū)海岸的LNG港口工作的情景，該港口曾經(jīng)發(fā)生天然氣爆炸，盡管距離市區(qū)17公里，但是爆炸險些讓比薩斜塔毀于一旦。

很明顯，就LNG的可燃性來說，這一結(jié)論是正確的。這也是將其作為燃料的原因所在。但是他的假設是把整個港口的天然氣能量瞬間釋放出來，這顯然是不可能的。如果港口發(fā)生大量泄露，那么應該是天然氣還處于液體狀態(tài)的時候。然而，只要是處于液體狀態(tài)，它就不能燃燒。隨著氣體吸收熱量，就能形成氣體云層。同時，還可能混入空氣，只有在混入5%～15%空氣的時候，它才具有可燃性，它的可燃性資源的價值才能得以實現(xiàn)。大爆炸的假設必須是基于所有LNG被濃縮蒸發(fā)且按照正確比例形成氣體云層才可能發(fā)生。而現(xiàn)實是氣體云層有不同的地區(qū)分布，或高于、或低于可燃性的氣體混合標準。因此，燃料艙內(nèi)裝入任何能在瞬間釋放能量物質(zhì)時都不能離火太近。

此外，人們也總是評論LNG不安全，天然氣被液化的過程效率不高，運輸過程中很多甲烷以脫膠的方式就被排出等問題。

的確，天然氣液化過程就要消耗大約10%的能量，但是從石油產(chǎn)品中做相應的提煉將消耗更多的能量，同時，精煉廠的給料是油而不是氣體。其次，LNG運輸過程中不會排放出甲烷。氣體要么就被用于雙燃料發(fā)動機，要么就被再次液化并返回到貨艙。而石油運輸，DNV的Triality項目證明了一次大的原油運輸過程中會排放500噸的有價值氣體。

基礎設施才是瓶頸

目前，德國勞氏船級社(GL）正在研究以液化天然氣（LNG）為船用燃料的可行性。GL認為，若以LNG為燃料，中小型集裝箱船等類型船的經(jīng)濟性將有所提高，且更加環(huán)保。

GL一名董事會成員表示，考慮到所需的LNG儲罐的體積，大型遠洋集裝箱船以LNG為燃料的可能性不大，但對于在波羅的海區(qū)域運營的小型支線船舶來說，以LNG為燃料卻較為可行。雖然采用這種新燃料的集裝箱船將比用常規(guī)燃料的集裝箱船昂貴，但前者的燃料成本更低，廢氣排放量更少。法國船級社（BV）曾指出“天然氣動力推進系統(tǒng)將成為今后綠色航運的主要貢獻因素之一”。據(jù)GL預計，兩艘分別以LNG與重油為燃料的1500TEU集裝箱船，前者每年為船東帶來的收入將比后者低20萬美元。這是因為LNG儲罐的體積較大，導致前者的載貨量比后者少3%左右。然而，隨著船舶減排規(guī)則的日益嚴格，后者因排放二氧化碳而需繳納的有關費用更多。據(jù)此測算，對船東來說，采用上述兩種燃料船舶的運營收益基本相當。

盡管天然氣供應商表示，LNG是目前最有可能快速發(fā)展的燃料，但很多船東仍然認為缺乏LNG基礎設施是其發(fā)展的障礙。正如BIMCO的CEO及丹麥波羅的海國際海事委員會秘書長Torben Skaanild所說的那樣，LNG作為燃料不能快速發(fā)展的一個主要瓶頸是很多港口都缺乏相應的基礎設施。因此，馬士基已經(jīng)決定不打算將他們新造的18000TEU船舶以LNG作為主燃料。

毫無疑問，LNG作為船用燃料擁有美好的前景，但是目前在LNG燃料船的推廣上卻面臨著不小的阻礙，主要表現(xiàn)在LNG續(xù)航能力較弱、補給設施不配套、行業(yè)標準匱乏等多方因素。而對于挪威斯考根海運集團和DNV來說，一家是經(jīng)營LNG行業(yè)多年的老牌挪威運輸企業(yè)，一家是謀求LNG行業(yè)標準制定權(quán)的國際頂尖船級社，雙方對于以LNG為未來的航運燃料有著同樣的清醒認識，即它的最大挑戰(zhàn)，來自于LNG基礎設施的缺乏！

然而，不論現(xiàn)實中以LNG作為船用燃料還有多長的路要走，還是存儲LNG需要多么特殊的要求，我們都應該看到，一艘以LNG為燃料的船舶裝載貨物完成一次往返航行是可以實現(xiàn)的。