淺析LNG動力船舶的發(fā)展

于柏楓

摘 要：作者對當前國內(nèi)的新能源的發(fā)展情況進行了解和分析，結合動力發(fā)電的發(fā)展狀況和國內(nèi)液化天然氣船舶的動力狀況，相對于傳統(tǒng)類型的能源而言，LNG無論是在環(huán)保還是天然氣供應的安全方面都有優(yōu)點，為了盡快將LNG應用到船舶上，需要解決擺在眼前的問題。

關鍵詞：液化天然氣船；動力；發(fā)展

由于國際范圍內(nèi)居高不下的油價，以及各類新出的環(huán)保規(guī)范開始實施，自然而然地液化天然氣（LNG）作為船舶燃料得到了越來越多人的支持，而且LNG動力船舶的技術發(fā)展也越來越受到人們的關注。LNG混合動力作為目前較為前沿的動力技術，本質(zhì)上是基于當前的船用柴油發(fā)動機開發(fā)的，通過加裝一套天然氣供應系統(tǒng)和柴油雙燃料天然氣電控噴射系統(tǒng)，使用電子開關，實現(xiàn)兩種操作模式的轉換，從而在純柴油燃料和石油天然氣雙燃料狀態(tài)之間靈活切換，船上的單一柴油動力模式就轉變成了LNG雙燃料功率柴油機，為實現(xiàn)最大程度地節(jié)省燃油，降低污染物排放量，保護環(huán)境，可以通過使用液化天然氣的部分或完全取代柴油燃料的做法來實現(xiàn)該雙重目的。

1 LNG動力船的時代背景

1.1 燃油價格飛漲

在21世紀初，我國國內(nèi)的柴油價格是2000元/噸，但是到了2012上半年一度上漲到了9000元/噸，由于燃油價格的上漲，大大增加船舶的經(jīng)營成本，尤其是對于早就處于低迷狀態(tài)的航運市場，更加不利于形勢好轉，因此，尋求全新的廉價燃料聚成了船舶行業(yè)減少燃料成本的一大迫切需求。

1.2 環(huán)保意識不斷增強

目前，隨著各類污染的惡化，環(huán)境問題已經(jīng)成了世界的一個時代性主題，而且還關系到內(nèi)河航運和沿海居民的日常生活，沿海環(huán)境對船舶污染物尤其敏感。通過眾多的研究得出結論，使用柴油機的船舶會產(chǎn)生大量的大氣污染物排放，嚴重影響中國的內(nèi)陸港口和海岸空氣的質(zhì)量。內(nèi)河運輸清潔燃料會成為今后解決內(nèi)河船和內(nèi)河船舶空氣質(zhì)量問題的一個重要渠道和發(fā)展方向。

2 LNG動力船的優(yōu)勢

2.1 LNG燃料的經(jīng)濟性

LNG的價格在市場上要比燃油價格便宜，特別是美國的HH價格和歐洲的NBP價格?，F(xiàn)在中國國內(nèi)定價受到機制影響（往往同石油價格相關），液化天然氣的價格基本和重油持平，國內(nèi)對于燃料的需求越來越大，中國逐漸成為了世界最大的液化天然氣進口國，這就使得液化天然氣定價機制的結構出現(xiàn)了一定的變化，因此，可以預見的是，最近一段時間內(nèi)，燃料價格將出現(xiàn)進一步的降低。

2.2 天然氣儲量豐富

使用天然氣作為船舶動力燃料還有一個非常明顯的優(yōu)勢，在其他化石燃料日益枯竭的局勢下，世界上已探明的天然氣儲量還非常豐富，如果包括部分非常規(guī)的能源，如頁巖氣、甲烷冰等，換算成使用量，可以供人類使用250年。

2.3 LNG動力船的環(huán)保性

若是控制同樣的輸出功率，使用天然氣作為動力燃料相對于石油等化石燃料排放出的二氧化碳僅為后者的71.67%，其中排放的氮氧化物量也比石油減少了80%，排放硫氧化物的量也減少一倍，和石油燃料相比小顆粒排放量減少了94%。因此，使用天然氣作為船舶動力能夠大大提高船舶的環(huán)保貢獻度。

3 國外LNG動力船情況

目前在歐洲的波羅的海水域以及北海等地的許多港口，還有美國加利福尼亞州都對船舶的排放標準進行了新的修訂，提高了標準數(shù)值，而且呈逐年增加的趨勢。按照統(tǒng)計的數(shù)據(jù)來看，目前受排放控制區(qū)（ECA）排放限值的船舶數(shù)量約為2萬艘，按照規(guī)定，凡是在該地區(qū)通過的船舶的排放標準都必須滿足ECA對氮氧化物和硫化物的排放要求，由此，很多船舶都選擇了使用天然氣動力燃料，刺激了LNG船的市場需求。北歐的一些主要沿海國家特別是挪威，目前的LNG船產(chǎn)業(yè)鏈更加成熟，有著非常豐富的液化天然氣發(fā)電造船技術，擁有成熟的發(fā)展模式和經(jīng)驗，值得國內(nèi)行業(yè)學習和參考。政府也起到了很大的推動作用，主要是通過設立特殊的船舶排放稅，對于那些有助于環(huán)境建設的企業(yè)給予補貼，這就使得當?shù)氐腖NG動力船舶產(chǎn)業(yè)鏈得到不斷的提高和穩(wěn)固。目前，該行業(yè)正面臨著許多挑戰(zhàn)，如國際相關法律法規(guī)的缺乏，加油站和物流供應鏈還不夠完善，液化天然氣技術與船舶制造技術之間的銜接還不夠成熟，專業(yè)的液化天然氣船舶船員短缺等。部分船舶專家預計：基于目前LNG領域的大多數(shù)技術系統(tǒng)都已進入實踐階段，現(xiàn)在最主要的技術難題就是怎樣把這些技術完美地應用到日常作業(yè)中去，尤其是關于加氣過程技術的安全問題。

4 國內(nèi)LNG動力船情況

國內(nèi)的LNG船舶形勢與國外有較大的差異，中國目前的天然氣動力船的發(fā)展主要在于內(nèi)河船，而且應用天然氣的船舶柴油替代率到了70%。目前國內(nèi)已經(jīng)發(fā)布了關于國內(nèi)柴油替代率超過75%的船舶可以免征稅收，以達到激勵的效果。內(nèi)河航運作為連接國際與國內(nèi)的沿海市場，在內(nèi)陸區(qū)域的運輸環(huán)節(jié)起著很重要的作用，能促進經(jīng)濟和社會的發(fā)展。從相關資料上來看，我國的長江流域集中了全國一半以上的汽車生產(chǎn)，大約四成鋼鐵生產(chǎn)，三成原油加工和超過三成的高新技術產(chǎn)業(yè)。若能在未來5年內(nèi)，長江流域約三成的船舶使用液化天然氣燃料發(fā)動機，平均每日所需的天然氣為2353萬立方米。LNG燃料發(fā)動機在二氧化碳的排放量上要小于柴油發(fā)動機，僅為后者的12%，氮氧化物的排放量將減少一半以上，完全符合國家的節(jié)能減排政策，有利于改善能源消費結構，除此之外還可以通過綠色能源有效地降低船舶營運成本。目前政府部門和中國有關的船舶企業(yè)已經(jīng)開始進入對LNG船用燃料的研究開發(fā)領域，得到了初步成果。

5 結束語

新能源技術的船舶通常都更適合于新的流新模式，傳統(tǒng)動力技術的船舶總會因為無法適應運輸情況而遭到淘汰。LNG燃料是清潔的燃料，具有保護海洋環(huán)境、經(jīng)濟性強等優(yōu)點，不僅可以滿足國家環(huán)保的要求，也可作為解決資源緊張的方案，值得在內(nèi)河運輸中推廣。在應用LNG動力燃料時，需要注意改造船舶的成本與基礎設施投資之間的平衡。所以，在我國內(nèi)河發(fā)展天然氣動力船，機遇與挑戰(zhàn)是并存的，應當?shù)玫秸块T、航運企業(yè)、航運部門、船舶公司以及有關科研院通力合作。

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