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2021“绿色”船舶盘点

作者:   发布时间:2022年01月05日    浏览量:186   字体大小:  A+   A- 

 序:

截至目前,美国、英国、日本、挪威、欧盟27过均已提出2050年实现国际航运温室气体排放目标。而在企业层面,航运巨头马士基早在2018年提出到2050年实现净零碳排放目标。20219月,DNV发布2021年版《面向2050年的海事展望》。根据DNV统计,全球现有船队中仅0.5%的船舶使用了替代燃料,其中占比较高的是甲醇、LNG和电池,分别为0.01%0.19%0.30%,这些船舶大多为非货运船舶和短途货运船舶。全球在建船舶中,截至20216月使用替代燃料的船舶占比为11.84%,主要替代燃料包括氨、氢、甲醇、LPGLNG、电池,其中LNG、电池、LPG占比较高,分别为6.10%3.85%1.51%。,目前有一定应用经验和发展潜力的船用清洁燃料主要包括可再生能源(甲醇、生物、风能)、替代燃料(氢能、氨能)、电池(蓄电池、燃料电池)、核能等。下面就汇总2021年清洁能源部分船舶信息介绍。


 

(1)     可再生能源

A 甲醇船舶

从国外船用发动机厂商MAN的数据统计结果来看,现阶段已经应用的船用甲醇双燃料发动机相比TierII柴油发动机,各项减排效果良好: 目前,国外主要是欧洲有已建并投入运营的甲醇燃料动力船舶,根据FCBI Energy对欧洲现有甲醇燃料动力船舶建造成本统计,现有的船舶发动机为10MW24MW,发动机的燃料系统成本增加10-20%、船舱部分燃料供给管路造价增加30-50%,其总体改造成本低于LNG燃料动力船舶。对于大型发动机(10-25MW),从柴油到双燃料甲醇/柴油燃料的船舶改装成本估计为250-350欧元/kW。与液化天然气燃料的改装相比较,后者约为1000欧元/kW

824日,丹麦马士基集团宣布,该公司已与韩国现代重工签署8艘甲醇双燃料动力16000TEU超大型集装箱船建造合同,该批船舶预计于2024年第一季度开始交付。新一代甲醇燃料集装箱船长350米,宽53.5米。与当前市场上传统的大型集装箱船设计相比,船员生活区和驾驶台位于船头,烟囱位于船尾,并且仅位于船舶一侧,这些调整都是为了给货物提供更多装载空间。同时,生活区和烟囱分离,也将提高船舶在港口的效率。

1031日,中船与广船国际有限公司联合为瑞典Proman Stena航运公司建造的4.99万吨甲醇双燃料化学品/成品油船首制船按期顺利出坞, 114日,韩国现代尾浦造船为商船三井建造的甲醇动力双燃料甲醇运输船“Capilano Sun”号顺利交付。11月初,加拿大船舶设计公司Robert Allan有限公司已经披露了其甲醇动力的RAptor 2400型人员转运船(CTV),将使海上风电行业更接近于从供应链消除碳排放。1214日,上海船舶研究设计院与意大利船级社(RINA)联合开发的5万吨甲醇燃料MR油船/化学品船GREEN WHALE OT50获得意大利船级社颁发的AIP证书。

B、生物燃料

48日,达飞轮船在官网宣布,将于今年5月推出首个基于生物甲烷的班轮运输服务。426日,挪威船东礼诺航运推出Aurora9100CEU汽车运输船,该船将采用MAN Energy Solutions的多燃料发动机,可使用生物燃料和常规燃料,并且在对发动机、油箱和辅助系统适当改装后,可以应用绿色氨气等零碳排放燃料。6月初,D’Amico在一艘LR1成品油轮上测试混合生物燃料,以加快脱碳化进程。

128日,美国船东Eagle Bulk Shipping官宣旗下63,529载重吨的散货船“MV Sydney Eagle”轮在荷兰Terneuzen港口停靠期间,加注了GoodFuels的海洋生物燃料,其已与GoodFuels公司合作,成功完成了首个可持续生物燃料航次。

1215日,日本e5 Lab将联手三菱造船和本田重工,为关西电力株式会社打造世界首艘电力推进生物质燃料运输船“ROBOSHIP”“ROBOSHIP”将由本田重工建造,预计20234月交付,20235月运营。与传统的柴油动力船相比,每年不仅可减少约400吨的二氧化碳排放,还可以降低50%的燃料费用。

1219日韩国最大的集装箱运输公司HMM(原现代商船)表示,该公司已首次使用生物燃料替代传统燃油的船舶实船验证,旨在减少船舶航运业温室气体排放。此次实船验证于121日启动,HMM13000TEU级集装箱船“ HMMDream ”号从釜山港出发,航行经过太平洋、巴拿马运河,使用生物燃料—“生物重油进行了10多天的测试验证,并确认获得成功。

C 风帆动力船舶

航运业脱碳需要新的替代能源,而这些替代能源不仅仅是开发的新燃料。最原始、传统的动力,以及合成通常被认为的废弃物,也将助力海事界的减排。

512日,由法国VPLP Design、法国Alwena Shipping、中国船舶上海船舶研究设计院和法国AYRO联合开发的“Trade Wings 2500”可升级为氨燃料动力、低碳2500箱集装箱船获得法国船级社(BV)颁发的原则认可(AiP)证书。“Trade Wings 2500”总长197米,船宽32米,载重量为32500吨,可装载250020尺集装箱,配有700个冷藏箱插座,由六个OceanWings®风帆和吊舱联合推进。在码头,风帆可通过垂直的滑杆机械装置进行部分回收,以减小对装卸货的影响。

69日,日本名村造船正联手日本船东NS United Shipping共同开发一种用于183000载重吨好望角型散货船的风帆动力节能系统。可以在没有风力或处理货物时收回到甲板下,能够横向展开以便从风力中获得最大推进力,通过设置多种标准来确定风帆形状并采用不同形状的风帆,从而保障船桥上的能见度符合法规要求。

812日,瑞典船舶设计与管理公司Wallenius Marine与瑞典皇家理工学院(KTH)以及SSPA公司联合开展一项风帆动力汽车运输船(wPCC)研发项目,并推出了名为Oceanbird的概念船型,号称是全球最大的风帆动力货船,预计将于2024年投入运营。Oceanbird船长200米,宽40米,平均航速10节,最高航速可达16节,安装5台可升降翼帆装置,同时配备一台辅助发动机,可在12天内穿越大西洋,可运载7000辆汽车,也能装载又高又重的散装货物,相比现有船舶,碳排放可将降低90%

英国能源科技公司Windship Technology9月份宣布,该公司具有专利的三翼风帆装置已经获得了DNV船级社的原则性批准 (AiP)。每个风帆都配有后缘襟翼,能优化各种风角产生的动力,通过配备三个三翼风帆装置,可以提供一艘8万载重吨船舶在其主要远洋航线上航行所需的所有动力。

10月初,米其林在“Movin’On Summit”峰会上公布了永续船帆计划,通过充气风帆Wing Sail MobilityWISAMO)以风进行推动,使船只可节省20%的燃料。这些帆能够安装在大型货轮和游艇上。

 

 

(2)     替代燃料

A氢能船舶

当前,日本以及挪威、荷兰等欧洲国家开展了氢燃料动力船舶研发,涉及滚装船、挖泥船及液氢运输船等船型,皆处于研发阶段,预计在2024年后能够实现商业化运营。

25日,巴拉德动力系统公司(Ballard)与GEV公司签署了一份谅解备忘录,将共同开发一艘名为C-H2燃料电池动力氢运输船。该艘氢运输船可提供港口到港口的绿色氢,并将为亚太地区绿色氢气市场提供一个完整的零排放压缩氢供应链。

47日,欧洲创新旗舰项目部署的第一艘氢燃料商业货运船将在巴黎塞纳河进行试航,正式商业运营将在2021年内开始。该艘氢能货船由法国航运公司Compagine Fluvial de TransportCFT)所拥有的。

63日消息,美国能源技术领先开发商RIX Industries公司近日推出一种移动式氢能发电系统,M2H2系列可扩展甲醇制氢动力系统,能为船舶和海洋环境提供绿色动力。RIX M2H2系列具有在船上按需制造氢气的能力,同时还消除了低温液态氢存储占用的笨重空间,这些高效的动力系统为船厂和运营商提供了一条易于获得的途径,可避免使用对损害环境的基于柴油的动力系统。

1013日,日本洋马控股有限公司(Yanmar Holdings Co., Ltd.)开发的氢气发电燃料电池动力成功完成了实船海上示范。集成了丰田MIRAI汽车开发的两个氢燃料电池单元,燃料电池通过氢气与空气中的氧气反应来发电,在航行过程中只排放水。

B氨燃料船舶

当前,全球氨燃料动力船舶仍处于研发阶段,主要针对油船、集装箱船、散货船等主流船型及液化气船进行开发,预计在2025 年前后能够实现商业化运营。中、韩、日等国船厂普遍与欧洲发动机公司和船级社合作,加快氨燃料动力船舶研发与应用进程,其中我国与韩国的多家船厂走在前列,多艘船型设计已获得船级社原则性批准。

8月,三星重工从挪威船舶船级社DNV收到了一艘氨水超大型油轮的AIP。耐氨船舶是指使用液化天然气(LNG)或柴油作为动力,但也可以使用氨作为燃料的船舶。它们处于预纯氨运输阶段。

9月,现代重工从法国必维国际集团(Bureau Veritas of France)签发了一艘氨燃料氨气船的AIP。同月,该公司还从韩国船级社(KR)获得了该行业首个氨燃料供应系统AIP

10月,日本造船厂(NSY)宣布了一项开发氨动力船舶的计划。该公司计划在2024年前开发氨动力家庭供水班轮,并在2026年前开发大型氨动力运输船。

同月,挪威海工船船东Eidesvik Offshore公司近日和瓦锡兰集团签署了一份合作协议,将为一艘海工支持船(OSV)改装一台氨燃料动力的发动机以及所需的安全系统和燃料供应系统。

1210日,江南造船会同中船贸易公司与JS & Co视频签署了2+293000立方米超大型绿氨运输船(VLAC)合作备忘录。

1214日,现代重工集团开发的6万立方米级氨燃料动力船和38000立方米级氨燃料加注及运输两用船分别获得了韩国船级社(KR)颁发的原则性认可(AIP)证书。1221日消息,美国船级社为技术服务公司AETS氨动力双燃料纽卡斯尔型散货船设计授予原理认可。设计用于氨动力船舶或改装现有船舶,装配两个IMO Type-C型液货罐,分别位于居住区下方两侧甲板之上,可保证载货空间。

(3)     电池

.日本车用燃料电池技术领先世界,拥有较好的质子交换膜燃料电池基础,但船用燃料电池推广速度较慢。欧洲各国对船用燃料电池的支持力度最大,具有多年船用燃料电池工程开发经验和示范项目,相关技术国际领先,其中德国技术最为突出。

420日,国船舶集团七〇四所正式签约武汉轮船公司武汉城市游览船电池动力系统合同及科研合作协议,,七〇四所采用一体化综合方式设计了全船能量管理系统、推进控制系统、动力监测报警系统,为其配备的3000度动力电池组,能保证3次纯电力往返航次,也是武汉现行电池型船舶中电池容量之最。

同月挪威船东Hagland Shipping与荷兰造船商Royal Bodewes签订2+25000载重吨环保型自卸散货船建造合同,价值约2.8亿挪威克朗(3300万美元)。

6月初,国网智慧能源交通技术创新中心(苏州)有限公司在泰州三福船舶工程有限公司建造的一艘内河 64TEU 纯电池动力示范船,在泰州市高港正式下水。这是我国首艘自主设计研发建造、拥有自主知识产权的内河纯电池动力集装箱船。

7月份在2021世界人工智能大会,中国船舶上海船舶研究设计院(SDARI)牵头发布了一型模块化船舶电源系统标准化产品——集装箱式动力电池单元(S-CUBESDARI containerized utility battery module)。该产品由上船院牵头,携手宁德时代、赛尔尼柯、上海电巴及厦门太平货柜等业内知名供应商共同完成。

同月DNV为三星重工设计的SOFC动力LNG船颁发了原则性批准(AiP),允许三星重工开始承接此类船舶订单。在获得DNV原则性批准之后,韩国三星重工将开始进行全球首艘固体氧化物燃料电池(SOFC)动力LNG船的商业化。

1126日,中国船舶集团旗下中船贸易联合江南造船为挪威UECC公司建造的3600车汽车运输船(PCTC)首制船“AUTO ADVANCE”H2663船)正式签字交付,该项目3艘系列船合同签订于2019年,该系列船是世界上首艘LNG双燃料+电池混合动力+EMS能源管控系统的汽车运输船,由上海船舶设计院(SDARI)设计,挂MAR(葡萄牙)旗,入级DNV船级社,总长169.10米,型宽28.00米,安置有一个600立方的C型罐,采用燃油和天然气双燃料动力,满足IMOTIER III NOx 排放限值,船上的天然气容量可满足全航程需求。

1225日,荷兰Royal Bodewes船厂交付了为挪威船东Aasen Shipping建造的9300载重吨自卸式散货船“Aasfjell”号,这是全球第一艘电池混合动力散货船。

(4)     核能

2021 年,西班牙游艇制造商Iddes Yachts 公司推出了一款核动力科学探险船设计,该船将采用熔盐堆,但受核动力技术认证的限制,运营初期将采用清洁燃料作为过渡,预计于2025 年下水;

2021 6 月,韩国三星重工与韩国原子能研究所签订协议,将联合研发核动力船舶,采用小型模块化熔盐堆,计划于2025 年开始原型堆的试验。我国也在开展海洋核动力平台研发,推出了核动力综合保障船和核动力疏浚船等船型。

 


 

 

总结

中国作为制造大国和碳排放大国,提出2030年碳达峰、2060年碳中和的目标需要巨大的勇气和决心。不仅因为目标很高、任务很重,而且意味着经济发展模式、经济结构等均将发生大的变化。对于国家是这样,对于造船业来说,也是如此。低碳化发展还将创造新的低碳经济,其中风电、生物燃料等低碳能源产业的兴起带来的装备需求,将为造船业创造新的市场和新的经济增长点。船企应在主动开展自身碳减排的同时,积极研究低碳经济,布局低碳市场,从而在低碳时代获得新的更好的发展。

 

碳中和是船舶未来发展的重点方向,我国需要更加积极地参与其中,并成为其中的“大玩家”。有关数据显示,中国船队在减排方面已经做出了巨大的努力,绿色化进程整体高于全球水平,节能环保船舶占比已达30%。面对航运脱碳,我们充分利用体量优势,立足自身目标和实际情况,加大船舶碳中和研究力度,为我国船舶工业低碳零碳转型发挥更重要的作用。

 

 

 

来源:simic