開欄的話

近年來，綠色低碳已成為船舶航運(yùn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。為了應(yīng)對(duì)全球變暖，國際海事組織（IMO）明確提出船舶溫室氣體減排戰(zhàn)略，到2050年航運(yùn)業(yè)實(shí)現(xiàn)凈零排放。

使用清潔能源是船舶節(jié)能減排的重要途徑。今日起，本報(bào)開設(shè)《澎湃“綠”動(dòng)能》專欄，聚焦各地推進(jìn)船用清潔能源應(yīng)用、壯大清潔能源船舶產(chǎn)業(yè)鏈，以及促進(jìn)航運(yùn)業(yè)節(jié)能減排、綠色轉(zhuǎn)型等方面的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)、典型案例。敬請(qǐng)關(guān)注。

近日，國內(nèi)首艘現(xiàn)有主機(jī)改裝為甲醇雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)船舶“領(lǐng)先1”輪在舟山海域順利完成試航。本次項(xiàng)目的最大亮點(diǎn)是將現(xiàn)役營運(yùn)船舶的主機(jī)改裝為甲醇雙燃料主機(jī)，中國船級(jí)社為其簽發(fā)了首張現(xiàn)役營運(yùn)船舶主機(jī)改裝為甲醇雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的主機(jī)產(chǎn)品證書。

隨著脫碳進(jìn)程和船用甲醇燃料的快速發(fā)展，作為常溫液體燃料，甲醇比氨、氫等更具安全性，已成為航運(yùn)業(yè)未來新型綠色燃料的發(fā)展方向。“經(jīng)測算，改造后的‘領(lǐng)先1’輪可節(jié)省燃料成本約四分之一、可減少碳排放量約11.25%，可大量減排氮氧化物、一氧化碳、硫化物、顆粒物等污染物，使船舶在營運(yùn)經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保排放指標(biāo)上都得到大幅提升。”“領(lǐng)先1”輪船東方負(fù)責(zé)人說。

全球營運(yùn)和在建甲醇船舶超過230艘

相比其他清潔能源，目前甲醇燃料在商業(yè)上應(yīng)用比較廣泛。

根據(jù)克拉克森（Clarksons）出示的一份分析報(bào)告顯示，2023年全球新造船訂單中，共有539艘船舶采用替代燃料，總噸位占當(dāng)年所有新造船訂單的45%，其中包括130艘甲醇動(dòng)力船，總噸位約占總訂單量的13%，僅次于液化天然氣（LNG）動(dòng)力船。

近幾年，甲醇燃料動(dòng)力船舶發(fā)展勢頭良好。馬士基、中遠(yuǎn)海運(yùn)等航運(yùn)巨頭紛紛投入大量資金進(jìn)行甲醇燃料動(dòng)力船舶的建造和改造。其中，2022年，中遠(yuǎn)海控訂造了12艘甲醇雙燃料動(dòng)力集裝箱船舶，今年3月，中遠(yuǎn)海控與中遠(yuǎn)海運(yùn)重工簽署了2艘13800標(biāo)箱和2艘20000標(biāo)箱現(xiàn)有集裝箱船甲醇雙燃料改造合同。

在長江和珠江流域，內(nèi)河甲醇燃料動(dòng)力船舶也正在進(jìn)行積極的探索，實(shí)驗(yàn)性的甲醇燃料動(dòng)力船舶已經(jīng)造出投入運(yùn)營。隨著技術(shù)的發(fā)展，純甲醇燃料的內(nèi)河船運(yùn)將會(huì)不斷增加。

“據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全球營運(yùn)和在建的甲醇船舶超過230艘，甲醇燃料動(dòng)力船舶在商業(yè)應(yīng)用方面展現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢。由于其環(huán)保性能、技術(shù)成熟度、供應(yīng)鏈完善、成本低以及應(yīng)用場景廣泛，甲醇燃料動(dòng)力船舶已成為航運(yùn)業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的重要選擇。”上海海事大學(xué)教授王忠誠說。

是什么原因，讓甲醇燃料備受船司的青睞？

“衡量一種新能源是否‘友好’，應(yīng)該從是否綠色環(huán)保、便利儲(chǔ)能、安全穩(wěn)定、方便傳輸?shù)确矫婵紤]。相比風(fēng)能發(fā)電、光伏發(fā)電、LNG、氫能、氨能等清潔能源，甲醇都表現(xiàn)出極佳的優(yōu)勢。”京貝勁源新能源（廣州）有限公司董事、技術(shù)總監(jiān)汪召華表示。

與航運(yùn)業(yè)的傳統(tǒng)燃料及其他替代燃料相比，甲醇在SOx、NOx以及可吸入顆粒物（PM）方面減排方面效果顯著，僅次于目前炙手可熱的氫與氨。從全生命周期考慮，通過綠色方式（生物質(zhì)或綠色電制）制取甲醇，在減碳效果方面幾乎與氨和氫具備同樣的效果。

更可貴的是，甲醇在常溫下呈液態(tài)，這與液氫、LNG、LPG、液氨等需要低溫或者極低溫才能保持液態(tài)的燃料相比，在儲(chǔ)運(yùn)及建設(shè)加注網(wǎng)絡(luò)方面具備無以倫比的優(yōu)勢。而且，甲醇不僅可以作為內(nèi)燃機(jī)的燃料，還可以作為燃料電池動(dòng)力船舶的燃料或重整制氫的原料。

王忠誠表示，甲醇技術(shù)成熟，基礎(chǔ)設(shè)施改造難度小，使用安全，加注便利，又可免征柴油碳稅。而且全球120多個(gè)港口供應(yīng)，供應(yīng)鏈相對(duì)完善，這些使得甲醇燃料動(dòng)力船舶在商業(yè)應(yīng)用方面優(yōu)勢明顯。

國際可再生能源署（IRENA）報(bào)告《到2050年實(shí)現(xiàn)航運(yùn)業(yè)脫碳的途徑》認(rèn)為，最適合國際航運(yùn)的可再生燃料是甲醇和氨。由于工業(yè)界還在努力攻克氨燃料的毒性、低熱值和加注等問題，使得甲醇正在迅速發(fā)展成為當(dāng)下最可行、排放較少且成本最低的一種船用燃料替代品。

甲醇船舶產(chǎn)業(yè)鏈蓬勃發(fā)展

8月20日，中國船舶集團(tuán)第七一一研究所與武漢創(chuàng)新江海運(yùn)輸有限公司簽訂批量甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)合同，這是我國船用甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)首次獲得批量商業(yè)訂單，標(biāo)志著這一新型國產(chǎn)裝備從示范應(yīng)用走向商業(yè)應(yīng)用。

全球航運(yùn)業(yè)對(duì)清潔能源的需求不斷增長，帶動(dòng)了甲醇燃料動(dòng)力船舶產(chǎn)業(yè)鏈的蓬勃發(fā)展。近年來，全球各發(fā)動(dòng)機(jī)廠商加大甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)力度，陸續(xù)推出了甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品，從單一技術(shù)路線到多種技術(shù)路線并行的飛躍，技術(shù)方案已基本成熟。甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵配套設(shè)備，如甲醇燃料供給系統(tǒng)，也被眾多廠商加速開發(fā)，以滿足市場需求。

隨著甲醇燃料需求增加，一些碼頭也開始為此布局。

3月13日，國內(nèi)首艘投運(yùn)的甲醇燃料加注船“海港致遠(yuǎn)”輪在洋山港申港石油碼頭順利完成甲醇燃料補(bǔ)給測試，標(biāo)志著洋山港已具備甲醇燃料補(bǔ)給能力，在港內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)甲醇燃料補(bǔ)液，進(jìn)一步降低了燃料加注公司的船運(yùn)成本。為滿足甲醇燃料補(bǔ)給需求，洋山港申港石油碼頭于2023年下半年啟動(dòng)甲醇儲(chǔ)罐改造，目前擁有甲醇存儲(chǔ)資質(zhì)的儲(chǔ)罐共28萬立方米，可滿足現(xiàn)階段上海港甲醇燃料補(bǔ)給需求。

同時(shí)，上海海事局印發(fā)《水上甲醇燃料加注作業(yè)安全管理辦法》，自2024年3月1日起實(shí)施，填補(bǔ)了國內(nèi)船用水上甲醇燃料加注作業(yè)管理制度空白，為上海港建設(shè)成為國際航行船舶清潔燃料加注中心打下了堅(jiān)實(shí)的制度保障基礎(chǔ)。

政策支持是推動(dòng)甲醇燃料動(dòng)力船舶發(fā)展的重要因素。近年來，我國出臺(tái)了多項(xiàng)支持綠色甲醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策。

2022年，交通運(yùn)輸部等5部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快內(nèi)河船舶綠色智能發(fā)展的實(shí)施意見》，明確推動(dòng)甲醇動(dòng)力技術(shù)在貨船等應(yīng)用。

2023年10月1日，交通運(yùn)輸部海事局發(fā)布的《醇燃料動(dòng)力船舶技術(shù)與檢驗(yàn)暫行規(guī)則》正式生效，為醇燃料動(dòng)力船舶的設(shè)計(jì)、建造、檢驗(yàn)、發(fā)證、營運(yùn)和監(jiān)管提供了依據(jù)。

2023年12月，交通運(yùn)輸部等5部委聯(lián)合印發(fā)《船舶制造業(yè)綠色發(fā)展行動(dòng)綱要（2024—2030年）》，提出加快船舶制造業(yè)綠色轉(zhuǎn)型，包括提升綠色船舶產(chǎn)品供應(yīng)能力，推動(dòng)甲醇等綠色動(dòng)力船舶發(fā)展。

2024年8月，交通運(yùn)輸部和國家發(fā)展改革委印發(fā)《交通運(yùn)輸老舊營運(yùn)船舶報(bào)廢更新補(bǔ)貼實(shí)施細(xì)則》，對(duì)甲醇單一燃料、燃油替代率50%以上的甲醇和燃油雙燃料新建船舶實(shí)施補(bǔ)貼政策。

為推進(jìn)船用甲醇燃料的應(yīng)用和發(fā)展，中國船級(jí)社在甲醇燃料動(dòng)力船舶前期研究、設(shè)計(jì)建造、營運(yùn)管理等環(huán)節(jié)，提供了專業(yè)的技術(shù)支持，為船舶的安全、高效運(yùn)營保駕護(hù)航。

2022年7月1日，中國船級(jí)社《船舶應(yīng)用甲醇/乙醇燃料指南》正式生效，使得船舶預(yù)設(shè)甲醇動(dòng)力有規(guī)可循。

2023年5月1日，中國船級(jí)社發(fā)布了《船舶甲醇燃料加注作業(yè)指南》，提升了水上甲醇燃料加注作業(yè)安全水平。

自此，我國甲醇燃料船舶應(yīng)用規(guī)范體系已經(jīng)建立。隨著甲醇燃料動(dòng)力船舶在市場需求、技術(shù)成熟度、配套產(chǎn)業(yè)和政策支持等方面都具備了良好的發(fā)展基礎(chǔ)，預(yù)計(jì)未來將在全球航運(yùn)業(yè)中占據(jù)更加重要的地位。

需完善供應(yīng)點(diǎn)和配套基礎(chǔ)設(shè)施

作為一種綠色船舶解決方案，甲醇燃料動(dòng)力船舶雖然在環(huán)保性能、技術(shù)成熟度和市場需求方面具有明顯優(yōu)勢，但在大規(guī)模應(yīng)用過程中仍存在一些挑戰(zhàn)和瓶頸。

在關(guān)鍵的甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)上，國內(nèi)掌握核心關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)廠家還不多，目前國內(nèi)只有七一一所發(fā)布了首型替代率超過90%的大功率發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品，發(fā)動(dòng)機(jī)型譜尚未完善，尚不能滿足船舶的多種需求。市場期待更多的甲醇燃料動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)推出。

在成本方面，甲醇燃料動(dòng)力船舶的建造成本較傳統(tǒng)柴油燃料動(dòng)力船舶要高，制約了船主購買甲醇燃料動(dòng)力船的欲望。雖然甲醇在某些地區(qū)具有價(jià)格優(yōu)勢，但其經(jīng)濟(jì)性仍需進(jìn)一步評(píng)估，特別是在低油價(jià)環(huán)境下。此外，目前甲醇的生產(chǎn)、供應(yīng)也未形成規(guī)模，甲醇產(chǎn)地距離沿海沿江地區(qū)較遠(yuǎn)，運(yùn)輸成本較高。

甲醇燃料動(dòng)力船舶要推向市場，還必須建設(shè)配套的基礎(chǔ)設(shè)施，如甲醇加注站或者加注碼頭。目前，與成熟的燃料如重油和柴油相比，甲醇燃料的供應(yīng)點(diǎn)和配套基礎(chǔ)設(shè)施還不夠完善。

“解決這些瓶頸問題可從政策支持和技術(shù)創(chuàng)新兩方面著手。一方面，國家相關(guān)部門組織制定甲醇燃料動(dòng)力船發(fā)展規(guī)劃，從甲醇動(dòng)力船研發(fā)、甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)、基礎(chǔ)配套設(shè)施建設(shè)、綠色甲醇制備等方面對(duì)航運(yùn)業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型引領(lǐng)，形成完成的上下游產(chǎn)業(yè)鏈，并規(guī)模化發(fā)展。另一方面，繼續(xù)研發(fā)和優(yōu)化甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)和供給系統(tǒng)，形成系列化產(chǎn)品，提高其性能和可靠性。”中國船舶集團(tuán)首席專家、七一一所研發(fā)中心總工程師梁剛說。

“隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和市場的逐步成熟，甲醇燃料動(dòng)力船舶的商業(yè)應(yīng)用前景將更加廣闊。”王忠誠表示，接下來，可以加強(qiáng)安全評(píng)估和應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，確保甲醇作為燃料的安全性，并推動(dòng)國際合作，促進(jìn)綠色甲醇技術(shù)的交流和共享，加快其全球化應(yīng)用進(jìn)程。

□鏈接

?2015年3月，世界上第一艘甲醇動(dòng)力改造渡輪“StenaGermanica”于2015年開始投入運(yùn)營，開始了全球首次往返于瑞典哥德堡和德國基爾之間的甲醇動(dòng)力航行。此后，國際上掀起了研發(fā)甲醇燃料船的浪潮。

?2019年7月23日，我國首艘甲醇燃料動(dòng)力船艇下水儀式在廣東省中山市神灣江龍船艇科技園舉行。該船艇由江龍船艇科技股份有限公司自主研發(fā)，采用天津大學(xué)柴油/甲醇二元燃燒技術(shù)，填補(bǔ)了我國在甲醇船艇設(shè)計(jì)建造領(lǐng)域的空白。

?2021年7月，馬士基在現(xiàn)代尾浦造船訂造了1艘3500標(biāo)箱碳中和甲醇動(dòng)力集裝箱船，成為全球首家訂造零碳集裝箱船的航運(yùn)公司。

?2022年6月20日，我國首制甲醇雙燃料動(dòng)力綠色船舶在中國船舶集團(tuán)旗下廣船國際交付離廠。該船配備了世界領(lǐng)先的甲醇雙燃料驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，最高可減少75%的碳排放、15%的氮排放和99%的硫及顆粒物排放。

?2023年12月2日，我國首艘甲醇增程動(dòng)力船“中山1號(hào)”，在粵港澳大灣區(qū)中山市橫門水道成功試航。試航全面驗(yàn)證了純甲醇動(dòng)力增程、純電池、甲醇動(dòng)力增程與電池組共同驅(qū)動(dòng)下的電推技術(shù)，所有驗(yàn)證項(xiàng)目全部達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，試航取得圓滿成功。