開欄的話
近年來，綠色低碳已成為船舶航運業(yè)發(fā)展的必然趨勢。為了應(yīng)對全球變暖，國際海事組織（IMO）明確提出船舶溫室氣體減排戰(zhàn)略，到2050年航運業(yè)實現(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，本報開設(shè)《澎湃“綠”動能》專欄，聚焦各地推進船用清潔能源應(yīng)用、壯大清潔能源船舶產(chǎn)業(yè)鏈，以及促進航運業(yè)節(jié)能減排、綠色轉(zhuǎn)型等方面的先進經(jīng)驗、典型案例。敬請關(guān)注。
近日，國內(nèi)首艘現(xiàn)有主機改裝為甲醇雙燃料發(fā)動機船舶“領(lǐng)先1”輪在舟山海域順利完成試航。本次項目的最大亮點是將現(xiàn)役營運船舶的主機改裝為甲醇雙燃料主機，中國船級社為其簽發(fā)了首張現(xiàn)役營運船舶主機改裝為甲醇雙燃料發(fā)動機的主機產(chǎn)品證書。
隨著脫碳進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，使船舶在營運經(jīng)濟性和環(huán)保排放指標上都得到大幅提升。”“領(lǐng)先1”輪船東方負責(zé)人說。
全球營運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，總噸位占當年所有新造船訂單的45%，其中包括130艘甲醇動力船，總噸位約占總訂單量的13%，僅次于液化天然氣（LNG）動力船。
近幾年，甲醇燃料動力船舶發(fā)展勢頭良好。馬士基、中遠海運等航運巨頭紛紛投入大量資金進行甲醇燃料動力船舶的建造和改造。其中，2022年，中遠海控訂造了12艘甲醇雙燃料動力集裝箱船舶，今年3月，中遠海控與中遠海運重工簽署了2艘13800標箱和2艘20000標箱現(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)河甲醇燃料動力船舶也正在進行積極的探索，實驗性的甲醇燃料動力船舶已經(jīng)造出投入運營。隨著技術(shù)的發(fā)展，純甲醇燃料的內(nèi)河船運將會不斷增加。
“據(jù)不完全統(tǒng)計，全球營運和在建的甲醇船舶超過230艘，甲醇燃料動力船舶在商業(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，甲醇燃料動力船舶已成為航運業(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，在儲運及建設(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)燃機的燃料，還可以作為燃料電池動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多個港口供應(yīng)，供應(yīng)鏈相對完善，這些使得甲醇燃料動力船舶在商業(yè)應(yīng)用方面優(yōu)勢明顯。
國際可再生能源署（IRENA）報告《到2050年實現(xiàn)航運業(yè)脫碳的途徑》認為，最適合國際航運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，中國船舶集團第七一一研究所與武漢創(chuàng)新江海運輸有限公司簽訂批量甲醇燃料發(fā)動機合同，這是我國船用甲醇燃料發(fā)動機首次獲得批量商業(yè)訂單，標志著這一新型國產(chǎn)裝備從示范應(yīng)用走向商業(yè)應(yīng)用。
全球航運業(yè)對清潔能源的需求不斷增長，帶動了甲醇燃料動力船舶產(chǎn)業(yè)鏈的蓬勃發(fā)展。近年來，全球各發(fā)動機廠商加大甲醇發(fā)動機的研發(fā)力度，陸續(xù)推出了甲醇燃料發(fā)動機產(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)動機的關(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)首艘投運的甲醇燃料加注船“海港致遠”輪在洋山港申港石油碼頭順利完成甲醇燃料補給測試，標志著洋山港已具備甲醇燃料補給能力，在港內(nèi)即可實現(xiàn)甲醇燃料補液，進一步降低了燃料加注公司的船運成本。為滿足甲醇燃料補給需求，洋山港申港石油碼頭于2023年下半年啟動甲醇儲罐改造，目前擁有甲醇存儲資質(zhì)的儲罐共28萬立方米，可滿足現(xiàn)階段上海港甲醇燃料補給需求。
同時，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日起實施，填補了國內(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實的制度保障基礎(chǔ)。
政策支持是推動甲醇燃料動力船舶發(fā)展的重要因素。近年來，我國出臺了多項支持綠色甲醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策。
2022年，交通運輸部等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)展的實施意見》，明確推動甲醇動力技術(shù)在貨船等應(yīng)用。
2023年10月1日，交通運輸部海事局發(fā)布的《醇燃料動力船舶技術(shù)與檢驗暫行規(guī)則》正式生效，為醇燃料動力船舶的設(shè)計、建造、檢驗、發(fā)證、營運和監(jiān)管提供了依據(jù)。
2023年12月，交通運輸部等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，推動甲醇等綠色動力船舶發(fā)展。
2024年8月，交通運輸部和國家發(fā)展改革委印發(fā)《交通運輸老舊營運船舶報廢更新補貼實施細則》，對甲醇單一燃料、燃油替代率50%以上的甲醇和燃油雙燃料新建船舶實施補貼政策。
為推進船用甲醇燃料的應(yīng)用和發(fā)展，中國船級社在甲醇燃料動力船舶前期研究、設(shè)計建造、營運管理等環(huán)節(jié)，提供了專業(yè)的技術(shù)支持，為船舶的安全、高效運營保駕護航。
2022年7月1日，中國船級社《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)甲醇動力有規(guī)可循。
2023年5月1日，中國船級社發(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)計未來將在全球航運業(yè)中占據(jù)更加重要的地位。
需完善供應(yīng)點和配套基礎(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)動機上，國內(nèi)掌握核心關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)動機廠家還不多，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)動機產(chǎn)品，發(fā)動機型譜尚未完善，尚不能滿足船舶的多種需求。市場期待更多的甲醇燃料動力發(fā)動機推出。
在成本方面，甲醇燃料動力船舶的建造成本較傳統(tǒng)柴油燃料動力船舶要高，制約了船主購買甲醇燃料動力船的欲望。雖然甲醇在某些地區(qū)具有價格優(yōu)勢，但其經(jīng)濟性仍需進一步評估，特別是在低油價環(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，運輸成本較高。
甲醇燃料動力船舶要推向市場，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力船發(fā)展規(guī)劃，從甲醇動力船研發(fā)、甲醇發(fā)動機關(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航運業(yè)進行轉(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)動機和供給系統(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)的進一步發(fā)展和市場的逐步成熟，甲醇燃料動力船舶的商業(yè)應(yīng)用前景將更加廣闊。”王忠誠表示，接下來，可以加強安全評估和應(yīng)急響應(yīng)機制，確保甲醇作為燃料的安全性，并推動國際合作，促進綠色甲醇技術(shù)的交流和共享，加快其全球化應(yīng)用進程。
□鏈接
?2015年3月，世界上第一艘甲醇動力改造渡輪“StenaGermanica”于2015年開始投入運營，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)，填補了我國在甲醇船艇設(shè)計建造領(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標箱碳中和甲醇動力集裝箱船，成為全球首家訂造零碳集裝箱船的航運公司。
?2022年6月20日，我國首制甲醇雙燃料動力綠色船舶在中國船舶集團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力船“中山1號”，在粵港澳大灣區(qū)中山市橫門水道成功試航。試航全面驗證了純甲醇動力增程、純電池、甲醇動力增程與電池組共同驅(qū)動下的電推技術(shù)，所有驗證項目全部達到設(shè)計指標，試航取得圓滿成功。
