在2024希臘波塞冬海事展前，HD現代旗下HD韓國造船海洋（KSOE）舉辦了“全球技術論壇”，邀請了來自全球造船和海運業的一百多位嘉賓，分享其將氨燃料有毒氣體排放降至幾乎為零的新技術。
KSOE表示，氨燃料因不會產生任何碳排放被視為航運業的下一代燃料。目前，全球多家船企正在開發氨燃料船，但如何安全消除氨燃料的毒性風險一直是關鍵所在。
包括Euronva、Thenamaris、日本郵船（NYK）等多家全球化船東對解決氨泄漏的各種方法特別感興趣，而泄漏問題一直被認為是氨燃料商業化的主要障礙之一。
KSOE稱，該公司專有的氨氣集成洗滌器技術將進一步確保氨動力船舶運營的安全性。該洗滌器分兩次吸收船舶排放的氨氣，可將氨排放降至幾乎為零。其排氣口也經過特別設計，遠離船員居住區，以提高船舶的安全性。
KSOE還展示了該公司的“船舶人工智能管理系統”和“遠程無人機系統”。KSOE強調，將這些系統應用于氨動力船舶時，即使是微小的氨氣泄漏也能實時檢測到，從而提前預防事故發生。
HD 現代子公司HD現代重工總裁兼首席運營官Seung-yong Park稱，“在建造氣體運輸船方面，HD現代擁有專有技術和世界上最豐富的經驗。憑借在綠色技術方面的豐富經驗，我們計劃成為未來造船市場的引領者”。
據了解，自去年在全球率先贏得2艘氨燃料液化石油氣（LPG）運輸船合同以來，HD現代目前已獲得4艘氨燃料船訂單。
]]>近年來，氨因其高能量密度和在環境溫度下的液化能力，已被航運界視為最具潛力的零碳燃料之一。然而，氨燃料的毒性特質（對人類和水生生物有劇毒）也帶來了許多安全挑戰，因此必須解決氨的毒性問題，以確保船上人員的安全。
有鑒于此，為了指導業界研發使用氨作為燃料的早期項目，IACS已經制定一項統一要求（URH1），涵蓋從用于加注、儲存、制備和使用氨作為燃料的船上系統中釋放氨。
IACS URH1符合美國國家職業安全與健康研究所（NIOSH）的建議，并規定氨濃度達到300ppm，或濃度達到25ppm且接觸時間超過8小時都將具有危險性。此外，它還要求氨處理系統在設計層面能夠防止氨氣在正常運行時直接釋放到大氣中，并在可能的情況下，防止氨氣在任何可合理預見的異常情況下直接釋放到大氣中。
若在正常或異常情況下不可避免地需要直接釋放氨氣（如啟動儲罐泄壓閥），則要求設計人員需要在風險評估中確定氨氣預期釋放點，并在船舶設計文件中列出。在船員可接觸到的船舶位置，此類釋放產生的濃度不得超過安全濃度（25ppm），這應通過氣體擴散分析來證明。預計這一要求將促使設立“有毒區域”（類似于油輪上的危險區域），并規定進出限制和其他預防措施，例如在該區域不設進氣口。
此外，URH1進一步要求在氨釋放區域（如排氣口）安裝聲光報警器，當排放氣體的氨氣濃度達到或超過300ppm時，警報器將被激活，以警告船員迅速離開該區域并尋求避難。
對于通過風險評估確定的異常和緊急情況，必須進行氣體擴散分析。根據分析結果，必須采取措施防止船上人員接觸到危險濃度的氨氣。所有可合理預見的氨氣泄漏空間（如二級圍護結構、燃料制備室）即使通常無人值守，也應進行監測，一旦檢測濃度超過300ppm，應關閉釋放源。
在與使用氨作為燃料有關的其他工作中，IACS還在制定氨處理系統要求（旨在降低釋放氨的濃度和/或數量的設備）和氣體擴散分析要求。
IACS秘書長Robert Ashdown在談到URH1時表示：“URH1涉及氨動力船舶的氨氣排放控制，這是為行業提供更高水平的新型燃料保證的第一步，具有重大意義，并將在適當時機進一步補充。這項工作以及IACS安全脫碳小組正在進行的其他工作流程表明了IACS的堅定承諾，即確保安全始終處于海運業努力實現脫碳目標的最前沿。”
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DNV-Maritime替代燃料指數（AFI）數據庫為期兩個月的特別報告數據顯示，8月份共訂購了21艘以LNG為燃料的新船，是一年多來LNG燃料加注第二個強勁月份；9月份共訂購了8艘以LNG為燃料的新船，意味著LNG燃料仍保持著強勁增長勢頭。
相較之下，甲醇動力新船訂單在7月份拿下好成績之后；8月份出現了短暫停滯，訂單數量為“凈零”；而在9月份，全球下單了12艘甲醇動力船。甲醇動力新船訂單的增長勢頭似乎將持續到10月份。
本月初，常石造船宣布獲得4艘5900TEU甲醇雙燃料集裝箱船訂單，新船將由舟山常石造船建造，這是常石造船首份甲醇燃料集裝箱船訂單，具有重要意義。除常石造船外，丹麥近海運營商Unifeeder集團也在本月初公布了2+2艘1250TEU新型甲醇雙燃料支線集裝箱船的長期期租協議，新船將由德國船東Elbdeich Reederei負責建造和管理，消息人士稱，該系列集裝箱船將由中國船舶集團屬下中船黃埔文沖承建，計劃于2026年交付。
盡管近期甲醇動力新船訂單接踵而至，但LNG仍是航運業脫碳競賽中的有力競爭者，原因在于，LNG燃料具有完善的基礎設施，以及在利用新技術減少船舶甲烷泄露方面取得了顯著進展。
此外，使用LNG燃料也為船東未來實現凈零排放提供了機會。也就是說，一旦生物液化天然氣（Bio-LNG）和電子液化天然氣（eLNG）等可持續性燃料在供應方面發展更加成熟時，以LNG為動力的現有船舶就可以無縫地轉向Bio-LNG和eLNG。
Bio-LNG由有機廢物和生物質等可再生資源生產，與傳統LNG相比，其碳足跡更低。現有的LNG發動機和基礎設施一般無需進行重大改動即可使用Bio-LNG，因此這是一個相對簡單的過渡。eLNG將使用電力為LNG的液化過程提供動力，通常來自風能或太陽能等可再生能源。隨著LNG的普及，以LNG為動力的船舶有可能將eLNG作為更可持續的選擇。值得注意的是，eLNG仍可利用現有的LNG基礎設施，使其適用于現有的LNG動力船。
氨作為另一種前景廣闊的替代燃料，繼續在海事領域引起濃厚興趣。不過，該領域正急切地等待著最后一塊拼圖，即開發出能夠有效利用氨作為燃料來源的發動機。
根據DNV的數據，目前有400多艘LNG動力船和77艘液化石油氣（LPG）動力船在運營。甲醇動力船約有25艘以上，主要是成品油輪，第一艘甲醇動力集裝箱船“Laura Maersk”號已于近期加入船隊。到2028年，全球船隊將擁有978艘LNG動力船、199艘LNG動力船和216艘甲醇動力船。
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IEA于2021年發布了《全球能源部2050年凈零排放路線圖》，該報告指出了在應對氣候變化方面各國合作的重要性，并將全球變暖限制在1.5°C的目標轉化為全球能源行業的具體路線圖。報告強調，以現有成熟技術和政策可以在未來十年內迅速減少排放。然而，化石燃料供求投資并沒有按照2021年的預期目標下降，反而在2022年俄烏沖突加劇后的能源危機刺激下有所增加。
盡管如此，IEA對2050年航運業的預測仍然樂觀。其2023年更新的報告指出，到2030年，提高航運業的能源效率將是實現航運脫碳的關鍵。
在2023年的更新報告中，IEA將航運和航空合并為綜合運輸部門，并稱生物能源、氫和氫基燃料將從目前航運和航空能源消耗的不到1%增加到2030年的近15%，到2050年達到80%。
IEA表示，2030年后，石油消耗量將以平均每天減少20多萬桶的速度迅速降低。航運業通過風力輔助系統、替代燃料等方式進一步提高效率，從而減少石油消耗。氨是用于航運脫碳的主要低排放燃料，生物燃料和氫在很大程度上因其相對較高的成本而受到限制。
2022年，生物燃料、氫、氨和甲醇尚未應用于國際航運領域。未來，生物燃料的應用比例在2030年和2035年將分別增加到8%和13%；氫在2030年和2035年將分別增加到4%和7%；氨在2030年和2035年將分別增加到6%和15%；甲醇的增長幅度最小，到2035年將僅為1%。
到2050年，綠色燃料市場占有率將發生更大變化，生物燃料、氫的市場占比均達到19%；氨將占據國際航運能源消耗的最大值，達到44%；甲醇增幅依然最小，僅為3%。
最新報告的突出發現之一便是氨作為航運業脫碳解決方案的巨大潛力。雖然商用氨動力船舶尚未建成投運，但MAN Energy Solutions、WinGD等主要船舶發動機制造商已經成功測試了氨技術，并分別計劃于2024年和2025年實現商業化。相較之下，近來備受關注的甲醇燃料在IEA具體路線圖中的表現則較為平庸。
據了解，航運業采用氨或甲醇作為燃料需要對發動機進行改裝并開發燃料供應系統，航運公司與氨/甲醇生產商之間的協議對于協調供需關系和促進航運業快速采用低排放氫氣至關重要。IEA數據顯示，截至2022年底，全球航運公司共訂購約150艘“氨燃料預留”船舶，這為迅速制定必要的安全協議提供了良機。
報告還強調，航運中氫和碳捕集、利用和封存 (CCUS) 的成功取決于技術成熟度、監管框架、許可規則和公眾接受度等各種因素。重新利用現有的石油和天然氣資產（如天然氣網絡和航運碼頭）可以加快氫和CCUS基礎設施建設，有助于縮短交付周期并降低成本。
在甲醇繼續引發熱議的同時，IEA強調了氨在實現行業碳中和方面日益重要的作用。IEA認為，通過適當的合作和基礎設施建設，氨動力船舶很快將發展成常態，引領航運業走向更清潔、更可持續的未來。
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ABS表示，由于國際海事組織（IMO）承諾提高海運業溫室氣體減排目標，液化天然氣、甲醇、乙烷、液化石油氣、氫燃料、氨、其它氣體及低閃點燃料將更廣泛地應用于海洋行業，來取代傳統船用燃料。為響應IMO提出的溫室氣體減排目標，鑒于使用再可生能源和可持續發展原料來生產氨的能力，海運行業注意到了使用氨作為船用燃料的潛力。本要求介紹了使用氨作為船用燃料的注意事項。
ABS關于氣體或其它低閃點燃料船舶的規范在《ABS海船規范》第5C部分第13章有詳細介紹，包含IMO《使用氣體或其它低閃點燃料船舶安全規則》（IGF規則）。本要求適用于《ABS船舶入級規范》5C-13規定的IGF規則所涵蓋的船舶。ABS將根據具體情況，考慮本要求適用于《散裝運輸液化氣體船舶構造與設備規則》（IGC規則）所涵蓋的液化氣體貨船的適用范圍。
ABS對氨燃料船舶的機械、設備和系統的布置、建造、安裝和檢驗提出了入級要求，以最大限度地降低對船舶、船員和環境的風險。
2023年9月版本更新了相關內容，涵蓋了行業最新技術進步、評估和研究。
]]>由于氨在船用燃料方面的巨大潛力，韓國三大主要船企正在搶占“氨技術賽道”、謀求建立行業領先優勢，并于近期紛紛宣布取得技術成果。
韓華海洋的氨燃料LNG運輸船獲AiP
近日，韓華海洋設計的氨燃料液化天然氣（LNG）運輸船獲得了美國船級社（ABS）的原則性批準（AiP）。同時，ABS還向韓華動力系統研發的超臨界二氧化碳 (sCO2) 電力系統授予了AiP，渦輪機以sCO2作為工作流體，能夠顯著提高運行效率。
韓華海洋表示，該型LNG運輸船貨艙容量為17.4萬立方米，可以單獨或同時使用氨和天然氣作為燃料，其設計尺寸小于柴油發動機，并采用韓華動力系統的廢氣余熱回收系統（sCO2電力系統）。無論使用何種燃料，該系統都能滿足氮氧化物的排放要求，無需安裝選擇性催化還原（SCR）系統，并且能夠顯著減少甲烷泄漏。若僅使用氨作為燃料，則不會排放碳氣體，將成為世界上首艘零碳排放LNG運輸船。
ABS表示：“隨著全球對脫碳的關注，該型LNG運輸船設計標志著航運業向實現零碳運輸的目標邁出了一大步。”
HD現代的氨還原劑供應系統獲AiP
近日， HD現代集團旗下HD造船海洋（KSOE）和HD現代重工研發的氨還原劑供應系統獲得了ABS的AiP，該系統應用于氨燃料船舶中的選擇性催化還原（SCR）系統。此次AiP還包括安全處理運行期間產生的有毒氨氣的計劃，包括使用氨燃料供應系統產生的氨蒸發氣體（BOG）和吹掃氣體（purge gas）作為SCR還原劑的配置。
據介紹，該系統利用船上攜帶的氨作為SCR還原劑，以去除排放物中的氮氧化物，而非使用傳統柴油推進中的尿素。
HD現代重工表示：“考慮到近期環保法規的收緊，氨有望成為未來的主流替代燃料，未來將積極開發氨相關技術。新開發的氨還原劑供應系統是研發工作的成果之一，預計將有助于氨運輸船的高效運行。”
三星重工和WinGD推進氨燃料發動機在新造船上安裝
9月初，三星重工與WinGD簽署了一份諒解備忘錄，雙方同意在即將建造的新船上安裝WinGD的X-DF-A氨燃料發動機。目前，WinGD的氨燃料發動機正按計劃穩步邁進，氨燃料燃燒試驗已于2022年12月在WinGD的專項研究設施順利完成，首批X-DF-A雙燃料氨發動機將于2025年第一季度交付，首艘搭載X-DF-A氨燃料發動機的船舶將于2026年投入運營。
根據協議，雙方計劃將WinGD的氨發動機集成到三星重工關鍵船舶領域的新造船項目中，以確保三星重工能夠為船東提供所需的未來燃料船舶解決方案，進而實現其脫碳目標。同時，此次合作還旨在制定發動機和船舶設計以及燃料系統的集成規范，從而使X-DF-A發動機廣泛應用于三星重工建造的氨動力船舶上。
此外，三星重工研發的氨動力20萬立方米超大型氨運輸船也于近期獲得了韓國船級社（KR）的AiP。三星重工進行了燃料系統的概念設計和船舶的基本設計，并針對氨燃料特性設計了燃料供應、通風和氣體監測系統。KR驗證了該型船氨燃料系統的安全性。
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近日，日本三菱重工旗下三菱造船宣布，其氨氣減排系統示范設施已順利完工，將基于該設施啟動各項試驗，以支持向市場推出氨供應與安全系統（MAmmoSS?）。
三菱造船正在研發的MAmmoSS是一種支持將氨氣用作船用燃料的氨處理系統。作為該研發項目的一部分，三菱造船已開始對氨氣減排系統進行示范測試，該系統是MAmmoSS的一個子系統，用于安全處理氨氣。
三菱造船將利用位于日本長崎MHI研究與創新中心的示范設施，模擬船上氨氣操作的各種場景，并對處理性能進行示范測試。三菱造船還將與相關設備制造商合作，探索擴大海運業的適用范圍，將開發的氨氣相關技術應用于各個行業，以支持其安全處理。
據介紹，除了該示范設施外，MammoSS還包括多個子系統，如高壓/低壓氨燃料供應系統（AFSS）和氨燃料罐等。MAmmoSS的一個主要特點是每個子系統都可以模塊化，可以為船載設備提供最佳的模塊化成套配置。
值得注意的是，除測試MammoSS技術外，三菱造船的母公司三菱重工還與日本Nippon Shokubai就聯合開發使用氨裂解催化劑的氨裂解系統達成協議。
三菱重工表示，目前，氨是船用替代燃料中最具前景的燃料之一，其燃燒過程幾乎不會產生二氧化碳，并且具備供應穩定、成本相對較低、易于制造儲存運輸和處理等特點。全球正在計劃建立供應鏈。而氨裂解是從氨氣中提取氫氣的不可或缺的技術，將在建立供應鏈方面發揮重要作用。
根據協議，三菱重工將貢獻合成氨和其它化工設備的專業知識，以及氨、氫處理技術。Nippon Shokubai已經開發并成功應用了多種催化劑，將在氨裂解催化劑的研發過程中充分利用已有的催化技術。從新裂解系統中提取的氫氣可用作清潔燃料和原料，三菱重工和Nippon Shokubai將致力于推動研發進程，爭取早日實現商業化。
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LR表示，目前，氨被視為船用替代燃料中最具前景的燃料之一，其燃燒過程幾乎不會二氧化碳產生；然而氨因其毒性，作為船用燃料存在潛在安全危害。因此，航運業利益相關方需要充分了解氨作為航運燃料的風險以及相關安全措施，以將風險降至可承受的范圍。
為此，LR和馬士基聯合發布了本指南，分別對三種不同船型（集裝箱船、油輪、散貨船）的氨燃料船舶進行了多方位風險評估，是目前全球船用氨燃料安全性使用及風險管理措施最為全面的研究。
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KR表示，本指南旨在為船舶提供安全和環保的設計、建造和運營，特別是為氨燃料船舶的推進裝置、輔助動力裝置和其它相關設備的系統安裝提供依據。
本指南部分適用于按照《使用低閃點燃料的船舶入級規范》第1章101.18條規定使用氨氣作為燃料的船舶，指南同時也是對該規范的補充，除非本指南有特別規定，否則應適用該規范的相關要求。
本指南包括綜述，目標和功能要求，一般要求，入級和檢驗，船舶設計和布置，燃料密封系統，材料和一般管路設計，加注，燃料使用，火災安全，防爆，通風，電氣設備，控制、監測和安全系統，制造、工藝和測試等章節。
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據稱，這是邁向氨釋放響應系統的第一步，該系統能夠預測氨氣羽流的行為，并提供相應的解決方案。
由于具備零碳排放潛力，氨被廣泛認為是更可持續行業有前途的燃料解決方案，但其高毒性特征為船舶運營帶來了重大挑戰。
ABS有關人員稱：“ABS一直是安全領域的先鋒，因此我們完全有能力解決凈零排放拼圖中這一關鍵部分所帶來的重大運營風險。依靠先進的建模和仿真技術能夠解決氨燃料在各種情況下的獨特行為。”
ABS表示，它將建模和仿真技術與計算流體動力學（CFD）相結合，創建高保真模型，旨在復制機艙中的氨分散模式。利用該模型，ABS專家研究了各種通風方法對燃油管線泄漏產生的氨氣羽流行為的影響，揭示了排放氨氣羽流的最佳方法。
利用這種方法，動態模型將能夠迅速預測氨氣羽流對一系列參數的反應，如風速和風向、濕度、立方米/秒以及船舶與港口的關系。除了分散分析外，還將進行基于代理的離散事件模擬，以研究擴散后船員、港務局和應急服務的反應。
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