2022年1月,《中國(上海)自由貿易試驗區臨港新片區國際航行船舶保稅液化天然氣加注試點管理辦法(試行)》(簡稱《辦法》)出臺,從申報流程、經驗規范、監督管理等方面建章立制。同年3月,上海港完成LNG“船-船”同步加注“中國首單”,成為全國首個、全球第三個擁有“船-船”同步加注保稅LNG服務能力的大型港口。隨著加注作業區域和服務船舶類型的拓展,目前在上海港接受加注服務的客戶已有近10家主要國際航運公司。
2024年5月,上海港船舶保稅LNG加注服務累計達100艘次。2025年2月,在盛東碼頭創下單次加注量1.18萬立方米紀錄。自2022年首單 LNG加注業務開展至今,上海港已累計完成國際航行船舶保稅LNG加注超174艘次,加注量超100萬立方米。2024年LNG全年加注46.2萬立方米,同比增長超74.95%。
在實現多項全國“首次”后,上港集團能源公司不斷尋求突破。市商務委等11家部門于2024年10月完成《辦法》修訂,臨港新片區管委會出臺實施細則,上海港LNG加注許可拓展至外高橋港區,并將逐步實現全港LNG加注,為開啟長三角和長江流域LNG加注業務奠定基礎。2024年12月25、26日上港能源分別在外高橋港區為靠泊振東碼頭的“美森一諾”輪、為靠泊海通碼頭的遠海汽車船“海河口”輪開展了全流程LNG加注試運營。
此次“長江首單”LNG加注作業的完成,標志著上海港已具備LNG燃料加注全覆蓋能力,為進一步推動沿海LNG加注、海進江運輸業務協同發展、長三角及長江流域LNG運輸加注業務發揮了積極示范作用;也將吸引更多船舶采用LNG燃料,優化長江流域航運能源結構,助力加強長三角地區港口間的合作交流,加速形成區域一體化綠色航運發展新格局。
未來,上海港將揚帆綠色航運發展航道,不斷完善包括LNG、綠色甲醇、生物燃油在內的多元化綠色燃料加注服務體系,提高加注效率與質量,助力航企綠色能源轉型,共同為推動港航業綠色可持續發展貢獻力量。
值得一提的是,此次加注的“文景口”輪是中遠海運汽車船隊最大的新能源船型,此次將滿載5567余臺商品車及工程車輛,包括奇瑞、比亞迪、吉利、福特、一汽、江淮、長城等商品車,以及宇通、柳工和福田等大巴和工程機械,從中國上海出發駛向英國布里斯托、比利時澤布呂赫、德國不來梅哈芬等歐洲主要港口。
]]>據悉,該次LNG燃料加注采用了槽車加注方式,通過連接系統向船舶提供LNG燃料,具有機動性好、操作成本低的優點。該船加注作業總結吸取了大連造船加注經驗,在大連造船船塢二部、設計院等部門的指導下,各小組在原加注程序基礎上優化工藝技術,緊密協調各方施工人員,嚴格按照程序執行加注,確保LNG燃料加注作業安全可控。
在全體作業人員的連續奮戰下,罐內液氮排空、LNG置換、加注等工作順利完成,從船岸加注管路連接到LNG加注結束共用時172小時,從LNG進艙到完成1525立方米LNG加注工作僅用31.5小時。加注作業過程中,同時進行了BOG壓縮機、燃氣模式下發電機以及鍋爐的調試工作,為該船的“氣試”贏得了寶貴的時間。
此次LNG燃料加注的成功,展現了中船天津扎實的技術功底,為中船天津積累了豐富的LNG加注經驗。下一步,中船天津將以此次LNG加注作業為契機,完善加注作業執行規范,為后續大批量承建LNG動力船提供有力保障。
]]>“LNG接收站是天然氣產業鏈上關鍵一環,以接收站為依托有利于帶動高效清潔氣電、城鎮燃氣、冷能利用及國際貿易等上下游項目在惠州落戶投資,為惠州加快構建綠色低碳產業體系提供助力。”廣東惠州液化天然氣有限公司執行董事、總經理孫新征表示,惠州LNG接收站項目是國家重大外資項目——埃克森美孚惠州乙烯項目的重要配套項目,將于9月底正式投入商業運營,為惠州產業綠色低碳發展及粵港澳大灣區經濟發展提供穩定、可靠的清潔能源保障。
值得關注的是,該公司正加快推動接收站二期項目可研等前期工作,力爭今年內獲得核準,建成后接收站最大接收能力將由一期610萬噸/年提升至745萬噸/年,遠期規劃建成大灣區千萬噸級LNG儲備基地。
利用電廠溫排海水作為氣化熱媒
在惠州LNG接收站碼頭,銀色的卸料管道從碼頭延伸到儲罐區,5個高高聳立的接卸臂已經停止作業,“科羅尼斯”輪上的6.4萬噸LNG已全部注入直徑80米的3號儲罐內。
“一期項目建設3座20萬立方米LNG儲罐及相關工藝配套設施,1座8萬至26.6萬立方米LNG船舶接卸碼頭,首船LNG滿載6.4萬噸,約13萬立方米,尚未填滿1個儲罐。”廣東惠州液化天然氣有限公司生產運行部接收站分部主任兼運行值長蒙鑫鑫介紹,接收站一期項目設計接卸天然氣規模400萬噸/年,最大接收能力610萬噸/年。
LNG接收站是LNG產業鏈的樞紐,負責接收和儲存LNG,并把液態的LNG轉化成氣態的天然氣,通過管道輸送給工業用戶和千家萬戶。蒙鑫鑫介紹,惠州LNG接收站一大亮點是利用火力發電廠溫排海水作為開架式氣化器(ORV)熱媒,具有顯著的環保節能效果。
“天然氣從液態轉化為氣態時需要升溫,惠州LNG接收站引入隔壁火力發電廠循環冷卻產生的溫排海水作為LNG升溫氣化的熱源,能有效節約海水流量,減少對海洋環境的影響。”蒙鑫鑫表示,擁有“隔墻供應”熱源是惠州LNG接收站的一大優勢。
按計劃,惠州LNG接收站將于9月底正式投入商業運營。目前,惠州LNG接收站項目配套外輸管道已建成,今年1月實現部分投產。
在惠布局6宗LNG產業及配套項目
“惠州LNG接收站位于粵港澳大灣區、珠三角用氣負荷中心,是廣東省管網互聯互通主要氣源支撐點之一,也是廣東能源集團助力惠東縣打造百億級天然氣產業一體化清潔能源基地的關鍵一環。”孫新征表示,項目建成投運將有力優化惠州市能源消費結構,提高清潔能源占比,為惠州市乃至粵港澳大灣區經濟發展提供穩定、可靠的清潔能源保障,對廣東省及周邊地區天然氣市場平穩有序供應意義重大。
目前,該公司正加快推動接收站二期項目可研等前期工作,力爭在今年內獲得核準,屆時將再建3座27萬立方米儲罐及工藝配套設施,最大接收能力由一期610萬噸/年提升至745萬噸/年,遠期規劃建成大灣區千萬噸級LNG儲備基地。
孫新征表示,廣東能源集團計劃在該項目基礎上打造首個天然氣全產業鏈項目,囊括天然氣接收站、配套管網、高效清潔氣電、城鎮燃氣及國際貿易等項目,發揮好“鏈主”牽引作用,帶動更多上下游企業在惠東縣落戶投資。
據了解,廣東能源集團在惠州已布局6宗LNG產業及配套項目,總規模超220億元。其中,總投資約26億元的惠州新材料產業園熱電冷聯產項目今年8月動工建設;大亞灣石化區綜合能源站項目今年6月全面投產。
全市清潔能源占比超80%
今年7月印發的《關于支持惠州加快構建綠色低碳產業體系打造廣東高質量發展新增長極的意見》提出“提升粵港澳大灣區清潔能源中心能級”,其中就包括支持惠州壯大清潔能源產業。
據了解,作為惠州市建設粵港澳大灣區清潔能源中心重要一環,惠州LNG接收站得到了省、市、縣的高度重視,被列入省級高層協商機制的配套項目。
為推動項目建設,惠州建立項目協調機制,市領導親自掛帥,調度全市各個職能部門以及對接溝通駐廣東相關職能部門,幫助項目單位克服外部因素影響,統籌安全和進度,用時僅22個月,接收站主體工程機械完工,創造了全國同規模LNG接收站項目建設的新速度。
市能源和重點項目局重大項目工作專班相關負責人透露,在省、市合力推動下,廣東能源集團與埃克森美孚公司簽署相關合作協議,強強聯合打造廣東天然氣供應基地。接收站為埃克森美孚惠州乙烯項目提供穩定氣源,埃克森美孚公司發揮自身上游氣源優勢與廣東能源集團合作,自主經營LNG貿易及銷售。“隨著惠州LNG接收站投產,以上合作協議將落地運行,惠州乃至大灣區的氣源將得到進一步保障,有效促進區域產業聯動協調發展。”
惠州LNG外輸管道提前兩個半月通氣,石化區綜合能源站提前13天完成通氣點火……一系列能源項目的落地,推動惠州清潔能源占比持續提升。統計數據顯示,截至今年7月,全市清潔能源占比超80%,可再生能源占比約46%。
據介紹,接下來,惠州市將全力推動惠州LNG接收站二期擴建項目,及早謀劃三期項目,推動加快構建綠色低碳產業體系,為惠州打造廣東高質量發展新增長極貢獻力量。
]]>亞馬爾LNG項目是中國提出“一帶一路”倡議后在俄羅斯實施的首個特大型能源合作項目,被譽為“鑲嵌在北極圈上的一顆能源明珠”。
據悉,“魯薩諾夫”輪是亞馬爾項目“北極破冰航線”的定制船型,該輪船長299米、寬50米,擁有Arc7級雙向破冰能力,為目前全球商船最高破冰級別,可在零下52攝氏度的極低溫環境下連續攻破厚度達2.1米的北極冰面自由航行。其裝載的7.3萬噸“海氣”上岸后,可氣化為1億立方米天然氣,大約可發電5億多度。
江蘇LNG接收站作為中俄天然氣貿易的重要節點,2018年成功接卸該項目供應中國的首船液化天然氣,由此開啟了北極天然氣利用新篇章,為全球最大天然氣進口國中國日益增長的能源需求提供了新的資源保障。
據悉,自2022年“海港未來”輪在洋山港完成我國首單國際航行船舶保稅LNG燃料“船到船”加注業務以來,在保稅LNG燃料加注業務常態化運營基礎上,洋山港在提升LNG燃料加注服務上不斷創新和突破,實現多個清潔燃料加注服務全國“首單”“首次”“首個”。
如今,洋山港已經成為全球前三的提供國際航行船舶保稅LNG燃料“船對船”加注服務的港口,而隨著“淮河能源啟航”號的加入,洋山港綠色能源加注能力將得到進一步提升,進一步鞏固上海集裝箱樞紐港的國際領先地位,以港口服務能級提升賦能上海國際航運中心建設。
據此前報道,“淮河能源啟航”號由滬東中華建造,在今年7月命名交付。該船是我國“氣化長江”戰略和“雙碳”目標落地的示范裝備和“國產LNG產業鏈裝備配套示范工程”,總長130米,型寬23.6米,型深15米。貨艙采用滬東中華自主研發的B型艙LNG圍護系統,配備2臺全回轉推進器,采用電推的方式由2臺馬達驅動,由4臺四沖程雙燃料發電機向推進馬達供電,并且集成了“智能平臺+智能航行+智能能效”的增強型智能自動化系統,其獨特的淺吃水設計,既滿足遠洋無限航區設計要求,又能實現長江航道極值低水位情況下的適航性,可全年通過南京長江大橋,實現江海直達一站式LNG加注和運輸的雙功能。
]]>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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傳統內河船用LNG加注主要有岸基式加氣站加氣、躉船式加氣和槽車加氣等多種方式。其中,岸基式LNG儲罐設于岸上,并通過管道系統與碼頭上的加注設施相連,而躉船式LNG儲罐及其加注設施均設于躉船上,這兩種方式都需要通過管道系統對船舶進行加注,往往不能滿足現有LNG動力船舶的加氣需求。此外,現階段國內沿江、沿河建成的可用站點較少,船舶燃料及時補給面臨困難。
LNG船舶動力燃料換裝模式是以特制的可移動LNG燃料罐箱替代傳統固定式LNG船舶燃料罐,通過類似新能源車電池換裝的形式給船舶換裝LNG燃料罐箱,具有高效快捷、快速批量化投入運營等特點,有效突破了傳統LNG船舶加注站存在的瓶頸,為綠色航運提供了新思路。
航運初期,船舶在始發港將滿載的LNG罐箱吊裝上船,往返全程無需補液,返回始發港后可將空重的LNG罐箱置換,繼續下一個航程。置換下的空罐箱經集卡車轉運充裝補液后,等待下一次更換。換裝全程只需15-30分鐘,時長較傳統加注模式縮短了60%-70%。目前該特制的可移動LNG燃料罐箱分為20英尺和40英尺兩種尺度,可根據航程遠近、船舶規格自由組合供氣裝置,以達到最佳使用效果。本次首航的兩艘LNG動力集裝箱船單船一次更換2個40英尺供氣裝置,續航里程可達3000公里,能夠滿足“徐州-太倉”兩個往返航程的燃料需求。
作為中國第一、世界第二大LNG進口商,中國海油實施綠色低碳發展戰略,制定“十四五”LNG船舶加注業務發展規劃,圍繞“綠色航運”戰略,實施“氣化沿海、氣化珠江、氣化長江、氣化運河”工程,助力“碳達峰、碳中和”目標實現。
未來,中國海油將持續與業內企業共同推動船舶LNG加注模式創新,通過200標箱集裝箱船的示范運營,加速推廣“LNG船舶動力燃料換裝模式”在我國內河船舶的運用,助力區域能源結構轉型和綠色低碳發展,大力推動我國內河綠色航運發展。
來源:新華財經
]]>SEA-LNG是一家倡導LNG作為船用燃料的行業組織,其成員包括川崎汽船、殼牌LNG、ZIM、日本郵船、Eagle、ABS、DNV等行業領軍企業。
SEA-LNG以一艘普通重油燃料的VLCC為案例,比較了三種投資方案:將VLCC改造為LNG動力、仍使用重油但在VLCC上安裝洗滌器(HFO Scrubber)、直接使用合規的極低硫燃油 (VLSFO)。該研究排除了慢速航行的情況。
該商業案例選擇了一艘從阿拉伯灣到中國的 30 萬載重噸VLCC,路線是從拉斯塔努拉到寧波長達11,700 海里的往返航程。
上圖顯示了VLCC采用三種方案的IMO CII評級對比。
在滿足碳強度指數(CII)方面,SEA-LNG的研究發現:
研究報告稱,LNG選項比HFO Scrubber和VLSFO選項至少高一個CII等級,如果未來使用生物液化天然氣(Bio-LNG)或合成液化天然氣(e-LNG)作為燃料,還可以進一步改善排放表現,提高合規性。
SEA-LNG還表示,LNG燃料的綜合價格未來可能更有優勢,特別是考慮到航運業可能引入碳定價。
該組織根據現有結論進一步預測,在目前火熱的造船市場中,與新造船相比,現有船舶改造為LNG動力的成本將繼續得到改善。改造船能較快重新投入使用,船東因此可以平均節省約2年時間。更重要的是,新造船項目往往受限于船廠有限的造船能力和較長的交付周期,而改造船則不受此限制。
SEA-LNG稱,顯而易見,更好的選項應該是“LNG燃料預留(LNG Ready)”船舶,這種船在新造階段就解決了關鍵的設計問題,改造或升級為LNG燃料非常容易。
]]>甲烷逃逸
甲烷是什么
甲烷是自然界固有的一種可燃燒氣體,它的分子式CH4。生活中俗稱的“天然氣”和“沼氣”的主要成分即是“甲烷”。目前已知的溫室氣體(Green House Gas簡稱GHG)大概有30種,甲烷是僅次于二氧化碳(CO2 )的第二大人為制造溫室氣體,約占全球溫室氣體排放量的20%。甲烷被認為是一 種“短期氣候影響因素”,也就是說它在大氣中的存續時間相對較短,約為12年。盡管甲烷在大氣中的存續時間較短,排放量也比CO2 較少,但其全球變暖潛能(GWP)卻是CO2的28倍。甲烷排放在目前人為溫室氣體全球變暖中的貢獻率約為三分之一。
甲烷的全球排放狀況
根據全球碳計劃組織(Global Carbon Project, GCP)數據,2020年全球甲烷年排放量達到5.91億 噸左右,其中約40%(約2.36億噸)來自濕地生態系統和凍土層等自然排放源,剩余60%(約3.55億噸)來自農牧業、能源和廢棄物處理等人為排放源。圖1顯示的是全球甲烷整體排放結構,其中自然排放源較為集中,以濕地生態系統為主,占據自然源排放總量的82.5%。相比而言,人為排放源較分散,其中農牧業所占比重最大,占人為源排放總量的41%(約1.45億噸),能源占比36%(約1.27億噸)和廢棄物處理及生物質焚燒23%(約8165萬噸)。
圖1 全球甲烷整體排放結構
農牧業中由于畜牧業特別是反芻類牛等牲畜腸道發酵產生甲烷占人為源約27%(約9585萬噸),水稻種植產生甲烷占人為源約7%(約2485萬噸)。能源行業總計1.27億噸總量中煤炭領域產生甲烷占人為源約12%(約4200萬噸);天然氣領域產生甲烷占人為源約11%(約4100萬噸);石油領域產生甲烷約占人為源約10%(約3600萬噸);廢棄物源自于垃圾填埋場和大型垃圾堆場中的廢物在厭氧條件下產生,其甲烷產生約占19%(約6800萬噸)。
甲烷排放的治理
基于當前全球甲烷排放的情況,同時甲烷減排能夠有效減少溫室氣體效應,國際社會高度重視甲烷減排的措施,應該說甲烷減排已是當前社會減碳的重點之一。目前全球甲烷行動計劃(GMI)鎖定的五個目標來源是:農業(糞便管理)、城市固體廢物、污水、煤礦、石油和天然氣系統,約占54%的人為排放量。讓我們看看和船舶航運業緊密相關的能源油氣行業的甲烷排放情況:能源領域主要是煤、油氣中的甲烷排放。據國際能源署IEA估計,2021年全球能源部門甲烷排放約為1.35億噸,比2020年增長近5%。在1.35億噸中,約4200萬噸來自煤炭,4100萬噸來自石油,3900萬噸來自天然氣,900萬噸來自生物能源,400萬噸來自終端設備的泄漏。國際能源署長期以來一直關注甲烷的減排問題。如下圖2所示,2021年能源行業的甲烷排放量回升。2021年,在能源行業的甲烷排放量增加了近5%,仍略低于2019年的水平,但是化石燃料產量已回復到高于新冠疫情前的水平。隨著國際降碳力度的不斷加大,到2025年,能源行業甲烷排放愿景為降低28個百分點(較2000年),到2030年,其甲烷排放愿景為降低56個百分點(較2025年)。
圖2 能源行業甲烷排放現狀及愿景
對于中國而言,甲烷排放主要是來自于煤炭開采過程、礦后活動和廢棄煤礦排放。我國是世界上最大的煤炭生產國,2020年以來,煤炭產量占世界煤炭總產量的50.7%,煤礦地下開采中的甲烷排放是煤礦甲烷最主要的排放來源。近年隨著我國煤炭生產布局的西移,露天開采煤炭產量占比增加,露天開采過程中的甲烷排放也呈上升趨勢。圖3所示的是中國所有人為來源的甲烷排放量分布圖。
圖3中國所有人為來源的甲烷排放量分布
油氣行業的甲烷排放和治理過去10年,全球油氣領域甲烷排放量在7600萬噸/年以上水平,油氣行業被認為是甲烷減排最有實操性和經濟型。
從排放源類型角度看,油氣生產、運輸及銷售全環節的甲烷排放源可分為“放空燃燒(火炬)”、“放空”、“逸散(fugitive)”。超過75%的油氣行業甲烷排放集中在勘探開發環節,對于天然氣行業則有近1/3的甲烷排放在儲運及銷售環節,石油行業主要在開發環節,其他環節只占1%左右。
放空和放空燃燒(火炬)排放源較為單一且是同源,針對這類排放的治理措施相對直接。一是禁止未經燃燒的天然氣排放到大氣中,二是針對不得不排放的天然氣要點燃之后且保證充分燃燒后才能排放。顯然這兩種方法都無法完全避免甲烷的排放,因此解決此類甲烷排放的最終方案是在進行新區塊勘探開發之前,就要充分考慮到管線等基礎設施的建設,以保證天然氣的充分運輸和利用,從而避免放空和火炬活動。
針對甲烷逸散的治理就比較復雜,甲烷的逸散發生在石油和天然氣產業鏈的各個環節。泄露源主要是管線的法蘭、閥門、壓縮機、氣動設備、維修泄露、管線老化等。這種甲烷的逃逸多是持續性的,因此適合采用排放因子法估算其泄漏量。不過由于此類排放源分布面積廣,常規方法無法實現有效的甲烷減排控制。目前比較好的方法是建立管線的泄露、監測和維修( LDAR,Leak Detection and Repair) 制度,及時發現和修復排放源。
另外,還有一類排放源需要特別注意,即意外事故導致的超級排放源,如井噴、管線破裂、意外事件導致基礎設施被破壞等。這類排放源被稱為超級排放源,此類排放源在短時間內造成的甲烷 泄露甚至會超過常規逃逸全年的泄露量。這類排放源由于偶發性和隨機性較高,需要借助特殊的工具( 如衛星監測) 來定位和處理。
油氣行業甲烷減排面臨的另外一個問題是甲烷減排的績效追蹤。這個問題涉及甲烷排放數據的準確性問題,也涉及排放數據的報告和可回溯性等問題。簡單來講就是油氣行業當前缺乏一個統一的甲烷監測、報告和核證(MRV,Monitoring,Reporting and Verification) 體系。目前各國油氣行業的甲烷排放量都是根據聯 合國 氣 候 變 化 公 約 ( UNFCCC,United Nations Framework Convention Climate change) 基于排放因子的 1 類方法計算得出的,這種方法并未考慮不同國家油氣基礎設施和工業水平的差異,導致計算出來的數據與實際排放存在很大差異。此類數據作為甲烷減排基準顯然達不到要求,更不用說具體到公司,這類數據無法作為企業甲烷減排目標的參考。13家世界主要油氣企業發起的全球油氣行業氣候倡議組織(OGCI),將甲烷控排作為一項工作重點,承諾到2025年,該組織上游業務的平均甲烷強度降低至0.25%以下,并努力實現0.2%的目標。由聯合國環境規劃署(UNEP)、歐洲委員會(EC)和美國環保協會牽頭發起的油氣行業甲烷合作伙伴關系(OGMP),包含62家油氣公司,資產覆蓋全球五大洲,代表了全球石油和天然氣總產量的30%。油氣行業甲烷合作伙伴關系的最新框架“OGMP 2.0”提出了油氣甲烷排放報告的黃金標準,并倡議到2025 年將行業的甲烷排放量減少45%(約3600萬噸),在2030年前減少 60%~75%。全球性倡議聯盟影響力逐步提升,使甲烷減排成為油氣企業可持續發展的重要評價指標之一。
但是全球范圍內并未形成統一的甲烷減排路徑和方法學,這一方面需要國家和國際組織共同倡議,另一方面也需要企業之間達成共識,形成統一的 MRV 規范,以實現數據的互相對比和減排績效的追蹤。目前絕大部分油氣公司雖然都提出了甲烷減排目標,不過在減排措施上面尚未公布具體技術細節,因此實際的減排績效仍需時間來驗證。
當前油氣行業普遍將天然氣視為過渡能源,并且也正在有意地增加天然氣業務比例。不過天然氣是否能夠成為過渡能源在很大程度上要取決于甲烷的控制程度。甲烷排放控制會讓天然氣更好地服務于過渡能源這個角色,使得天然氣的開采過程更為清潔,從而在一定程度上促進油氣企業的可持續發展。
船舶航運業甲烷排放的情況
船舶航運業對于“甲烷排放”的重視,以及對于船用動力“甲烷逃逸”的重視,其一甲烷是重要的溫室氣體,其二船舶航運界的甲烷排放量隨著新造船越來越多的選用以LNG為燃料的船用動力帶來的持續增長,其三是該船用動力形式的甲烷排放主要來自于正常運行時的“甲烷逃逸”。
根據IMO的報告,2018年國際航運業CH4排放53.34萬噸,占全球甲烷人為排放總量的0.14%,約為畜牧業甲烷排放(9585萬噸)的0.55%,約占油氣行業甲烷排放(7600萬噸)的0.7%。
由于近兩年LNG作為船用動力燃料的選用,大量的LNG/燃料油雙燃料動力(內燃機)作為新造船動力運行時不可避免的“甲烷逃逸(methane slip)”。根據當前的技術水平,LNG-Otto循環低速機的甲烷逃逸量為 0.9-3.4g/kwh ,LNG-Diesel循環低速機的甲烷逃逸量為0.2-0.3g/kwh,LNG-Otto中速機的甲烷逃逸量為2.6-6.2g/kwh。一艘全程使用LNG燃料的配置LNG-Otto循環(WinGD 9X92DF)或LNG-Diesel循環(8G95MEC10.5GI)的低速機和LNG-Otto循環的中速機的15000TEU的集裝箱船(計算條件為:CMCR 45000KW@80RPM、CSR
38250KW@75.8RPM,主機全年全程使用LNG運行時間6500小時,其中10% @85%負荷、40%@50%負荷、50%@26%負荷;15000TEU集裝箱船上50%為冷藏集裝箱,發電機在正常航行下的總功率約為6400kW),其全年甲烷逃逸量分別為:151.7(低速機)+4+192.4(中速機)=348.1t/Year(CO2當量9746.8t/Year);30.7(低速機)+10.5+192.4(中速機)=233.6t/Year (CO2當量6540.8t/Year),其CO2排放總量相較傳統燃料油的貢獻約下降20%(其中LNG-Otto的中速機甲烷排放大于低速機)。需要注意的是此時,不同技術路徑的船用低速機的甲烷逃逸量不同,同時其NOx排放量也不同,高甲烷逃逸量的低速機,其NOx排放量要更低些,配置LNG-Otto的中速發電機組,其NOx排放量為157.8+54.1=211.9t/Year;低甲烷逃逸量的低速機,其NOx排放量要高些,配置LNG-Otto的中速發電機組,其NOx排放量為606.9+54.1=661t/Year。配置LNG-Diesel的低速機本身無法達到TIII的NOx排放標準,加裝EGR或SCR處理裝置后可以實現Tier III的NOx排放標準。
根據IMO當前的法規要求,如果船東不愿大幅增加船舶運營成本而全程開啟NOx處理裝置的話,在實際運營中選擇低甲烷逃逸低速機配置相較于選擇高甲烷逃逸低速機配置的很可能是一條“低碳排放卻高污染排放”的船舶。對于一艘常用使用功率達38250KW(52020BHP,BHP即俗稱“馬力”)的主動力船舶,一年全程運行LNG的狀況下,不同的主機配置下,其最大甲烷逃逸約為348.1噸或233.6噸,大約為2903頭乳牛或1948頭乳牛一年的甲烷排放量。(120公斤/乳牛•年,全球有15億頭牛,其中約2.5億頭乳牛。)
作一個簡單的測算來審視船舶航運業由于選用不同技術路徑低速機的甲烷逃逸量,如果當前船隊中的主機全部選用LNG-Otto低速機并全程燃用LNG,其甲烷逃逸總量為約130.4萬噸/年,約占油氣行業甲烷排放的1.69%,其NOx排放量為318.3萬噸;選用LNG-Diesel低速機,其甲烷逃逸總量為約26.4萬噸/年,約占油氣行業甲烷排放的0.34%,其NOx排放量為1224.2萬噸。如果全部船隊全部為LNG燃料,則其CO2當量排放相比燃料油總體下降約16.88%-20.68%,其中甲烷逃逸產生的CO2當量約為其燃料燃燒產生的CO2總當量的1.93%-9.12%。
將LNG作為船用動力燃料的船舶,FGSS修理以及船舶塢修時需要清空LNG燃料艙時類似油氣行業的超級排放源需要引起船舶運營方高度重視,筆者曾經參與某一雙燃料船舶試航,因FGSS中某一設備故障需要清空LNG燃料艙而造成的“甲烷逸散”恐怕要遠大于正常運營時的“甲烷逃逸”量。
結論
甲烷是影響程度僅次于CO2的重要溫室氣體,甲烷的社會總排放量需要大幅降低,降低人為源甲烷排放將有效降低碳排放總當量,因此全社會都應重視“人為源甲烷排放”;農牧業、能源業、廢棄物處理是人為源甲烷排放的主要來源。
能源油氣等行業的甲烷減排得到社會高度關注,油氣行業甲烷“逸散”(Methane Fugitive)重大影響其行業甲烷排放總量,當前任重道遠;船舶航運業隨著LNG燃料的使用,將明顯增加甲烷排放總量,甲烷排放量的增加將減少使用LNG對于碳排放的貢獻,但是在其他合適的低碳零碳燃料廣泛使用前,既使有“甲烷逃逸”的影響,LNG仍然是市場獲得性較好的相較傳統燃料油有較大減碳貢獻的合適燃料(總體碳排放當量減少20%左右)。
使用內燃機為船用動力,其燃用LNG時,“甲烷逃逸”(Methane Slip)是不可避免的,采用Otto循環的低速機甲烷逃逸量要大于采用Diesel循環的低速機,采用Otto循環的中速機甲烷逃逸量遠大于采用Otto循環的低速機。可以采取處理裝置來進一步降低“甲烷排放量”;每一種技術都有其優劣,Otto循環相較于Diesel循環高甲烷逃逸的同時表現出低NOx 排放;對于使用LNG為燃料的船舶,其FGSS修理或塢修需要清空燃料艙時的“超級排放源”需要引起高度重視。
船舶航運界的甲烷排放總量在整個社會的甲烷排放結構中微乎其微,但由于其是一個新的“社會增量項”,”勿以善小而不為”,仍然需要引起業內的關注和重視;相對于整個社會的甲烷排放治理,船舶航運界相較于其他行業已經走在了前列,但是或許如同之前所說,船舶航運業在“高度重視”減碳以及“高度關注”碳排放領域中較小的“甲烷逃逸”的同時一定要更加客觀審視、重視船舶航運業自身“治污減排”的主要矛盾和主要問題。
來源:中船動力集團
作者:陶國華 桂勇 Marcel Ott 劉博
這項新的分析顯示,使用液化天然氣作為燃料的船舶會發生甲烷排放,比使用柴油或重油的船舶環保性能更差。
總部位于布魯賽爾的非營利組織運輸及環境組織(Transport & Environment)的這一研究結果,對歐盟為排放嚴重的海運業提出的脫碳法案的關鍵部分提出了質疑。該研究基于歐洲委員會和IHS Markit提供的數據。
運輸及環境組織表示,近80%使用液化天然氣的船舶配備的主機會向大氣排放3.1%的燃料。該集團還使用紅外攝像機記錄液化天然氣動力船舶在鹿特丹港發生的甲烷排放。視頻顯示了液化天然氣動力集裝箱船“Louvre”號(法國達飛海運旗下船舶)和挖泥船“EcoDelta”號的甲烷排放。
達飛集團表示,在沒有看到報告的情況下,很難解釋這些問題。該公司的一名發言人表示,公司正在通過改進發動機并使用軟件,積極努力降低未燃燒甲烷的排放,并以此顯著降低排放。彭博社的數據顯示,“EcoDelta”號的船東為荷蘭Van der Kamp BV,該公司暫未做出回應。
長期以來,液化天然氣一直被宣傳為比化石燃料更清潔的燃料,因為液化天然氣在燃燒時釋放更少的二氧化碳。然而,作為天然氣的主要成分,甲烷在前20年里從大氣中吸收的熱量是二氧化碳的84倍。科學家表示,消除不必要的排放對于避免氣候變化帶來的惡劣影響至關重要。
運輸及環境組織的海運官員Delphine Gozillon在一份聲明中表示:“如今市場上大多數液化天然氣動力船舶對氣候的危害都高于其取代的燃燒化石燃料的船舶。”
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