甲醇燃料:下一个LNG?

时间:2023-06-21 15:40:03 来源:网友投稿

本刊记者 刘颖

新造船市场上,甲醇燃料动力船舶订单以集装箱船为主的局面正悄然发生改变。今年以来,日本常石造船连续获得甲醇双燃料散货船订单,豪华邮轮运营商歌诗达也已开始酝酿使用甲醇燃料。类似液化天然气(LNG),在海事界去碳减排的浪潮下,甲醇燃料的应用范围逐渐拓展,成为实现温室气体减排目标的主要替代燃料,并可使船东通过采用绿色甲醇而完全达到零排放,实现碳中和。DNV船级社的统计数据显示,在2022年的新造船市场上,甲醇已成为排名在LNG之后的第二大替代燃料,以二者为燃料动力的船舶在新船订单中的占比分别为9.7%和1.1%。在当前海事界尚未就能源低碳发展路径达成共识的背景下,相比氢和氨这样的零碳能源竞争对手,甲醇能否迅速崛起,成为下一个LNG?

过去两年尤其是去年以来,以马士基和达飞为首的知名集装箱船船东纷纷下单建造甲醇双燃料动力箱船,二者订单已分别达19艘和18艘。今年2月14日,韩国韩新海运株式会社(HMM)公布其首批环保燃料箱船订单,韩国造船海洋旗下现代三湖重工以及HJ重工将分别为HMM建造7艘、2艘9000TEU甲醇双燃料动力集装箱船。如果说,上述订单仍是“甲醇燃料+集装箱船”的组合,那么,国际海事界的另外几则消息,则清晰勾勒出了甲醇燃料应用范围迅速扩大的轨迹。

今年1月,常石造船获得三井物产2艘甲醇双燃料卡姆萨型散货船订单,其为全球首型甲醇双燃料动力散货船订单,租船方嘉吉海运称未来还计划订购更多该型船;
近日,常石造船再度获得1艘“TESS66 AEROLINE”型甲醇双燃料动力散货船订单。在国内,扬子江船业集团近期获得其首笔甲醇燃料预留(methanol-ready)散货船订单,共4+2艘8万载重吨甲醇燃料预留卡姆萨型自卸散货船将由该集团旗下扬子三井造船(YAMIC)建造。

不仅如此,歌诗达邮轮日前与Proman公司签署谅解备忘录,双方表示将在邮轮使用甲醇燃料方面开展合作,在加速现有船队能源转型的同时,投资新建更多的甲醇燃料邮轮,以确保该集团在2050之前实现其船队碳中和运营的目标。此外,迪士尼邮轮于去年11月份表示,将向破产的云顶邮轮收购在建的20.8万吨邮轮“环球梦”号,并通过改装,使这艘邮轮在2025年更名加入迪士尼船队后采用绿色甲醇燃料。知名极地探险邮轮运营商SunStone Ships的首席执行官Niels Erik Lund不久前也曾表示,甲醇有可能成为其船队的燃料选择之一。这意味着,在多家邮轮运营商的共同推动下,甲醇燃料的应用范围有望迅速从商船跨界拓展到客船领域。

根据DNV“替代燃料观察平台”的分析预测,到2025年,甲醇燃料船队的规模将在目前基础上增长至71艘,若加上甲醇燃料手持订单,这一数字将增至84艘。届时,采用甲醇燃料的船型将涵盖集装箱船、油船、散货船三大主力船型和邮轮。

甲醇燃料应用范围不断拓展的首要原因,无疑是其优异的减排性能。以三湖重工及HJ重工将为HMM建造的甲醇双燃料动力箱船为例,其与传统动力箱船相比不排放硫氧化物,且氮氧化物的排放量最多可减少80%,同时大幅减少温室气体的排放量。常石造船也表示,与使用重油燃料相比,其“TESS66 AEROLINE”型甲醇双燃料动力散货船最多可减少80%的氮氧化物、99%的硫氧化物及10%的二氧化碳排放量,并满足船舶能效设计指数(EEDI)第三阶段要求。不仅如此,其甲醇双燃料动力散货船若使用绿色甲醇,则可实现碳中和,从而进一步减少对环境的负面影响。

歌诗达邮轮也表示,甲醇具有易于处理的特点,是交易最广泛的化学商品之一,在全球已经有大量的甲醇终端,其加注设施可充分利用现有的基础设施。不仅如此,所有形式的甲醇,无论是以天然气为基础生产的,还是低碳的或可再生的,对船舶而言都可以混合使用。因此,甲醇燃料对于船东而言,无论是在船舶新建还是在船队改装方面都具有吸引力。

不仅如此,在海事法规层面,与氨等其他替代燃料相比,甲醇作为船用燃料已“有章可循”,减少了船东在建造新船方面的顾虑。在技术可行性方面,自2015年渡船“Stena Germanica”号通过发动机改装、成为首艘以甲醇为燃料的船舶以来,甲醇燃料发动机的安全性已得到了验证,目前无论是二冲程机还是四冲程机,曼及瓦锡兰等发动机供应商都可提供相应的解决方案。瓦锡兰于近日表示,四冲程瓦锡兰32型甲醇双燃料发动机将于今年上市。在投入方面,甲醇在环境温度下为液体,无需使用液化装置,其储罐及输送管道也无需使用昂贵的原材料来建造;
与LNG或其他替代燃料相比,甲醇发动机的设计要求相对简单,投资成本更低。

可替代燃料能否被大规模使用取决于多种因素,包括其应用于船舶的技术成熟度、安全性、是否有较为完备的技术法规支撑、加注设施的数量及便利性、能源产业对其的供应能力以及其经济性等。与可再生LNG价格异常昂贵类似,目前甲醇燃料在海事领域大规模使用的最大的瓶颈还在于绿色甲醇的可用性及其生产成本。就目前而言,由煤生产的棕色甲醇和由天然气生产的灰色甲醇都供应充足,但其在显著降低二氧化碳排放量方面表现不佳。

相比之下,通过蓝氢(应用碳捕捉、碳封存技术生产的氢)制造的蓝色甲醇可以大大减少排放,绿色甲醇——由生物质或绿氢等可再生能源制成——可实现碳中和,但二者目前供应稀缺,2022年其年产能仅为0.5百万吨(MTA),远无法满足商用需求,且生产成本很高。有鉴于此,马士基一直在积极采取措施以确保绿色甲醇供应,并对甲醇生产公司进行了投资。国际可再生能源协会(IRENA)分析认为,未来生物甲醇及绿色甲醇的产量将大幅增加。甲醇研究所(Methanol Institute)基于现有或计划项目预测认为,到2027年,绿色甲醇产量有望增加到800万吨以上;
到2050年,全球甲醇产量将增加到5亿吨,其中近80%将是绿色甲醇。

总体而言,就目前来看,尽管甲醇作为替代燃料有其缺点和局限性,但与氨和氢相比有着更大的可行性,且随着绿色甲醇产能的增加,其成本效率有望大幅提高,从而为海事业脱碳提供有力支撑。

2022年6月,广船国际建造的甲醇双燃料5万吨化学品/成品油船“Stena Pro Patria”号交付,该船是我国建造交付的首艘甲醇双燃料动力船舶。

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