双碳战略下船用低速机排放和未来技术路径分析

在我国“双碳战略”与国际海事组织“温室气体减排战略”的大背景下，国际航运业面临着绿色转型的紧迫压力与巨大挑战，但与此同时，也迎来了技术革新的潜在机遇。以国际航运业的主要排放来源为出发点，重点分析船舶动力乃至整个行业的污染物与温室气体排放现状及未来趋势，并以此为基础，从行业旁观者的角度重新审视当前国际航运业及区域性法规对“治污”与“减碳”的不平衡关系，提出“减碳不等同于治污”的个人观点。另外，着眼于当下激烈争论的减碳路径，从自船舶动力运行可靠性与能源可获得性角度出发，解释“双燃料”动力的存在意义及向“单一（低碳零碳）燃料”转变的必然前提，也从中引申出“全生命周期”概念才是形成未来降碳技术路径多样性的根本原因，并基于此提出“可普遍获取的低成本绿色燃料才是未来技术所向”的重要结论。     

绿色低碳燃料船舶总拥有成本分析

随着航运业绿色低碳转型,低碳燃料的重要性逐渐显现,氨和氢燃烧无二氧化碳排放,被看作很有前景的零碳航运燃料.该文通过建立氨、氢动力船舶和传统燃油动力船舶总拥有成本(TCO)模型,量化对比相关经济性,并明确主要影响要素.结果显示:燃料价格是影响船舶经济性的主要因素;当前燃料价格水平下,氨、氢动力船舶的TCO约是传统燃油动力船的2倍,替代燃料的低能量密度是造成这一差异的主要原因.替代燃料成本将会是航运低碳转型的重要影响因素之一,替代燃料的降本增效值得关注.     

氢燃料泄漏扩散及其造成火灾与爆炸灾害仿真分析

<正>氢能清洁、高效,具备巨大的应用潜力与可持续发展潜力,是一种可助力实现碳中和愿景的能源载体,也被视作“未来能源”。鉴于氢能在实现碳中和愿景中的重要潜力,国际海事界各方也在积极探索氢燃料作为船舶替代燃料的实现途径,并积极致力于应对氢燃料“上船”所面临的各项挑战。     

船用氢燃料动力标准研究

氢燃料是一种零碳排放的清洁能源,在全球温室气体减排的大趋势下,众多耗能行业正在积极探索氢燃料应用技术,船用氢燃料动力也成为未来船舶动力的重要发展方向之一。本文围绕船用氢燃料动力,从应用模式、标准化现状等角度,全面探讨技术可行性、示范应用案例以及配套标准情况,研究认为氢燃料电池技术较氢内燃机技术在船舶领域更具应用前景。最后,结合船用氢燃料电池动力的基本原理,提出了船用氢燃料电池动力标准体系。     

清洁能源船用适应性综合分析

航运能源低碳转型是一项长期、复杂的系统工程,对各种不同清洁能源应用前景的研判,需要综合考虑能源可供性、经济可接受性、技术成熟度、环境适应性、法规完备性等多方面因素.本文对LNG、LPG、甲醇、二甲醚、生物燃料等低碳能源以及氢、氨、核能等零碳能源的船用适应性及应用前景进行初步研判,为船舶能源低碳发展路径的选择提供参考.     

瓦锡兰为何看好船载CCS技术?——访瓦锡兰废气处理部门总监Sigurd Jenssen先生

<正>当前,在可持续发展意识以及环保法规等因素的多重驱动下,全球航运业正在积极寻求加速推进绿色低碳转型,持续加大力度挖掘各种可行的减排合规策略,在研发部署氢、氨、甲醇等新型替代船舶燃料的同时,也在尝试利用节能和航速优化等措施提升船舶能效。但是,实现航运脱碳目标不可能一蹴而就,业界也无法寄希望于最后时刻有完美方案横空出世,航运业的去碳化进程是一个不断探索、试验的过程。在能够从根源上杜绝船舶排放的零碳燃料获得大规模成熟应用之前,仍有大量船舶需要燃烧化石燃料,这种情况下,如果可以利用碳捕集与储存(CCS)技术,就能为船舶合规提供更多灵活性。     

LNG燃料动力船舶发展前景

<正>目前,各国航运业纷纷探寻替代能源,LNG作为清洁低碳能源,显然可以在能源替代方面赢得先机,并在满足国际公约、国内标准要求的形势下迎来LNG燃料动力应用发展的新机遇。节能减排是绿色航运业发展的主题,LNG燃料作为优质高效和经济清洁能源受到广泛关注和看好,但从国内试点LNG燃料动力船舶示范项目推进情况来看,LNG燃料动力船舶环保效益良好,     

氨燃料船舶氨气处理技术探索

随着航运业碳减排战略实施，作为零碳燃料，氨将成为船舶行业碳减排有力措施，氨燃料应用技术也将随之发展。氨气处理技术作为船舶安全运营的保障措施之一，必然紧跟氨燃料应用技术进步而发展。目前，船级社对船舶氨气排放的要求比较简略，未提出详细的设计要求。文章对现有陆地工业氨气处理技术进行分析，认为氨气吸收技术是当前最适合氨燃料船舶的氨气处理手段，而氨气燃烧和催化氧化技术在应用成本和NO_x排放方面还有待改善。     

中国海事局发布《醇燃料动力船舶技术与检验暂行规则》

<正>2023年8月25日，中国海事局发布《醇燃料动力船舶技术与检验暂行规则》（简称《规则》），《规则》将于10月1日起施行。《规则》的发布施行为醇燃料动力船舶的设计、建造、检验、发证、营运和监管提供了依据。推广醇燃料等新能源、清洁能源在船舶领域应用是中国海事局落实碳达峰行动方案，推动水路行业绿色发展的重要举措。醇燃料因其易于储存处理、较为安全环保风险等特点，行业应用日益广泛。2023年7月，全球甲醇动力船舶新增订单首次超过液化天然气（LNG）动力船舶。     

大船集团甲醇燃料动力VLCC船型设计获两大船级社AIP认可

2022年2月17日,由中国船舶集团旗下大船集团和中远海运能源运输股份有限公司联合开发的绿色甲醇燃料动力VLCC船型设计方案获得了CCS和DNV两个船级社分别独立颁发的AIP原则性认可证书。本船型系中远海运能源和大连船舶重工为应对低碳化的发展趋势,联合船级社共同开发的一型低碳/零碳替代燃料船舶。其概念设计基于大连船舶重工设计和建造的最新一代31万载重吨VLCC,配备了两个共10,000m的甲醇燃料舱,可以满足全船主机、辅机和锅炉的全航程燃料需求,续航力达到了2,3000海里。     

船舶能源转型与上海建设国际船舶能源服务中心的对策

<正>2022—2030年是加速突破船舶绿色能源的核心技术关键时期，只有充分把握这个关键窗口期，才能为上海建设国际船舶零碳能源服务中心、实现绿色船舶的市场化和产业化做好准备目前，全球港航界都在高度重视环保问题。在2022北外滩国际航运论坛上，习近平总书记代表党中央向论坛发来贺信并指出“顺应绿色、低碳、智能航运业发展新趋势，深化国际事务合作，全力恢复和保障全球产业链供应链畅通”。发展绿色、低碳、智能和韧性的航运，是对上海国际航运中心高质量发展提出的新方向和新要求。     

“气化长江”油改气绿色工程背景下绿色航运现状及发展策略

为实现长江航运的绿色低碳高质量发展，从国家政策、经济发展和行业升级等方面介绍“气化长江”油改气绿色工程打造绿色航运的重要意义，通过对比多种其他能源方式，阐述液化天然气（LNG）是船舶实现绿色低碳发展最现实可行的途径。分析预测长江LNG动力船的燃料市场容量，提出未来实施策略。对配套的LNG船加注站现状进行剖析，给出相应的未来发展策略建议。长江船舶使用LNG燃料是现阶段实施“气化长江”油改气绿色工程打造绿色航运的最好选择，具有非常广阔和良好的发展前景。     

碳减排背景下氢燃料电池船舶发展现状及监管建议

为实现碳减排目标,航运业必须寻找更为清洁环保的船舶替代燃料,而零碳排放的氢能源电池将发挥巨大潜力.在介绍氢燃料电池船舶国内应用现状和技术规范基础上,分析氢燃料电池船舶的优势和面临的挑战,最后从海事管理机构的角度提出了对氢燃料电池船舶的监管建议.     

开展民用核动力船舶前瞻性研究

随着人类所面临的资源和环境问日趋严峻,绿色低碳和节能减排受到各个行业的普遍关注,新能源和替代能源的应用研究也在各个行业全面展开。航运作为国家重要的战略性产业,其产业链上的船舶制造、动力设备配套业一直对新能源和替代能源的应用十分关注,除了低硫油、液化天然气等新能源和替代能源的应用以外,开展核动力在民用船舶应用的前瞻性研究是实现航运业零排放的一种有益尝试。     

船舶动力系统的绿色转型 ——访中船动力集团首席技术总监吴朝晖

在我国提出"碳达峰,碳中和"目标以及国际航运、造船业碳减排行动加速推进的大背景下,产业链中的相关各方都面临着绿色转型的紧迫压力和挑战,但与此同时也迎来了技术创新和升级的潜在机遇.随着环保低碳船型和清洁替代燃料的应用逐渐成为行业发展的一大趋势,开发新型船舶动力系统的需求也愈加突出.作为国内唯一一家全面从事船用中高低速发动...     

规模应用需要法规护航

<正>有了法规、规范、标准的护航，才能让氨燃料船舶行稳致远，早日实现商业化规模化应用。氨为船东或运营方提供了一种从加注到燃烧的零碳足迹选择，但作为船舶燃料还是一种新兴方式，船舶在设计、建造和运营方面因此面临特殊的安全挑战。安全存在挑战正如马士基·麦克-凯尼·穆勒零碳航运中心首席技术官Claus Winter Graugaard所言，     

船用SCR技术现状及发展

船用选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)技术是1项高效的NO_X脱除技术，已经在船舶领域得到了广泛应用，但随着环保要求调整与能源结构的变化，船用SCR技术也需要相应调整。目前船用SCR多使用尿素-选择性催化还原(Urea-SCR)技术，此技术受船用燃料油中杂质及烟气排气温度影响较大。其中，船用燃料油中的硫(S)及碱性金属等物质含量高，对催化剂的毒副作用明显，限制了船用SCR的使用。船舶主要使用柴油机，决定了烟气排气温度变化区间，通过影响尿素水解产NH₃效果、SCR反应器布置形式及催化剂活性，最终影响尾气脱硝效果。上述现状表明，使用船用燃料油的船舶，带废气加热的LP-SCR系统设计将是SCR设计的重要方向；寻找产NH₃效率高及控制精确的安全NH₃源(或方式)，对于船用SCR系统发展也起到了至关重要的作用；提高燃料品质、降低烟气中毒副作用限制，可为研制发展船用新型低温、抗毒催化剂提供基础。由于碳中和目标，低碳、零碳燃料船舶将是全球趋势，使得燃烧后排气不同，进...     

绿色甲醇作为航运脱碳燃料的现状及供应链分析

国际海事组织提出至2050年将国际航运业的温室气体排放至少降至2008年的一半，中国也做出碳达峰和碳中和的承诺。航运业尤其是远洋航运减排脱碳最有效、最根本的途径是使用碳中和或零碳且经济可行的绿色能源作为动力。绿色甲醇为当下可用的、适合远洋航运的最佳脱碳燃料之一。文章分析了绿色甲醇动力船舶应用现状、绿色甲醇价格及供求关系等要素，并提出船东需积极行动起来在航运脱碳中抢占先机。     

船用替代燃料应用进展

低碳航运背景下，为明晰低碳/零碳燃料的应用潜力，从理化性能、生产、储运和终端应用等维度对液化天然气、氢、氨、甲醇等潜在的船用替代燃料进行全面评述，分析船用替代燃料的应用进展情况。从替代燃料生命周期温室气体排放的角度来看，面向2050年的海洋运输，液化天然气是主要的过渡性燃料，而航运业选择可再生的甲烷、氢、氨、甲醇等其中的一种或几种作为未来船用燃料还具有不确定性，主要的挑战和障碍包括燃料成本、储运和加注基础设施、关键设备的研发与应用等。从技术、经济、环境、社会、可扩展性等多个维度进行评价，得出目前并没有一种燃料具有全方位、压倒性的优势从而可以完全替代燃油在船用燃料中的中心地位的结论。     

氨燃料散货船的方案设计

结合船舶行业要实现碳达峰、碳中和目标,需寻找替代能源来降低CO₂排放,氨燃料将会是最有希望的替代燃料的形势,分析氨燃料特性,结合散货船设计经验,对氨燃料散货船进行方案设计,提出两种可选的氨燃料散货船燃料舱的布置方案,对氨燃料的储存供给提供初步方案,明确氨燃料泄漏、蒸发、排放问题的处理方法。