lng燃料动力船舶前景分析(lng燃料动力船舶技术发展与应用)

天然气 2024-05-17 02:03:37 682 能源网

节能减排是绿色航运业发展的主题。液化天然气燃料作为优质、高效、经济、清洁的能源受到广泛关注和看好。但从国内LNG燃料动力船舶试点示范项目进展情况来看，LNG燃料动力船舶具有良好的环境效益，但经济效益并不明显，船东信心受挫，LNG燃料动力船舶的发展已进入困难时期。在国际国内航运业节能减排要求不断提高，以及IMO限硫规则生效日期、国内减排目标和应用设定目标逐渐临近的背景下，如何摆脱目前的困境走出困境，抓住发展机遇期是我们面临的重大课题。

LNG燃料动力船舶发展现状

为了应对严格的船舶排放控制要求，世界各国和地区对发展LNG燃料动力船舶的兴趣日益浓厚。例如，欧盟先后制定了欧洲替代燃料基础设施布局、欧洲替代能源交易所战略交流机制、欧盟液化天然气应用综合框架行动计划等。特别是对新建LNG船舶和加气站采取减税、财政补贴等激励措施；挪威早在2001年就率先制定了LNG船舶检验规则，多年来已成为行业LNG船舶建造和检验的标准。目前，运营中的LNG燃料船有110艘，沿海已建成船舶LNG加注站15座；近年来，新加坡还陆续推出LNG加注许可制度、财政支持、降低LNG燃料动力船舶和LNG加注船港口费用等措施，努力将新加坡建设成为国际LNG加注中心。

为实现水运行业节能减排、转型升级、优化能源消费结构的战略目标，我国出台了新建和改造液化天然气燃料动力船舶的资金补贴政策。交通运输部于2013年发布了《关于推进水运行业应用液化天然气的指导意见》，进行了示范指导和协调。按照推广、创新驱动的原则，先后推动LNG燃料动力应用，开展两批试点示范建设。LNG燃料动力船舶的推广应用取得了一定成效。

LNG燃料动力船舶和加注设备建造取得突破。据统计，截至2018年3月，我国已建造LNG燃料动力船舶279艘（占计划总数的19.4%），其中内河船舶276艘，海船3艘；新建船舶162艘，改造船舶117艘；169艘双燃料船船型主要为杂货船、集装箱船和港口拖轮。已建成内河LNG加注码头17个（占规划总量的73.9%），其中岸船式码头9个，驳船式码头8个，主要分布在长江干线、京杭运河、西江干线沿线线。法规、规范和监管体系不断完善。一是中国船级社2017年发布了《天然气燃料动力船舶规范》《液化天然气燃料加注趸船规范》等规范；二是海事主管部门发布了配套法规《内河液化天然气燃料动力船舶安全监督管理管理规定》、《水上液化天然气加注站安全监督管理规定》等，对保障LNG燃料动力船舶安全运营发挥了重要作用。

相关核心技术不断成熟。LNG燃料动力船舶的建造，带动国内相关设备制造商不断加大船舶新型天然气发动机、控制系统、安全报警系统、废气处理装置、储罐等的研发力度，并已初步形成形成了适用、完整的技术产品体系。例如，广西玉柴集团的“银河动力包”LNG-电力推进技术已获得欧洲线河委员会认证。

推动水运模式转型升级。在前期试点示范建设中，各示范区结合当地实际，以示范建设为契机，推动建立内河交通新模式，如西江干线广西段应用示范区。责任单位广西西江投资集团有限公司联合相关物流、金融、能源、船厂等单位共同打造共生共赢的水运生态全产业链。珠海港集团正在探索LNG在水运中的应用，推动港口车船同推、港站联动的绿色转型发展模式。

LNG燃料动力船舶发展存在的问题

国内LNG燃料发电应用始于2009年，发展起步较晚。虽然在国家一系列强有力的政策支持下得到发展，但在推广应用中也遇到了诸多障碍，严重制约了LNG燃料动力船舶的规模化。发展。

首先，运营成本居高不下。我国新建和改造LNG燃料动力船舶大多建于2014年至2015年之间。在此期间，由于法规不完善、基础设施滞后、设备供应不足、设计工艺水平较低等因素，建造和改造成本大幅下降。高的。未能很好地凸显经济优势。

lng燃料动力船舶前景分析(lng燃料动力船舶技术发展与应用)

例如，西江干线新建一艘LNG动力1650吨级船舶，每艘造价为450万元。扣除补贴后，实际成本为372万元，仍比同吨位普通货船成本高出52万元左右。转型成本高。“北部湾”重建期间，船舶如果需要到其他港口加油，通常会采用车辆或轮船加油的方式。这种加油方式不仅费用昂贵，而且也得不到主管部门的认可。另外，据调查，LNG船的人工成本比传统柴油船高出22%左右。

其次，LNG燃料的价格竞争力不具备优势。国内LNG燃料动力的应用和发展始于高油价时期。以2013年为例，当时的LNG价格相对于柴油来说有很大的优势。综合折扣率在15%至25%之间。节省燃料成本对于船舶来说非常重要。预计对东部地区经济效益贡献较大，船东建造改造积极性高。2014年下半年以来，原油价格持续下跌，LNG的经济优势减弱。特别是近年来，国家高度重视大气污染治理，加大清洁能源的使用。例如，2017年，受全国大规模“煤改气”影响，LNG消费量大幅增加，造成“气荒”，推高LNG价格。加之近年来水运市场持续低迷，港航企业面临较大资金压力，无力进行前期投资。一些已开工的液化天然气动力船舶进度放缓甚至停滞。

三是基础设施配套滞后。目前，LNG加注站建设缺乏规划依据，建设选址困难，审批依据和要求不全，LNG加注站建设运营审批难度大。受政策限制，部分已建成的加油站无法正常运营。加气站数量不足、分布不合理，严重影响了LNG燃料动力船舶的发展。专业船舶维修队伍短缺，备件采购困难。修船只依靠厂家，成本高，时间长。

四是技术规范不完善。LNG燃料动力在船舶上的应用尚处于初步探索阶段，相关技术规范也在不断完善。在船舶建造和改装过程中，难免会出现规范指导盲点或法规理解不一致，导致船舶设计和设备安装不相适应的情况。规定的事情时常发生，增加船舶建造成本并影响建造完成时间。

五是系统技术水平不高。目前，我国已研制生产各种功率的LNG单燃料和LNG-柴油双燃料船用天然气发动机，并在配套船舶设计制造、储罐、控制系统等方面取得了较大进展。首批LNG试点改造对于燃油动力船舶，由于技术不成熟，LNG发动机、安全报警系统、ECU（中央控制系统）在运行过程中经常出现系统故障。例如首艘LNG燃料改装船“星桂”

六是政策支持力度不够。从各国LNG燃料动力船舶的发展经验来看，推广应用较好的国家均提供了强有力的政策支持。国家还针对LNG燃料发电的应用出台了一系列相关支持和鼓励政策。例如，2014年4月发布的《内河船型标准化补贴资金管理办法》，为新建和改建液化天然气动力船舶提供补贴。这些政策对LNG燃料动力船舶的发展起到了积极的推动作用。但仍存在加油站建设未纳入补贴范围等问题，亟待完善。

第七，液化天然气发电作业持证船员短缺。MSC.396(95)决议明确要求LNG燃料动力船舶的船员必须接受强制性培训并满足最低资格要求。目前，国内培训要求仅针对内河LNG燃料船船员。目前海上航行的LNG燃料船对船员没有要求，只有几家培训机构具有培训资质，但船员班次数量远不能满足市场对船员的需求，导致船公司很难招聘有资质的船员。机组人员。例如，西江物流集团自2016年7月以来，仅在广东、广西等地区招聘了7名持证船员。

LNG燃料动力船舶发展新机遇

当前全球减排、低碳的趋势，将航运业推到了风口浪尖。各国航运业都在探索替代能源。液化天然气作为清洁低碳能源，明显能赢得能源替代先机，符合国际公约和国内标准。严峻形势下，LNG燃料动力应用迎来发展新机遇。

1.国际海事组织的硫限量规则

加快LNG动力应用发展步伐，国际海事组织在2008年召开的MEPC（海洋环境保护委员会）第57届会议上通过了国际海上减排机制九大原则，明确要求船舶使用燃油全世界。2020年1月1日起硫含量降至0.5%。面对史上最严排放标准，各国船东若继续运营，必须在使用低硫燃料、安装洗涤器、使用LNG之间做出选择2020年后污染排放控制领域。专家认为，低硫油供应有限，航运业需求增加，必然导致价格上涨；安装洗涤器需要对船舶进行大规模改造，并增加船舶运营成本。同时，末端污染处理设施和持续监测减排等因素都阻碍了洗涤器的广泛采用；LNG具有良好的经济效益和环境效益，LNG的使用将是摆脱对传统船用燃料依赖的最大突破。这种低碳硫限令迫使航运业进行技术改进或采用替代能源选择，这无疑将有助于LNG燃料动力的推广应用的发展。

2、国内能源政策为LNG电力应用发展提供新动力

十九大提出做强清洁能源产业，推动能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系，为推动清洁能源发展指明了方向，提供了战略机遇开发液化天然气应用。在国家能源革命的具体实施过程中，还明确了能源消费、节能减排的任务和指标。例如，国家能源发展“十三五”规划提出清洁低碳、绿色发展的主要发展方向，并提出力争2020年实现天然气消费比重10%的发展目标。国家液化天然气发展“十三五”规划提出，积极支持沿海液化天然气燃料动力运输船舶发展，海上加气站超过200座。

交通运输部节能环保“十三五”规划提出，到2020年在内河船舶能源消耗中LNG比重在2015年的基础上提高200%的发展目标。京津冀、长三角、珠三角等地区氧化物、氮氧化物、颗粒物年排放总量较2015年分别下降65%、20%、30%。可见，“十三五”末期，即2020年，将是集中完成各项排放指标和发展目标的重要时间节点。距离2020年只剩下不到两年的时间，预计有关部门将出台相关保障和激励措施，确保既定指标的顺利完成，这将为LNG燃料发电的应用和推广带来新的发展动力。

3、激励政策出台为LNG电力应用提供发展保障

为切实落实船舶清洁能源使用政策，加快LNG燃料动力应用，有关部门也相继出台保障和激励措施。例如，2015年财政部在2014年《内河船型标准化补贴资金管理办法》的基础上下发《船舶报废拆解和船型标准化补助基金管理办法》，用于补贴LNG动力船舶改造，并延长补贴时间。2017年7月，交通运输部审批第《长江干线京杭运河西江航运干线液化天然气加注码头布局方案（2017-2025）》号，明确了长江干线、京杭运河、西江航运干线LNG加注站建设布局，提出LNG加注站系统预计到2025年基本完成，为加快LNG燃料动力船舶的推广和发展提供有力保障。

4、适合LNG燃料动力改造和应用的船舶较多。

随着LNG动力船舶建造技术水平不断提高，保障体系不断完善，LNG动力船舶的示范作用将越来越明显，申请改装的船舶也会越来越多，适合改装（500至3000总吨）的船舶数量相当多。例如，仅广西境内的西江航运干线就有4400多艘适合改装的船舶。

促进LNG动力船舶发展的措施及建议

一、加快LNG加注配套设施建设

围绕交通运输部印发的长江干线京杭运河西江航运干线液化天然气加气站布局规划（2017-2025年）的工作思路和要求，针对规划、选址等方面的制约因素以及加油站建设期间的审批。进一步理顺各职能单位监管职责，统一对LNG使用安全和管理的认识，优化审批流程，加快审批符合布局规划的LNG加注站项目建设。按照市场主导、统筹兼顾的原则，充分发挥市场在LNG加注码头资源配置中的决定性作用。优先建设船舶流量大、供给方便、需求量大的重点航运区段以及地位和作用突出的港口；推动建立自然资源、能源、海事、安全监管、消防、港口银行等相关职能部门的联合工作机制，保障LNG加注码头建设和正常运行。

2、强化政策支持

LNG燃料发电和基础设施建设的推广需要前期大量投入，不仅需要相关企业的积极响应和参与，还需要政府政策的支持和激励。LNG燃料动力船舶作为航运领域提高能效、节能减排的重要实践，需要政府在政策制定、平台、金融、税收等方面的支持。比如，可以对前期补贴资金管理措施的实施情况进行评估，适当提高补贴标准、延长政策时限、扩大补贴范围，进一步激发船东新建、改造的积极性。加大LNG动力船舶应用系统自主创新发展研发政策支持，可通过税收优惠、荣誉奖项等方式鼓励相关研发单位和科研机构进一步提高LNG动力船舶关键设备性能，增强安全性和船舶的可靠性。

3、加强技术应用研发

充分发挥相关企业、科研机构和高等院校的研发优势，加大LNG动力船舶系统基础研究，加大相关产品研发力度，重点加强发动机空燃比控制的精准设计、LNG电力安全报警系统和中央控制系统等关键设备的研究，突破LNG燃料动力应用的技术难点；同时，要充分总结前期新建和改造LNG动力船舶的经验，完善新建LNG动力船舶的设计，减少建造设计中的漏洞和缺陷，进行对参与改造的船舶进行培训科学严谨的改造评估必须充分考虑各安全系统之间的联系，规划气罐安装位置、舱室布局等，同时要优化制定制定改造计划，针对每个改造难点提前提出解决方案和方法，避免改造过程中的各种返工。现象发生。

4、加大船员培训力度

针对目前LNG动力船舶船员培训机构地点少、班次不足的实际情况，宜适当增加培训机构数量、增加班数，以有效解决船员培训人数不足的问题。舱位不能满足航运市场船员的需求；同时，培训内容应符合法规要求，结合当前实际，重点围绕LNG动力船舶的基础知识和操作技能进行培训，切实提高船员的安全知识和操作技能。成员。此外，相关职能部门应对LNG动力船员市场给予一定支持，如协调各船员机构优先发布招聘信息、降低培训费用等，切实解决航运企业的招聘难问题。

五、加大监督管理力度

LNG动力船舶和加注站比普通货船和加注站具有更高的风险和安全性，这对海事主管部门的安全监管提出了更高的要求。要切实加强LNG加注作业安全管理，明确LNG运输船舶进入内河水域的特殊要求，研究制定《液化天然气燃料动力船舶加注站应急响应计划编制指南》和《液化天然气燃料水上加注设施作业安全规程》等，进一步规范LNG加注安全监管，杜绝各类安全隐患的发生。

6.完善价格体系

落实国家液化天然气发展“十三五”规划关于加快市场体系建设的要求，加快油气体制改革进程，进一步完善天然气价格形成机制，推进天然气价格形成机制建设。天然气交易中心，出台价格调控机制方案，合理控制油气价格比，形成相对稳定、固定的价格市场结构，进一步体现液化天然气的经济优势，助推LNG燃料发电应用发展。

七、推动全产业链建设

创新发展模式，促进LNG研发单位、设备制造商、金融机构、船东、港口公司、能源公司联合协作，构建支撑链，降低研发和运营成本，形成规模化LNG产业链燃料动力应用。

八、加大示范宣传力度

通过加大LNG燃料动力示范船的宣传力度，船东可以充分了解LNG动力船舶的安全性、经济性、环保性和舒适性，了解国家促进LNG动力船舶发展的支持政策，提高船东的认知度。发展意识。寄予厚望，坚定发展信心。（文/罗明翰、莫彬珍、黄钦文、北海海事局、中国船舶检验）