6月13日，大船集團(tuán)牽頭承擔(dān)的“風(fēng)帆技術(shù)示范應(yīng)用開(kāi)發(fā)”項(xiàng)目成果——全球首艘安裝風(fēng)帆裝置的30.8萬(wàn)噸超大型原油船（VLCC）在經(jīng)過(guò)前期申報(bào)、評(píng)審、答辯等環(huán)節(jié)后，亮相全國(guó)雙創(chuàng)周展會(huì)，并通過(guò)展板、視頻、可動(dòng)模型的展示方式與全國(guó)觀眾見(jiàn)面。該項(xiàng)目對(duì)船舶節(jié)能減排技術(shù)的發(fā)展具有重大意義。為了滿(mǎn)足日益嚴(yán)格的國(guó)際規(guī)則，降低船舶污染，業(yè)界正在努力探索更為清潔高效的船舶動(dòng)力，并開(kāi)展了各種各樣的實(shí)船試驗(yàn)項(xiàng)目。未來(lái)到底有哪些新型燃料和動(dòng)力能夠成為航運(yùn)業(yè)去碳化運(yùn)動(dòng)中的一員大將呢？小編為業(yè)界盤(pán)點(diǎn)了一些未來(lái)船舶動(dòng)力的潛在“候選人”，誰(shuí)會(huì)最終成為“佼佼者”呢，我們拭目以待。
LNG
LNG被視為一種清潔的替代船用燃料已經(jīng)有許多年了，LNG動(dòng)力船舶也有了成熟的商業(yè)化運(yùn)用實(shí)例。有數(shù)據(jù)顯示，截止2018年底，共有782艘LNG運(yùn)輸船或者非氣體運(yùn)輸船要么使用LNG作為燃料，要么具備使用LNG動(dòng)力的能力。LNG燃料也獲得了許多船東的支持，包括新加坡油輪船東AET、俄羅斯航運(yùn)公司Sovcomflot，以及集運(yùn)公司達(dá)飛輪船和赫伯羅特等。達(dá)飛已選擇LNG作為船舶燃料，赫伯羅特也啟動(dòng)了集裝箱船改裝LNG動(dòng)力的項(xiàng)目。
盡管LNG作為船用燃料的使用份額正在不斷擴(kuò)大，但其發(fā)展道路上仍有許多障礙。目前LNG加注基礎(chǔ)設(shè)施有限，新造LNG動(dòng)力船和改裝LNG動(dòng)力的成本都相對(duì)較高，而且僅憑LNG燃料就想實(shí)現(xiàn)航運(yùn)業(yè)的碳減排目標(biāo)也比較困難。
氫燃料
相比于傳統(tǒng)船舶燃料，氫能源具有清潔環(huán)保等多種優(yōu)勢(shì)，隨著技術(shù)的進(jìn)步，近年來(lái)越來(lái)也多船廠、能源公司以及動(dòng)力系統(tǒng)供應(yīng)商開(kāi)始加大氫燃料動(dòng)力船舶的研發(fā)，并且取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。目前全球范圍內(nèi)已有多種船型采用了氫燃料電池動(dòng)力，還有更多大型項(xiàng)目正在開(kāi)發(fā)當(dāng)中。早在2009年，德國(guó)Alster-Touristik GmbH公司就研發(fā)出了全球首艘氫動(dòng)力船舶FCS Alsterwasser，證明了氫燃料電池的可靠性。
國(guó)際能源署（IEA）最新報(bào)告指出，氫能源可能成為實(shí)現(xiàn)IMO 2050航運(yùn)業(yè)碳減排目標(biāo)的一種燃料選項(xiàng)。氫能源發(fā)展過(guò)程中的一大挑戰(zhàn)就是生產(chǎn)成本高，尤其是通過(guò)可再生途徑制氫。據(jù)國(guó)際能源署預(yù)測(cè)，到2030年使用可再生原料制造氫的成本將下降30%。除了成本之外，氫能源還具有儲(chǔ)存運(yùn)輸困難、相比傳統(tǒng)船舶燃油能量密度較低以及能量損失較大等挑戰(zhàn)。
風(fēng)帆動(dòng)力
近幾年來(lái)，內(nèi)河安裝輔助風(fēng)帆的船舶數(shù)量正在不斷增加，遠(yuǎn)洋運(yùn)輸?shù)拇耙查_(kāi)始向風(fēng)力助航方向發(fā)展。風(fēng)帆動(dòng)力雖然無(wú)法替代船舶燃料，但卻可以減少船舶二氧化碳排放，節(jié)省燃油消耗。亮相全國(guó)雙創(chuàng)周的“凱力”輪是風(fēng)帆助推節(jié)能技術(shù)在大型船舶上的首次推廣應(yīng)用，是對(duì)全球節(jié)能減排趨勢(shì)的積極響應(yīng)，算得上是航運(yùn)史上的一次創(chuàng)舉。據(jù)相關(guān)人員介紹，風(fēng)帆動(dòng)力裝置能顯著減少船舶油耗，初步統(tǒng)計(jì)每天減少3%左右的油耗。
最近，川崎汽船與空客集團(tuán)旗下風(fēng)能品牌Airseas簽訂了一項(xiàng)為期20年的協(xié)議，將為50艘船舶安裝一種名為Seawing的自動(dòng)化風(fēng)箏帆。該裝置是由一種可折疊組織構(gòu)成，利用纜繩與甲板上的絞車(chē)連在一起，工作人員只需按下系統(tǒng)按鈕，風(fēng)箏帆就會(huì)自動(dòng)展開(kāi)并開(kāi)始飛行，展開(kāi)后面積可達(dá)1000平方米。船上安裝這種風(fēng)箏帆可以有效減少油耗，并將二氧化碳排放量降低20%。川崎汽船第一艘安裝風(fēng)箏帆裝置的船舶將于2021年開(kāi)始運(yùn)營(yíng)。
甲醇
在5月末舉行的一場(chǎng)船用甲醇燃料研討會(huì)上，加拿大甲醇生產(chǎn)商Methanex子公司W(wǎng)aterfront Shipping總裁Paul Hexter表示：“甲醇和現(xiàn)有的液體船用燃料類(lèi)似，而且在操作方面比LNG簡(jiǎn)單得多，甲醇動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的改裝成本只有LNG動(dòng)力的25%。除了節(jié)省成本之外，甲醇也是目前限硫令合規(guī)燃油之中唯一能夠從本質(zhì)上達(dá)到氮氧化物排放Tier III標(biāo)準(zhǔn)要求的燃料。短期內(nèi)，生物甲醇的二氧化碳足跡接近于零，因此能夠作為IMO碳減排法規(guī)的應(yīng)對(duì)方案?！?/p>
全球首艘甲醇動(dòng)力船舶——Stena Line公司旗下渡輪“Stena Germanica”號(hào)已在2015年完成改裝并投入運(yùn)營(yíng)。Waterfront Shipping表示，該公司在2016年接收的4艘甲醇動(dòng)力船舶從來(lái)沒(méi)有因?yàn)榘l(fā)生重大故障而導(dǎo)致停租或閑置，而且截止目前已經(jīng)依靠甲醇動(dòng)力成功運(yùn)營(yíng)了超過(guò)45000小時(shí)。
05
根據(jù)荷蘭獨(dú)立船舶設(shè)計(jì)和工程公司C-Job Naval Architects的最新研究，氨氣可能成為有助于航運(yùn)業(yè)減輕環(huán)境污染的一種可靠燃料。接下來(lái)10年內(nèi)，船用氨氣燃料的發(fā)展可能取得突破。2030年或?qū)⒊霈F(xiàn)首艘使用氨氣燃料的遠(yuǎn)洋油輪。
C-Job發(fā)言人表示，該研究顯示氨氣可以作為一種安全高效的船用燃料，未來(lái)有望成為海運(yùn)業(yè)的綠色替代燃料。氨氣動(dòng)力船舶可能在10年內(nèi)成為現(xiàn)實(shí)。短期之內(nèi)，能夠同時(shí)燃燒傳統(tǒng)燃油和氨氣的發(fā)動(dòng)機(jī)是利用氨氣的最佳方式，未來(lái)氨氣燃料電池可能會(huì)成為更有效的方案。
相比氫氣，氨氣具有許多優(yōu)點(diǎn)。人類(lèi)在制作肥料時(shí)已經(jīng)大批量生產(chǎn)氨氣了，而且，氨氣能量密度大，同等數(shù)量氨氣中包含的能量比液化氫氣高出了50%，更容易存儲(chǔ)和運(yùn)輸。
不過(guò)氨氣的應(yīng)用發(fā)展還需進(jìn)一步研究，而且還有一些障礙需要破除。氨氣易燃且有毒，在通風(fēng)、溫度和氣壓控制方面需要特殊的安全防御措施。目前，船用氨氣燃料的價(jià)格是低硫油的3.2倍。雖然氨氣能量密度相比氫氣較大，但在普通船用燃油面前仍然難以匹敵，船舶憑借一罐氨氣所能達(dá)到的行程只有燃油的一半。
液化生物氣
去年年底，挪威郵輪公司海達(dá)路德（Hurtigruten）宣布將使用死魚(yú)和其他有機(jī)廢棄物為船舶提供動(dòng)力。近期，海達(dá)路德與本土能源公司Biokraft簽訂了7.5年液化生物氣（LBG）供應(yīng)協(xié)議。Biokraft將為海達(dá)路德提供從有機(jī)廢棄物中生產(chǎn)的液化生物氣。海達(dá)路德計(jì)劃到2021年為旗下6艘船舶改裝燃?xì)夂碗姵貏?dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)，這些船舶將使用電力、LNG以及液化生物氣等混合動(dòng)力。據(jù)悉，液化生物氣適用于使用LNG的油罐和發(fā)動(dòng)機(jī)，因此可以利用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)之便。
海達(dá)路德CEO Daniel Skjeldam表示：“其他人眼中的麻煩在我們這里變成了一種資源和解決方案。通過(guò)引進(jìn)生物氣作為郵輪燃料，海達(dá)路德將成為首家使用非化石燃料的郵輪公司?！?/p>
