摘 要:由于全球范圍內居高不下的油價,空氣污染日趨嚴峻,以及各類新出的環(huán)保規(guī)范開始實施,自然而然地液化天然氣(LNG)作為船舶燃料得到了越來越多人的支持,而且LNG動力船舶的技術發(fā)展也越來越受到人們的關注。在該項技術的發(fā)展的同時,也看到了LNG動力船在未來船舶市場上的發(fā)展趨勢。
關鍵詞:清潔能源;節(jié)能減排;經濟性
1 液化天然氣LNG定義
LNG是英文Liquefied Natural Gas的簡稱,即液化天然氣。它是天然氣(甲烷CH4)在經凈化及超低溫狀態(tài)下(-162℃、一個大氣壓)冷卻液化的產物。經過液化后的天然氣其體積大大的減少,約為0℃、1個大氣壓時天然氣體積的1/600,也就是說1立方米LNG氣化后可得到600立方米的天然氣。它無色無味,主要成分是甲烷,很少有其他的雜質,是一種非常清潔的能源。其液體密度約為426kg/m3,而此時氣體密度約為1.5kg/m3,爆炸極限為5%-15%(體積%),燃點約為450℃。油/氣田產生的天然氣經過除液、除酸、干燥、分餾、低溫冷凝等工序形成,體積縮小為原來的1/600。
2 液化天然氣LNG的特點
如今我國全國各地空氣污染指數(shù)超標,有些空氣嚴重污染的地區(qū)直接危害到人們的生活質量和人體健康。我國是一個以煤炭為主要能源的國家,在工業(yè)、農業(yè)、交通等其他領域都與先進國家有一定的差距,在某種程度上是由于我們大量燒煤造成的。而天然氣是碳氫比最高的礦物燃料,也是一種最清潔的礦物燃料。如果消耗同樣數(shù)量的能源的條件下,它產生的二氧化碳可以比硬煤少41%、比重油少28%、比燃料油少24%。
3 為什么發(fā)展LNG動力船
隨著全球海事對大氣污染以及有害物質排放要求的日益嚴格,特別是一些排放控制區(qū)域的設定,促使船東采用各種措施來應對國際上的規(guī)定。其中就包括使用低硫燃料、安裝氣體吸收裝置和使用LNG作為動力燃料。
(1)從清潔性來說,LNG被認為是地球上最干凈的化石能源。LNG硫含量極低,若260萬噸/年LNG全部用于發(fā)電與燃煤(褐煤)相比將減排SO2約45萬噸(大體相當于福建省全年的SO2排放量的2倍),從而可以阻止酸雨趨勢的擴大。
4 LNG作為船舶動力燃料的優(yōu)勢與劣勢
與其他船舶燃料相比,LNG燃料最重要的優(yōu)點是對環(huán)境的影響較小,污染排放小。據(jù)了解,采用LNG作為船舶動力燃料的船可以減少10%-20%的CO2排放,90%NOX的排放,100%的硫化物和顆粒物的排放,這些數(shù)據(jù)在大氣污染如此嚴重的今天看來,是多么的彌足珍貴。然而LNG作為船舶燃料,則要對主機和燃料艙的設計布置進行較大的改變,圓柱形壓力罐所需要的空間約為等量柴油所需空間的3-4倍,特殊的儲氣罐和艙室結構增加了LNG儲存的重量,約為船用柴油的1.5倍,這使建造成本增加約8%-20%,同時維護成本也會隨之增加。所以,目前建造最多的LNG燃料船舶是渡船,包括車/客渡船、滾裝船、客滾船等,其原因就是這些船舶多屬于短途沿海航行,對LNG儲氣罐大小的要求較低。
5 LNG動力船的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢
2014年4月9日,財政部、交通運輸部又聯(lián)合發(fā)布了《內河船型標準化補貼資金管理辦法》,其中補貼范圍及標準中的第十八條、十九條規(guī)定了對新建液化天然氣(LNG)動力示范船予以補貼。這一政策落地,將引爆千億行業(yè)大發(fā)展,利好LNG燃料動力船舶產業(yè)鏈,重申補貼涵蓋范圍(時間)和單船補貼金額大幅超預期,將加速LNG動力船舶產業(yè)發(fā)展。
另一方面,從21世紀初到現(xiàn)在,我國國內柴油價格飛漲,從2000元/噸到2012年9000元/噸,給船舶的運營成本帶來不小的壓力,尤其是對于早就處于低迷狀態(tài)的航運市場,更加劇了形式的惡化,因此,尋求新的廉價燃料已經成為了船舶行業(yè)迫在眉睫的需求。也正是由于國家政策支持和柴油價格的飛漲,如今看來LNG動力船的市場潛力巨大。
但在巨大潛力背后,我們也要看到發(fā)展過程中的問題,其中一項便是基礎配套設施的完善,其主要原因之一便是配套服務無法跟上。我國內河LNG加注站還未正式布局建設,根本沒有形成便捷完善的供給網絡。之前試點運行的LNG燃料動力船也只能在零散的加注站進行燃料補給。在加注過程中,也無操作規(guī)范和應急預案可言,這無形中加大了LNG燃料加注的風險。加上缺乏完善的行業(yè)標準、技術規(guī)范和安全監(jiān)管、技術研發(fā)能力有待加強、以及專向船員的缺乏,都是制約LNG動力船舶推廣和應用的原因。
即便如此,LNG燃料將逐漸成為船用燃料選擇中不可忽略的一項。我國“十二五”發(fā)展規(guī)劃綱要中明確提出經濟轉型和節(jié)能減排目標,天然氣作為主要的清潔能源,應該得到更大的政策扶持。節(jié)能減排、綠色環(huán)保已經是航運業(yè)乃至全球眾多領域發(fā)展的趨勢。隨著更完善的行業(yè)規(guī)范和大量的環(huán)保法規(guī)的實施,我們有理由相信,LNG動力船舶必將成為未來發(fā)展的方向。
參考文獻
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作者簡介:胡建君(1986,1-),男,民族:漢族,籍貫:上海,現(xiàn)單位:上海船舶運輸科學研究所,職稱:助理工程師,上海大學??飘厴I(yè),上海交通大學本科畢業(yè),研究方向:船舶設備市場。