广东运力结构调整 LNG或唱“主角”
天然气

广东运力结构调整 LNG或唱“主角”

在油价低位徘徊时期,液化天然气(lng)的替代优势减弱。过去几年曾经火爆的LNG动力船舶建造潮似乎少了声势,目前,很多大规模建造项目的进展速度堪忧。但业内专家表示,尽管受全球经济增速放缓的因素影响,能源需求下降,天然气也同样没能幸免,但在追求绿色低碳的大势之下,天然气作为清洁能源的发展前景没有改变,未来在能源结构优化中将起到重要的作用。

广州船舶及海洋工程设计研究院总工程师徐文珊认为,对广东这样一个航运、渔业大省来说,在运力结构调整的过程中加快推进LNG动力应用,可以有效降低地区污染物排放,因此,要加大LNG燃料动力船舶配套船型的建设力度,尽早形成LNG燃料补给能力。

环保“套索”正在拉紧

船舶减排措施逐步实施:一直以来,广东省船舶普遍使用船用柴油,在完成繁忙水运任务的同时也排放了大量污染物,包括氮氧化物、硫氧化物、颗粒物、一氧化碳等。可以说,广东省的对外贸易和渔业的繁荣与发达是伴随着污染而来的。为了缓解越来越严重的环境污染问题,广东省将LNG作为工业设施、陆上交通工具的替代燃料,近年来,LNG电厂、LNG公交车等项目已经取得了显著的减排效果。

但在水上运输领域,广东省和全国其他省份一样,还处在起步阶段。目前西江干线上唯一一座水上加注站位于广西梧州,被列为交通运输部水运行业应用LNG第一批试点示范项目,却并未落成。而国家的环保“套索”已经迫近。根据交通运输部印发的《珠三角、长三角、环渤海(京津冀)水域船舶排放控制区实施方案》,自今年1月1日起,船舶在排放控制区内的核心港口区域靠岸停泊期间(靠港后的1小时和离港前的1小时除外,下同)应使用硫含量≤0.5%m/m的燃油;自2018年1月1日起,船舶在排放控制区内所有港口靠岸停泊期间应使用硫含量≤0.5%m/m的燃油。而珠三角水域船舶排放控制区,囊括了广州、深圳、珠海、江门、惠州等多个重要港口,是绝大多数运输船舶不可回避的区域。

除了国家层面,广东省也加紧了对环保问题的政策制定。2016年,广东省环境保护厅印发了《广东省大气污染防治2016年度实施方案》(简称《方案》),要求逐步建立港口船舶污染防治体系。《方案》不仅重申了今年起船舶在排放控制区内的沿海港口(包括广州、深圳、珠海和东莞)靠岸停泊期间(靠港后的一小时和离港前的一小时除外)应使用硫含量不大于5000毫克/千克的燃油、内河和江海直达船舶以及江海联运船舶应当使用符合标准的普通柴油(含硫量不大于50毫克/千克),还进一步明确了鼓励并推广港口和船舶的岸电技术改造,重点推进沿海邮轮泊位和大型集装箱、散杂货泊位建设,加速岸电设施设备的配备和使用。新建码头应规划、设计和建设岸基供电设施,已建成的码头应逐步实施岸基供电设施改造,船舶靠港后应优先使用岸电。《方案》要求内河码头要提高岸电的利用率,打击船用非标油的使用,进一步加大公务船、工作船靠港使用岸电的比例;鼓励地级以上市政府出台泊岸转油和岸电建设使用经济政策,指导条件成熟的港口和航运企业争取国家相关专项资金补贴,在北江内河运输船舶推广使用lng动力船舶;加速推进全省原油、成品油码头完成油气综合治理以及沿海和内河主要港口轮胎式起重机(RTG)的“油改电”工作。

渔船更新改造加速

LNG动力优势渐显,除了运输船舶,广东省的渔船更新改造压力也比较重。广东省渔船众多,海洋渔船规模全国排名第二位。广东省海洋渔业厅的统计数据显示,到2015年年底,广东省海洋捕捞渔船船数约为3.5万艘,其中钢质海洋捕捞渔船1886艘、玻璃钢渔船8541艘、远洋渔船仅189艘,船龄在10年以下的仅占渔船总数的12%;其他大部分为小、旧船,船长在12米以下的占渔船总数的60%以上。这些低质渔船主要集中在近海捕捞,不仅加剧了近海渔业资源的衰退,更存在着巨大的安全生产隐患。

广东省相关部门一直在致力加速推进海洋捕捞渔船更新改造工作,《广东省人民政府关于推动海洋渔业转型升级提高海洋渔业发展水平的意见》《广东省人民政府办公厅关于进一步加强渔船安全生产管理的通知》等文件都明确,要按照安全、节能、高效、环保的要求,选定推广一批适合广东省海洋捕捞作业类型的钢质、玻璃钢质标准船型。其中,提到了鼓励应用LNG、电力推进等节能、环保技术,加速海洋捕捞渔船标准化进程;引导淘汰老、旧、木质渔船,建造适合“三沙”(西沙、中沙和南沙)、外海作业的大型钢质捕捞渔船;配备先进适用的渔业机械和助渔导航设备,培育一批现代化远洋渔业船队,全面提升远洋渔业装备水平等内容。

徐文珊认为,在渔船更新改造过程中,出于安全、节能、高效、环保的要求和目标,应更多地考虑LNG动力的应用。可将大量现有渔船改造为LNG燃料动力,新造渔船更可直接配置LNG燃料动力设备。

一方面,LNG燃料清洁环保的优势无需赘述,在海洋捕捞、特别是远洋捕捞作业时,能更好地维护海洋环境,实现可持续发展;另一方面,LNG燃料还有冷能利用的优势。LNG冷能利用系统可在确保船舶安全的前提下,将LNG在作为动力设备燃料过程施放的冷能加以利用,以热媒吸收来自LNG燃料冷能吸收热交换器的冷能,通过热媒循环泵,将冷能输送到布置在船舶冷库、冰箱、冷冻冷藏渔舱、空调装置的冷能释放装置释放冷量。以“工信部LNG燃料动力拖网渔船”项目为例,船长53.6米,配置60立方米LNG储罐,将LNG储罐布置在舱底采用冷能利用系统,可回收约12千瓦的冷能,可以完全满足300立方米鱼舱的保冷需求,节约燃料成本和营运成本。

配套船舶研发亟待跟上

形成完备补给能力 与传统的船用燃油相比,LNG的储存、运输、使用要求相对较高,在推广的过程中,需要全面考虑应有的配套。特别是对海洋渔船、运输船而言,没有完备的补给配套,一旦遇上燃料耗尽失去动力的意外,后果将十分严重。因此,徐文珊认为,推广LNG动力船舶,需同时研发建造配套船型,包括LNG加注趸船、内河小型LNG运输补给船、海上LNG运输补给船等。

相较而言,内河LNG船舶的配套问题更容易解决一些,而海洋LNG船舶的配套需求更为全面。徐文珊指出,对深海渔船实施LNG补给的配套船型,应该包括以燃料运输为主的渔业综合补给船、小型LNG运输船以及兼顾运输和直接加注功能的LNG加注船等。其中渔业综合补给船可补给燃油及淡水,并可通过罐式集装箱形式,将LNG运输到深海岛礁,实现对渔船的补给;小型LNG运输船可将沿海大型LNG接收终端的LNG向深海渔场附近的浮式渔港或岛礁LNG接收站进行运输补给;LNG加注船可在海上直接实施面向LNG燃料动力渔船的LNG燃料补给。

除了配套船舶,配套设备也应得到重视。对船舶而言,船舶主机是核心设备,而LNG动力船选用哪种主机,也是关系到未来船舶的实用性、经济性的核心问题。国外品牌的气体燃料发动机的环保性、燃油替代率、燃料冗余度、可靠性等数据表现十分突出,但功率超出了本地船舶的实际需求,而且成本太高;国产双燃料发动机燃油替代率达98%,环保性能优秀,可靠性也不错,但同样是功率偏大、成本过高。而掺烧式双燃料发动机,即目前国内大多数“油改气”内河试点项目使用的技术,平均燃油替代率仅为65%左右,可靠性不足;在排放方面,经测算,在双燃料模式下,进行按推进特性运行的船用主机试验模式(E3循环测试)或恒速运行的船用辅机试验模式(D2循环测试),相对于纯柴油模式,颗粒或碳烟、二氧化碳和硫氧化物的排放量较大幅度减少,但氮氧化物排放量无明显下降,一氧化碳排放量不减反增,总碳氢有机气体(含甲烷)排放量更是大幅度增加。

比较国内外多种技术原理的LNG动力主机,徐文珊认为,广东省LNG燃料动力船舶动力设备应主要考虑选择国产LNG单燃料发动机。其环保性、可靠性、燃油替代率、功率范围等都比较符合广东省船舶的需求,而成本也在大部分船东的接受范围之内。只要保证好补给配套,完全可以满足船舶的运输、捕捞等需求。在配套设备尚未成熟的燃料替代过渡期间,可适当考虑选用国产双燃料发动机加废气后处理设备的动力系统。

广东省发展LNG燃料动力内河船舶和LNG燃料动力渔船均具备良好的自然条件和船型基础,实施LNG改造可有效降低地区污染物排放。因此,业内不少专家认为,广东省应进一步筛选船舶规模、船型特征等方面具有代表性的广东省内河船舶,基于对现有船型特点的分析,深入开展LNG燃料动力改造技术研究,形成技术合理、经济性好的典型LNG燃料动力船舶技术方案,作为推广应用的技术基础。同时,加大LNG燃料动力船舶配套船型的建设力度,尽早形成LNG燃料补给能力。

事实上,尽管低油价打击了不少船东选用LNG的信心,但广东省对水上LNG的应用并未停步。近日,由珠海港控股集团牵头承担的西江水域广东段水运应用LNG项目成功获批交通运输部水运行业应用液化天然气第二批试点示范项目。具体内容包括新建3000吨级LNG燃料动力船舶8艘;在珠海港配置LNG燃料动力车辆34台;在云浮港六都港区配套建设1座船用LNG加注站;在珠海港建设1座车船用LNG加注站。据悉,目前所有项目均已启动。

(文章来源:中国船舶网)