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LR:LNG再次成为集装箱船的绿色路径选择

  随着集装箱航运公司不断签订创纪录的新造船订单,替代燃料的选择成为一项关键挑战。近日,英国劳氏船级社(LR)首席商务官Andy McKeran发文分享了LNG值得船东密切关注的四个原因。

  近几个月,全球各大船厂的新造船订单数量创下了历史新高,且这一势头并未减缓。同时,新造船的价格也在持续攀升,以目前最大的24000TEU集装箱船为例,该类型船舶的单船造价已超过2.6亿美元。这也意味着,如果选择了错误的技术路线,新船可能在不到20年内被淘汰,这将成为致命的投资失误。

  在燃料选择方面,集装箱航运公司面临的挑战尤为艰巨,因为集装箱船速度较快,燃料消耗更大,温室气体排放量也更多。因此,考虑到从现在到本世纪中叶(基本相当于一艘新造集装箱船的全生命周期),航运脱碳法规将大幅收紧,但目前尚无一种燃料可以完全满足未来的要求,选择合适的替代燃料已经成为了一个根本性问题。

  LNG作为最清洁的化石燃料,其排放量相较于传统燃油要少24%。且液化天然气在全球各大港口都有供应,拥有成熟的船燃供应链,目前已成为众多船东,尤其是全球最大的几家集装箱班轮公司的热门选择。

  尽管化石LNG仅是脱碳进程的一小步,但许多观点认为,LNG依然是当前最佳的燃料选择,且其进一步降低碳排放的潜力使其成为一种可靠的“过渡燃料”。

  需要明确的是,这并非否认其他替代燃料的重要性。然而,LNG重新成为替代燃料的热门选项,可能会影响其他燃料基础设施开发的投资。这需要利益相关者和监管机构重新审视他们的战略和政策,以加快航运业在燃料选择上的进程。

  当谈到LNG作为燃料时,有四个关键因素可能影响集装箱航运公司高层对其的选择。

  关键因素一:管控甲烷排放(甲烷逃逸)          

  第一个问题涉及LNG的最大缺点,LNG主要成分是甲烷,而甲烷是一种比二氧化碳更具破坏性的温室气体。因此,有必要在LNG供应链的每个环节开发有效的甲烷排放控制技术。控制甲烷排放已成为行业的优先事项,并取得了进展。例如LR牵头的Safetytech Accelerator工作组发起了“海运甲烷减排创新计划” (MAMII),该计划聚集了20多家知名航运公司,包括液化天然气运输船东、集装箱船东、邮轮公司以及能源巨头,并与技术创新公司及更广泛的利益相关者合作。

  MAMII成员单位正在积极推动甲烷减排技术的创新,解决相关风险并制定操作指南,目前,甲烷减排技术正以高速发展。很快,在供应链的各个环节,包括最容易产生甲烷逃逸的船上的燃烧过程,将配备甲烷排放监测系统。

  必须强调的是,能够显著降低甲烷排放的技术已经存在,这些技术形式多样,包括高压循环发动机、轴带发电机、电池动力等,此外,催化反应和等离子催化系统的应用等都在逐渐普及。

  关键因素二:生物液化天然气(bio-LNG)的快速发展

  第二个需要考虑的因素是生物LNG的可获得性。生物液化天然气的主要优势之一是不受原材料限制。生物LNG由有机植物物质或废弃物制成,是天然细菌发酵的产物。

  它是最清洁、最经济的生物燃料,并且不会与粮食生产竞争土地资源。此外,它并不缺乏原材料——因为世界各地的有机废弃物数量都在增加。

  尽管生物LNG燃烧时仍会排放二氧化碳,但事实上,这些二氧化碳是植物在生长过程中从大气中吸收的,因此,其碳来源可以实现碳中和。显然,只有通过全面的生命周期评估(LCA)方法,碳中和才可能实现,这在很大程度上取决于所使用的原材料。

  关键因素三:大规模可用的RFNBO    

  第三个因素是电制LNG(e-LNG),这种LNG也是一种非生物来源可再生燃料 (RFNBO)。电制液化天然气可以大规模生产,由绿氢与回收的二氧化碳合成,这是降低全球能源系统有害排放最快、最有效的方式。

  尽管有人认为生产绿氨更简单且成本更低,事实上也的确如此。但是LNG作为船舶燃料已经在全世界范围内建立好了完整供应链,能够实现LNG的大规模、快速供应,而无需耗资数十亿美元打造新的基础设施。电制LNG在温室气体、环保和脱碳各方面都符合所有要求。

  目前,有各种计划正在推进。如果将绿色氢气与捕获的二氧化碳相结合,就可以生产出电制液化天然气,并可以成规模性分销。

  有识之士已经发现了液态二氧化碳(LCO2)运输这一新行业。首批船舶将于今年年末交付,目前中国和韩国的船厂正在建造多艘更大的LCO2运输船。

  关键因素四:碳捕集与碳封存技术的飞速发展

  第四个因素,也是LNG光明前景的关键所在,即碳捕集与封存(CCS)行业飞速发展。该技术有望抵消水泥、化工、钢铁等难以完全实现零碳排放行业的碳足迹。

  水泥、化工、化肥和钢铁等行业正在计划建立大规模CCS设施。这些行业以及石油、天然气行业将投资CCS解决方案和基础设施,而这些技术应用到航运领域可能同样具有吸引力。

  随着全球主要工业中心和港口越来越多的技术供应商、基础设施和存储解决方案投入使用,预计CCS的成本可能会进一步下降。我们已经开展了从船舶上捕集二氧化碳的工作,未来十年,碳封存很有可能取得巨大进步。液化天然气不仅与船载碳捕集系统(CCS)兼容,而且液化天然气燃料选项将使CCS成本降低30-35%,因为它的碳排放量更少,燃烧更清洁,因此在捕集过程中更容易处理,同时它还与将甲烷裂解为氢气的预燃技术兼容。这些特性使LNG成为船载CCS应用的最佳选择。

  多年来,液化天然气的可用性和规模化一直被视为其关键的差异化优势。如今,我们目睹了四种不同的途径正在逐渐推出,即控制甲烷排放、生物液化天然气、电子液化天然气和船载CCS。这些因素的组合使液化天然气在分散风险方面独树一帜,甚至可以说,这就是为什么液化天然气被重新定位为航运脱碳的可靠路径。

 
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