行业动态

船舶新能源化在路上

汽车化、电力清洁化等,已成为当今能源消费的潮流。新能源、清洁能源正在席卷能源消费的各个领域。当然,作为现代社会重要的交通工具,船舶也成为新能源化对象。现代船舶特别是远洋船舶因功率大等原因,传统的化石燃料使得船舶的污染非常严重。资料显示,传统柴油机船舶在行驶过程中造成的大气污染及水污染十分惊人,一吨柴油燃烧后产生的二氧化碳、一氧化碳、碳氢化合物的量都非常大。

出于环境保护等原因,船舶新能源化势在必行。如今,新能源化的触角已触及远洋船舶清洁能源化和内河航运船舶电动化等。

 船舶污染问题突出

随着现代航运技术的发展,远洋船舶和内河船舶发展势头迅猛,特别是在世界及地区贸易快速发展背景下,船舶运输仍是大宗货物运输的重要渠道。仅就我国来讲,渤海、东海、南海沿海航运及京杭大运河、长江等水路运输动脉,正在支撑全国及世界范围内的货物、人员等的流通,是繁荣经济不可或缺的运输模式。

但现代航运的繁荣,也带来前所未有的污染。交通运输部信息显示,1973年至2014年,我国沿海共发生船舶溢油事故3200起,总溢油量约42936吨,其中溢油量50吨以上的重大溢油事故91起。除单次突发性事件外,船舶运输带来的持续性环境污染也相当严重。监测资料显示,进出港口的船舶和货车虽带来货物和经济发展,但也加剧了港口和周边地区的空气污染。经估算,仅全国运输船舶(不包括渔船),通过提油品质,将使二氧化硫排放每年削减约95万吨,PM排放每年削减约11万吨。环保部监测结果则显示,2013年全国船舶二氧化硫排放量约占全国排放总量的8.4%,氮氧化物排放量占11.3%。受船舶污染影响最大的是港口城市,其次是江河沿岸城市。

船舶污染的问题,在倡导清洁、绿色的今天显得非常突出。船舶污染问题也已引来监管部门政策持续关注。此前交通部印发《船舶与港口污染防治专项行动实施方案(2015-2020年)》,制定未来五年船舶与港口污染防治的时间表和路线图。根据规划,到2020年,珠三角、长三角、环渤海(京津冀)水域船舶硫氧化物、氮氧化物、颗粒物与2015年相比大幅下降。同时,按照新修订的船舶污染物排放相关标准,2020年底前完成现有船舶改造,经改造仍不能达到要求的,限期予以淘汰。5月1日起,经修订的《防治船舶污染内河水域环境管理规定》将正式实施,规定新增对防治船舶污染大气的要求,明确船舶使用的燃料应当符合国家或地方有关标准之外,鼓励船舶使用清洁能源,并在船舶靠港后应当优先使用岸电,减少船舶靠泊时对港口城市造成的大气污染。

港作为全国海运、河运的核心港口之一,也在全方位向船舶污染宣战。去年6月公布实施的《上海港船舶污染防治办法》,新增船舶大气和噪声污染防治规定,积极推进靠泊船舶使用岸电,船舶不得在空气重污染预警的情况下从事易产生扬尘的作业活动,明确船舶应使用符合规定标准的燃油,并鼓励使用低硫油、清洁能源,船舶应遵守国家和本市的大气污染物排放标准等规定,将防治船舶大气污染提上议程。在防治船舶噪声污染方面,办法则要求船舶在不危及航行安全情况下,应当尽量少用或者不使用声响装置,船舶在毗邻噪声敏感建筑物的航段、码头航行或者作业时,排放的噪声要符合国家船舶噪声级规定,并新增明确禁止噪声污染严重的挂浆机船在黄浦江和本市所有内河通航水域航行等内容。

 电动化探索

整治船舶污染,首推船舶动力的电动化,而这在中短途运输、中小量运输的内河航运船舶上率先启动。

此前,上海瑞华集团展示了自主设计研发的500吨级纯电动驱动内河航运货船,试水内河航运船舶“新能源化”。据上海瑞华集团董事长兼总裁帅鸿元介绍,传统柴油机船舶在行驶过程中造成的大气污染及水污染都十分惊人。研究显示,一吨柴油燃烧后产生的二氧化碳、一氧化碳、碳氢化合物的量都非常大。在强调大气污染治理、水污染治理的大环境下,内河航运船舶亟需改造。上海瑞华集团此前展示的500吨级货船以超级电容加动力锂电池(简称“双电”)为储能系统,航速可达8公里/小时至10公里/小时,充满电之后航行时间长达50小时。据介绍,与传统柴油驱动船舶相比,在每天行驶100公里以上情况下,纯电动船使用成本可降低10%左右。

除内河航运船舶的“新能源化”之外,近年来各地推出的短途客运、轮渡及景区游览船舶等电动化趋势明显。与传统动力船舶相比,电动船舶在控制排放污染、噪音污染等方面拥有得天独厚的优势。有国外机构预测,电动船舶市场,包括水上及水下,将从2013年的26亿美元(约合人民币161.4亿元)快速增长到2024年的73亿美元(约合人民币453.1亿元)。另外,随着大功率纯电动版本越来越可行,电动船舶使用范围将进一步扩大。

但电动船舶仍需更多探索。据帅鸿元介绍,内河航运船舶仍存在改造成本高、配套设施少等问题。目前,在船舶改造方面,已有相关政策措施出台,支持船舶清洁能源化及电动化改造,而充电设施的完善则需多个监管部门、多方资金协调解决。报道显示,2015年6月,省电力公司将船舶供电设施铺设至沿海、沿江、沿河、沿湖的港口码头,为靠泊船舶提供清洁能源,促进船舶节能减排。2015年,江苏省在(,)等5个绿色低碳示范港各建成一套高压岸电系统,在沿海、沿江万吨级泊位建设200套左右低压岸电系统,在沿河、沿湖泊位建设3000套左右小容量接电设施。

  多形式清洁化

从技术和实用性上来讲,船舶的电动化还是受制于电池续航能力、充电速度和充电设施分布情况等。特别是对于一些长距离航行的、大批量运送货物的沿海及远洋航运来讲,船舶电动化仍难以满足现实需求。在动力能源清洁化背景下,多形式推动船舶清洁能源使用成为多方选择。

近日,媒体报道由大连玉柴能源幸运飞艇开发建造的LNG(液化天然气)动力示范船“运河之星2000e”,在江苏连云港成功下水。这是中国第一艘内河纯LNG电力推进的船舶,完全按照CCS标准建造。“运河之星2000e”采用纯LNG电力推进系统,具有“安全、经济、绿色、智能、无噪、先进”六大特点。动力系统采用自主研发的“银河动力EYS249-2”动力包,操纵智能便捷,搭载玉柴YC6T340NL-C20纯气体发动机为原动机的发电机组,使发动机处于经济工况下运行,真正达到高效节能、更适航的目的。

相对清洁、较为经济的使用成本等,使得LNG在远洋船舶上的运用更为广泛。资料显示,LNG在传统能源市场的替代作用愈发明显,我国正在全球船用燃料市场进行更多探索和尝试。交通部研究提出绿色交通制度体系框架,促进交通运输可持续发展。其中,实现绿色航运,是我国绿色交通体系目标之一。为实现绿色航运,目前我国航运业的替代燃料包括液化天然气动力船、醇类/醚类动力船以及燃料电池动力船,其中液化天然气动力船发展最快。中国海事局与国家能源局正全面推进液化天然气在船舶上的使用,促进船舶节能减排。按照交通部规划2016年LNG动力船规模将达到1000艘以上。与此同时,中国船用LNG加注站网络布局已逐渐成型,将结合水运分布形成两横两纵两网十八线的LNG动力船加注网络。

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