航运业“脱碳” 掀起船舶更新潮

文章来源:青岛政务网碳交易网2024-04-17 15:57

在全球航运业低碳转型的强势推动下，造船业迎来更新换代的超级周期。

今年一季度，青岛船企签下20艘新船建造订单，几乎都是清洁能源动力船舶。目前，青岛已经在清洁能源动力船舶领域占据先发优势，形成了民船中心设计绿色环保船型、北海造船和青船公司建造船舶、中船发动机生产船用动力、海德威和青岛双瑞提供环保船配产品的一条完备产业链。

刚刚发布的《山东省推动大规模设备更新和消费品以旧换新实施方案》提出，鼓励支持高耗能高排放老旧运输船舶提前报废更新，支持电动、LNG等新能源和清洁能源动力船舶发展。在业内人士看来，这将进一步刺激清洁能源动力船舶投资，加快航运业脱碳的步伐。

航运碳税箭在弦上

船舶的大规模更新换代，一方面与航运业周期性有关，船舶使用寿命为20年左右，上一个超级周期生产的船舶面临大批量淘汰，另一方面则是越来越严格的低碳转型要求，催生替代燃料船舶建造、环保设备改装、港口新能源应用等新市场。

航运业是排放大户，碳排放占全球温室气体排放量的3％。去年7月，国际海事组织（IMO）通过了新的船舶温室气体减排战略，修订后的减排战略包括到2050年实现国际航运温室气体净零排放，并承诺力争到2030年全球排放总量比2008年降低30％，替代燃料使用力争达到10％。

航运碳税的出台则让船舶减碳变得更为紧迫。欧盟已经将航运业纳入碳排放交易体系，未来前往欧洲航线的高耗能高排放船舶将收到碳排放账单。

根据英国造船和海运业分析机构克拉克森的最新统计数据，今年前2个月全球总计232艘1240万总吨的新船订单中，多达126艘680万总吨为替代燃料船舶，占比达到55.1％，超过去年全年的43.8％，刷新2022年创造的历史纪录53.7％。

除了新船全面转向清洁能源，很多未到报废年限的老船也需要进行环保升级，洗涤塔、脱硫塔、碳捕集系统等环保船用装备炙手可热。

前不久，韦立国际集团Winning　universe轮在北海造船完成改装，由海德威提供“尾气脱硫系统＋碳捕集系统预留”一站式解决方案。

“很多老旧船舶的碳排放不达标，想要免交碳税，一种方案就是加装碳捕集系统，把航行产生的二氧化碳收集起来，压缩成液态带回国内再处理。”海德威科技集团（青岛）有限公司发展部总监卢克超介绍，海德威的低碳航运解决方案涵盖了新燃料（甲醇／LNG／氨）供给系统、碳捕集与再利用系统、船舶尾气脱硫系统以及固态储氢、AEM制氢、二氧化碳加氢合成甲醇等最新前沿技术。

技术路线各有优势

清洁能源是航运业脱碳的关键。当前，船舶领域替代燃油的技术路线以液化天然气（LNG）、甲醇、氨、氢、电池等为代表。

“所有技术路线中，最成熟的是LNG，应用于大型远洋船舶的LNG双燃料发动机已经批量交付；更有前景的是甲醇，甲醇可以在常温常压下储存，仅需小幅度改装，LNG必须在零下162摄氏度低温下储存，光储罐的造价就要数千万元。从降低排放和控制成本的角度，越来越多船舶选择甲醇为动力。”卢克超表示。

全球前十大航运巨头中，马士基、达飞、中远海运等加入了甲醇燃料阵营，其中马士基一口气订购了18艘大型甲醇动力集装箱船。海德威也完成了国内首套甲醇燃料供给系统实船订单，为国家能源集团航运公司的10000DWT甲醇双燃料综合电力推进船提供甲醇燃料供给系统解决方案。

另一种颇具潜力的清洁能源为氨。氨可以像纯氢一样燃烧，不会产生碳排放，容易储存和运输。去年底，比利时船东CMB公司选择在北海造船建造其首批氨燃料系列大型散货船，由中船发动机制造氨燃料发动机。据中船发动机方面介绍，首台氨燃料发动机将于明年交付。今年2月，青船公司抢下氨燃料集装箱船全球首单，预计于2026年交付，在挪威至德国之间的航线运营。

在所有清洁能源中，氢是最为理想的零碳燃料。但氢有易泄漏、易扩散、易燃易爆等缺点，储存运输问题尚未完全解决。德国曼恩公司已经开发出新型船用氢内燃机，采用氢燃料电池动力系统的“三峡氢舟1”号在宜昌投入使用，相关应用均为内河或近海航运，未见于大型远洋船舶。

此外，航运低碳还有一条路线是电池，受到电池续航里程短、充电设施不足、成本较高等限制，主要应用于渡船、观光船、港口拖船等小众市场。以青岛港为例，启用了全国首艘油电混合智能拖轮，在纯电力模式下可实现零油耗、零排放。

中信期货研究报告显示，目前没有一种替代燃料具有全方位、压倒性的优势从而可以完全替代燃油在船用燃料中的中心地位。市场共识是从LNG过渡到可再生的氢、氨或甲醇。

布局全产业链

航运业低碳转型是个系统工程，涉及绿色能源制备、装备生产、储运及加注体系等产业链。

以备受航运业青睐的绿色甲醇为例，其“绿”体现在通过绿电制氢，再将氢气和二氧化碳反应生成甲醇。2023年，以甲醇为燃料的船舶订单达到138艘，然而绿色甲醇的生产、储运和加注等环节仍然滞后。马士基曾表示，到2025年公司需要绿色甲醇75万吨，2030年预计需要绿色甲醇500万吨，2040年大概需要2000万吨。

“大量新船交付之后，绿色甲醇燃料供应是远远不够的。一艘2.1万TEU集装箱船每年的甲醇用量大约3万到5万吨，目前国内在建的绿色甲醇项目产能难以满足需求。”卢克超表示。

自去年开始，中能建、中电建、中广核、中石化等大型央企加速切入绿色甲醇项目，金风科技、远景能源等民营企业也纷纷入局。这些项目多数位于内陆地区，利用风能、太阳能等可再生能源制氢，再合成绿色甲醇。而山东的海上风电资源得天独厚，海德威计划与山东港口、山东海运、山东能源等合作，打造绿氢制绿色甲醇示范项目。

在海德威规划中，先是通过可再生能源电解水制氢，再是将绿氢与二氧化碳合成绿色甲醇，然后是船舶采用绿色甲醇为动力，最后用碳捕集系统把二氧化碳封存起来用于合成绿色甲醇，形成船舶零碳排放全生命周期管理的闭环。

值得一提的是，绿色燃料加注能力也是港口吸引更多国际船舶靠泊、提升航运服务能级的重要砝码。

上海港已经抢先一步引进LNG加注船和绿色甲醇加注船，建设全球首个甲醇船用燃料交易平台，打造亚太船舶清洁能源加注中心。就在4月10日，马士基“阿斯特丽德马士基”轮靠泊上海洋山港，完成国内首单“船对船”加注保税绿色甲醇燃料业务。青岛港今年亦规划启动甲醇燃料船舶加注、岸电智能管理系统等一批项目，推动能源结构清洁化。