12月12日,《联合国气候变化框架公约》近200个缔约国一致同意通过全球气候变化新协定——《巴黎协定》。这份里程碑式的文件将对全球经济发展模式起到深远影响,向世界发出了一个强有力的信号,即“化石燃料的时代”即将结束,绿色新能源产业有望成为下一个风口。
在可预见的将来,随着我国航运业的不断发展,对能源的需求无疑将继续增加,船舶的能源消费总量也将继续增长,以往粗放式的能源利用方式不可持续,发展清洁高效的新能源船舶之路迫在眉睫。好风凭借力,扬帆正当时,抓住机遇,符合绿色低碳发展的中国新能源船舶也将“迎风起航”。
环保倒逼船舶应用清洁能源
记者了解到,大气污染三大污染源,除了机动车、工业企业排放外,船舶污染是第三大污染源。目前我国港口航运燃油标准较低,船舶主要使用重油或劣质柴油,一艘燃油含硫量3.5%的中大型集装箱船,以70%最大功率的负荷24小时航行,其一天排放的PM2.5相当于21万辆货车。
根据国际海事组织环境规则,绿色船用燃料将限于低含硫量燃料,由此将引发航运革命性的变化。2020年起,船用燃料含硫量在公海需低于0.5%,而在近海区需低于0.1%,减少碳排放也是未来船舶产业重要考虑因素之一。因此,研究和使用确实可行的新能源船舶势在必行。
日前国家出台的《船舶与港口污染防治专项行动实施方案(2015—2020年)》也在倒逼船舶使用清洁能源,以降低硫氧化物、氮氧化物、颗粒物。方案规定,2018年起投入使用的沿海船舶、2021年起投入使用的内河船舶执行新修订的《船舶污染物排放标准》,并在2020年底前全面完成,航行船舶经改造仍不能达到要求的限期予以淘汰。
从近十年中国造船业占世界造船市场份额的变化可以看出,中国造船业在全球市场上所占的比重正在明显上升,我国船舶工业的造船能力、科技实力和国际竞争力不断增强,国际地位显著提高,已成为具有重要影响力的世界造船大国。随着世界造船能力继续扩大,国际造船市场供大于求的态势不变,生产过剩量有扩大的趋势,使世界造船市场竞争变得更为激烈。此外,随着船舶工业的快速发展及环保问题的全球化,绿色船舶成了未来世界造船业、航运业竞争的关键所在。绿色船舶可以充分利用各项清洁能源,包括使用液化天然气、电能、太阳能、风能、波浪能等。
据权威人士透露,目前已有不少国家的政府部门已推出了以保护环境为主题的“绿色计划”。目前,日本、加拿大政府、美国、英国、德国等发达国家采取了一系列环保措施,促进了绿色制造的发展,这一方面为企业打开销路、参与国际市场竞争提供了条件,另一方面也有可能利用“碳减排”来编织新的市场壁垒。现在,发展绿色新能源产业的趋势已经把造船业的巨大机遇和挑战一并展现在中国企业的面前,面对激烈的市场竞争环境,如何规避各种风险,如何把握机遇,是我国船舶制造业发展命运攸关的时刻。
液化天然气动力船有望开启黄金十年
随着全球节能减排呼声的日益高涨,作为碳排放大户的航运业正积极向节能低碳的方向“航行”,具体措施包括制定与完善相关规则、开发新技术、研发清洁能源船型等,全球航运业正在船用燃料市场进行更多的探索和尝试。在清洁能源中,液化天然气(LNG)作为一种经济、绿色、环保、安全的新型能源,优势突出,对传统能源的替代作用愈发明显,市场前景相当广阔。
目前,船舶运输逐步采用 LNG作为燃料动力,正成为船舶行业新的发展方向。江苏一位船企负责人向记者介绍:“与普通船用柴油船相比,使用LNG燃料动力船舶可以使硫化物排放量降低90%,氮氧化物排放量降低84%,二氧化碳排放量降低20%,燃烧效率可以增加30%,噪声也有所降低。”
近几年来,针对水上LNG的应用推广,交通运输部和财政部分别给予了政策导向和资金支持。交通运输部发布的《关于推进水运行业应用液化天然气的指导意见》,提出2015年内河运输船舶能耗中LNG的比例达到2%以上,到2020年达到10%以上。交通运输部发布《关于2014年交通运输行业节能减排工作要点的通知》,要求推进新增船舶燃料消耗准入制度,推动LNG燃料动力内河船舶区域性应用试点示范工作,开展港口能效管理试点示范工作。在财政部、交通运输部印发《内河船型标准化补贴资金管理办法》的通知中,出台了关于新建液化天然气(LNG)动力示范船的补贴标准。记者欣喜地看到,在此轮LNG动力船舶推广示范应用中,越来越多的地方已经开始生产应用,包括江苏、浙江、广东、天津等城市都已经在着手规划与制定从2016年开始的下一步行动计划。
在业内人士看来,LNG动力船舶是个巨大的市场。2017-2020年我国将累计新建内河船舶约1.2至1.4万艘,若其中70%采用LNG燃料作为动力,大约有1万艘新建LNG动力船。“船的寿命比车长,加气量大,且新建、改造的投资成本更高,一旦该市场空间打开,规模相当可观。”中国天然气集团有限公司市场营销副总裁谈一良说。下一步,中国天然气集团将和中海油合作,从气源到加气站等形成上下游的产业链,力推船舶油改气。
随着更多成熟可靠的产品投放市场,更多的资金投入,再加上政府部门的高度重视,液化天然气加注设施规模的不断扩大,以及各船企在核心技术领域的深耕细作,LNG燃料船必将加速步入加速发展期。乐观估计,LNG燃料船市场有潜能保持10年左右8%至9%的增速。专家表示,一旦新能源市场成熟,有望开启LNG燃料船未来发展的黄金十年。
尚需完善配套政策
虽然新能源是船舶发展的大趋势,但我国新能源船舶的发展还存在缺乏安全技术、资金、燃料充注站等配套设施不健全的问题,制约着新能源船舶的发展进程,目前相当一部分航运企业持观望态度,期待有关政策出台。
在新能源船舶产业化发展的初期,政府发挥着重要作用。国家及地方对新能源船舶的扶持政策应持续加大,以扶持产业的发展。节能减排政策也应以节能减排的效果以及技术创新作为补贴的标准。专家认为,对新能源船舶补贴的面应该扩大,比如财政部和交通运输部联合发布《内河船型标准化补贴资金管理办法》,对LNG动力示范船的补贴标准制定了明确规定,这样的补贴政策也应在电能驱动等形式的新能源内河船舶上落地。
业内人士认为,政策的陆续出台可以增强国内资本投入新能源船舶领域的信心。同时,国家各类新能源研究项目直接或间接地支持着国内船企加大研发和产业化的投入,促进相关企业掌握核心技术。除此之外,基础配套设施的建设、运营、标准的制定以及有利于市场推广的消费者补贴政策的出台等方面也影响着新能源船舶的发展。
作为全新的产业链,在新能源船舶的推广初期,多样化的渠道发展将是新能源推广不可避免的趋势,随着产业链各环节公司技术的发展成熟,新能源船舶生产制造成本的降低,新能源船舶的大规模使用只待燃料充注站等基础设施的建设与完善。业内人士表示,我们看到了政府大力发展新能源船舶的决心,也希望航运企业能转变固有的能源消费观念,共同努力来促进中国新能源船舶的快速发展。
专家认为,目前船企应以市场需求为基础。在市场驱动的基础上,真正解决消费者对于经济、安全等多方面的疑虑,促进关键的技术突破,探索产业联盟并形成产业合力,我国新能源船舶才能做大做强。
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新能源动力船发展新方向
燃料电池推进船舶
燃料电池是将燃料(如氢、天然气、丙烷和甲醇等)中的化学能直接转化为电能的机电装置。 作为新一代船舶用燃料,船用燃料电池可以使船舶在行驶时几乎不排出NOx、SOx、二氧化碳等有害气体,符合日益规范化的环保要求而受到注目。船用燃料电池的研发是2000年代初开始由欧洲造船强国为中心进行的,所以目前大部分先进技术也由欧洲国家掌握。其中挪威船级社最为活跃。
LNG燃料船
LNG已被公认为船舶应对未来新环保要求挑战的理想燃料。在运营成本方面,功效相同的情况下,使用LNG清洁能源比使用柴油节约55%—60%的费用。在能源利用方面,LNG是一种清洁能源,其应用可以大大降低氮氧化物和二氧化碳的排放量;由于天然气不含有硫和残留物,也杜绝了硫化物和微小颗粒等有害物的排放,具有非常明显的社会效益和经济效益。有数据显示,1艘海洋平台供应船采用LNG为燃料减少的氮氧化物排放量相当于2万辆燃油汽车的排放量。
风能推动船舶
进入20世纪后,以风为动力的帆船因为不可靠而被视为落伍。国际海事组织(IMO)的数据显示,国际贸易中约87%的业务都由航运业主导。联合国最新的数据表明,航运业应为全球二氧化碳总排放量的4%负责。据国外媒体报道,出于对环境恶化以及日益高涨的油价的担忧,英国最大的风力发电商B9能源公司研制出一种新式帆船,其拥有长长的船身、高耸的桅杆以及昂贵的帆篷,外形酷似从19世纪海上飘来的纵帆船。但其配备了一系列高新科技,研发人员试图用它减少航运业的二氧化碳排放,还海洋一片纯净的蓝色。
太阳能利用
太阳能既是一次能源,又是可再生能源。它资源丰富,既可免费使用,又无须运输,对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态,使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。
太阳能电池板运用于远洋船舶并不新鲜,但到目前为止,太阳能电池仅用于船员舱和住舱供能。这款新太阳能电池系统,将节省6.5%的柴油消耗量,并减少1%到2%的二氧化碳排放。这些数字听起来并不多,然而,不积跬步难以成千里,对于颗粒污染的数字来说,任何一丁点儿减少都会有所帮助。
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