航運業是耗能大戶,而目前我國船舶清潔燃料使用率極低,大力推進船舶使用LNG作為燃料既是大氣污染物治理的需求,也是我國能源結構調整的需要。
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LNG水上加注站。 |
1、船舶使用LNG作為燃料的必要性
船舶尾氣排放導致的大氣污染較為嚴重,據聯合國國際海事組織(IMO)在制定更嚴格的排放標準之前的統計,2007~2012年,全球船舶平均每年的二氧化碳排放約占全球總排放量的3.1%,氮氧化物約占15%,硫氧化物約占13%。船舶氮氧化物和硫氧化物的排放呈現出區域性的特點,即在港口國家或城市的污染較重。在實施嚴格的排放標準之前,一些歐洲港口國家的船舶氮氧化物排放占本國總排放量的25%以上,硫氧化物的排放占總排放量的30%以上。
根據上海市環境監測中心研究結果顯示,2015年上海市船舶細顆粒物、氮氧化物和二氧化硫排放占上海市大氣排放的比例分別為4.4%、29.4%和25.7%
設計優良的LNG燃料船舶,相對于傳統燃油船舶,其硫氧化物、氮氧化物和顆粒物可分別減排90%、80%和90%以上,在各種綠色方案中是最為現實可行的。
同時,天然氣在我國一次能源的比例一直處于7%以下,遠低于全球25%的平均水平。2017年6月,國家交通運輸部和國家發改委等13部委聯合發布了《加快推進天然氣利用的意見》,提出了逐步將天然氣培育成我國現代清潔能源體系的主體能源之一,到2020年,天然氣在一次能源消費結構中的占比力爭達到10%左右,到2030年,力爭達到15%左右的總體目標。
航運業是耗能大戶,2017年全球船舶燃料油消耗超過4億噸。目前,我國船舶清潔燃料使用率極低,2017年,我國交通燃料用天然氣僅占到總消耗量的7%,其中幾乎全部為公路交通的貢獻,船舶用量少到可以忽略。因此,大力推進船舶使用LNG燃料,將對我國能源結構調整做出貢獻。
2、我國LNG燃料船的發展歷程
由于船舶燃料費用占到了船舶運營費用的約70%,因而尋求更經濟的燃料是行業的需求。我國自2010年開始推動將LNG作為船舶燃料,首艘使用LNG燃料的船舶是武漢輪渡公司的一艘拖輪。當時推動使用LNG作為船舶燃料的主要驅動力是LNG燃料價格優勢。
但隨著國際油價下跌,LNG逐漸失去了價格競爭優勢,LNG燃料船舶并未得到預期的發展。自黨的“十八大”召開以后,政府加強了對空氣質量的關注,交通運輸部于2013年發布了《關于推進水運行業應用液化天然氣的指導意見》,意見中提出到2020年,內河運輸船舶能源消耗中LNG的比例達到10%以上。2015年發布的《船舶與港口污染防治專項行動實施方案(2015-2020年)》和《交通運輸節能環保“十三五”發展規劃》也都提出將大力推進LNG在水運行業的應用。但在實施過程中,由于LNG價格優勢不明顯,LNG加注配套設施建設不完善,導致船東積極性不足,LNG動力船的發展仍然較為緩慢。雖然財政部和交通運輸部制定了資金補貼政策,但由于對未來價格走勢的擔憂,船東積極性并未被調動起來。截至2016年底,全國投入使用的LNG燃料船舶不足200艘,且大部分為小型內河船舶,對環保的貢獻不大。
2017年,政府開始了新一輪的推進工作。2017年6月國家13部委聯合發布的《加快推進天然氣利用的意見》中提出“將推動天然氣車船作為推進重點”和“實施交通燃料升級工程”。2017年8月,交通運輸部印發《推進長江經濟帶綠色航運發展的指導意見》,提出“到2020年,船舶使用能源中液化天然氣(LNG)占比在2015年基礎上增長200%”的目標。2017年8月交通運輸部印發了《長江干線京杭運河西江航運干線液化天然氣加注碼頭布局方案(2017—2025年)》,提出到2025年前基本建成長江干線、京杭運河、西江航運干線LNG加注碼頭體系,共布局74個LNG加注碼頭。這些政策加上來自財政部的資金補貼從一定程度上刺激了船東應用LNG的積極性。
截至2018年5月,我國已有LNG動力船舶280艘。其中,新建船163艘;改造船117艘。在280艘船舶中,純LNG燃料109艘,柴油/LNG雙燃料171艘;內河273艘,沿海7艘(港作拖輪4艘);干散貨或集散兩用船254艘(占91%)、旅游客船1艘(湖南),其他船25艘。建成船用LNG加注站18座,其中長江干線7座、京杭運河8座、西江干線1座、長三角水網地區2座,但由于驗收程序等問題,目前投入試運行的僅有4座。
3、“金字塔”型政策和法規推進結構
經過8年的發展,我國在推動船舶使用LNG燃料上,政策法規的推進基本上形成了“金字塔”結構。
在金字塔的頂層,體現出我國對生態文明建設做出的努力,在黨的“十九大”報告中提出,我國將“成為全球生態文明的重要參與者、貢獻者和引領者。”第二層是我國國內的立法,《大氣污染防治法》第63條明確了內河和江海直達船舶的清潔能源使用要求。國家發改委等8部門發布公告,2017年7月1日起,全國全面停止銷售硫含量大于50ppm的普通柴油(相對于普通柴油,LNG的價格優勢顯現)。第三層是我國航運業的整體目標,首先,我國于2015年設立了三個船舶大氣污染物排放控制區(珠三角、長三角、環渤海),船舶可采用LNG等替代燃料達到排放要求;其次,交通運輸部于2017年8月印發了《關于推進長江經濟帶綠色航運發展的指導意見》,提出到2020年,長三角水域船舶硫氧化物、氮氧化物和顆粒物與2015年相比分別下降65%、20%和30%的目標。第四層是船舶排放標準,國家環保部首次發布了船舶發動機排放限值標準《GB 15097 船舶發動機排氣污染物排放限值及測量方法(中國第一、二階段)》,第一階段標準自2018年7月開始實施,在一定程度上也會促進LNG燃料的使用。這四層的“金字塔”結構,可從理念、政策和標準方面給予行業引導。
在安全監管方面,國家海事局和中國船級社在2014年就完成了LNG燃料船和加注的法規和規范體系建設,相關的監管規定、船員培訓要求即將出臺。
可以預見,在上述結構化的推進政策和相關標準下,我國未來LNG燃料船舶將會得到一定發展。
4、我國船舶LNG燃料用量的市場空間預測
目前,我國沿海擁有各類運輸船舶約9000艘,干散貨船約占60%,集裝箱船約占10%。綜合考慮技術可行性、經濟性等因素,適合改造的船舶約為3000艘,假定到2025年有10%的船舶改造成LNG燃料,則約有300艘船舶。
綜合考慮運力需求等因素,到2025年,沿海新造船舶約300艘,按30%的船舶使用LNG燃料,則有約90艘船舶。可見,到2025年,我國沿海航行的運輸船舶,將有近400余艘LNG燃料船舶。
在內河船舶方面,據悉,到2025年內河新建船舶應用LNG燃料比例將達10%以上。按新造船總數預測,到2025年,我國將至少新造500艘內河LNG燃料船。對于現有內河船改造成LNG燃料動力,到2025年,潛在的改造船舶約7000艘。屆時,我國將擁有約8000艘(含現有船)LNG燃料動力內河船舶。
根據上述LNG燃料船數量和燃料消耗量綜合測算,到2025年,我國國內船舶的LNG燃料年消耗量約為50萬噸,再考慮國際航行船舶,我國船舶LNG燃料的需求量將達到200萬噸,約占我國LNG進口總量的5%。
5、亟等解決的問題及對策建議
問題1:
LNG物流鏈尚不夠暢通,雖“大動脈”已形成,但“毛細血管”不夠完善,如沿江、沿河LNG燃料加注站的補給、LNG二級接收站的轉運存在挑戰。
對策與建議:
建議著力發展LNG運輸船舶進入長江等內河開展二程轉運和分銷,從船舶航行、貨物操作等方面提出安全監管措施。大力推進LNG罐式集裝箱公路、鐵路、水運多方式聯運的發展,使能源運輸呈現多樣化,進一步打通LNG使用的“最后一公里”。
問題2:
LNG相關船舶通過三峽船閘尚存在障礙,限制了長江上游LNG燃料動力船舶的發展。
對策與建議:
2018年4月,習近平總書記在武漢主持召開深入推動長江經濟帶發展座談會并發表重要講話,提出“要堅持把修復長江生態環境擺在推動長江經濟帶發展工作的重要位置,共抓大保護,不搞大開發。不搞大開發不是不要開發,而是不搞破壞性開發,要走生態優先、綠色發展之路”。LNG燃料船是解決船舶空氣污染的措施,應盡快研究制定LNG動力船通過三峽船閘的安全監管措施,促進綠色航運的發展。
問題3:
沿海船舶LNG加注設施建設審批程序、管理主體、審批依據尚未明確。
對策與建議:
盡快出臺可滿足我國沿海水域實際加注需求的船舶LNG加注設施布局方案和船舶LNG燃料供應保障體系的建設方案。盡快制定沿海船舶LNG加注基礎設施建設的標準規范、監管規定,進一步明確船舶LNG加注設施建設審批、運營監管等問題,加快推進沿海船舶LNG加注設施建設。
問題4:
LNG燃料船舶及加注設施的建設成本高于傳統船舶和設施,而國家相關資金補貼政策均已經到期,尚無其他資金補貼政策出臺。
對策與建議:
為了推動LNG等清潔能源在船舶上的應用,國際上一些國家和地區在資金補貼上有一些創新做法,例如歐洲在LNG加注站建設、新建船舶等方面采取了設立排放基金、減稅、減收港口費等措施;新加坡海事與港務局建立了“海事創新與技術基金”;韓國制定了“新造船支援計劃”,間接通過稅收優惠和港口費豁免的方式提供補助。我國可借鑒這些做法,從設立基金、制定財政補貼政策等方式來激勵航運業應用LNG等清潔燃料。
(范洪軍 中國船級社武漢規范研究所)
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