船舶“油改氣”何時叫好又叫座

本刊記者 殷 毅

船舶“油改氣”何時叫好又叫座

本刊記者 殷 毅

8月份，一艘被譽為我國長江混合動力第一船的“武拖輪302”號在武漢首航成功。該輪經過改造，一改以往純柴油的單一燃料模式，成為可使用柴油和LNG（液化天然氣）兩種燃料的混合動力船舶。截止10月份記者到武漢采訪時，該輪已投入試驗運營近兩個月。據理論測算，混燃模式下，硫氧化合物、氮氧化合物、二氧化碳減排將分別實現100%、85%～90%、15%～20%，能真正實現“低碳航運”；而最令船東欣喜的則是其運營成本直接下降了20%～30%。

經濟效益明顯

改造后的混合動力船舶以LNG為主要動力能源，與柴油配比為7∶3。該輪的LNG燃氣通過布置于后甲板的可整體吊裝的四個LNG儲氣罐組實現儲氣更換。一旦LNG使用完畢因故不能及時填充或者燃氣系統出現故障不能使用，船舶仍可在純柴油模式下正常運行。

“武拖輪302”號的雙燃料動力改造的研發商為湖北西藍天然氣有限公司。據該公司總經理方家漢介紹：LNG屬低溫液體，其密度比空氣輕，在發生泄漏后會自動向上溢開，不會對水體產生污染；同時，在加入特殊嗅劑后，天然氣如有泄漏會及時被發現。另外，天然氣的燃點比汽油和柴油都要高，瞬間著火比油慢，也易擴散，不易達到爆炸極限，所以安全性能很高。

對于船東來說，其更看重的是燃料成本的降低。方家漢介紹，1立方米LNG氣體近似于1到1.1公升汽（柴)油。目前柴油均價6元/公升，天然氣4.5元/立方米，如果按照70%的替代率來算，一年大約節省近20萬元。從改裝成本上看，船用LNG電控裝置約5萬元/套，船用儲罐等約為13萬元/套，改造費5萬元左右，共計23～25萬元/艘（300噸級），那么，一年多就能收回改裝成本。

據悉，這種雙燃料的混合動力船舶目前國內已不止一艘。8月8日至8月24日，由江蘇省宿遷市地方海事局牽頭、北京油陸集團公司出資研發的一艘“蘇宿貨1260”號貨船，在京杭運河蘇北段進行實船試航，目前也投入了運營；最近，中國船級社（CCS）對擬進行LNG-柴油混合動力改造的長航鳳凰重慶貨運公司所屬的“長迅3”號輪進行了改造前勘驗。在對LNG氣罐的存放、機艙的安全、通風換氣和報警等改造的關鍵技術改造方案及因改造導致的船舶穩性變化等進行科學論證和嚴謹的圖紙審查后，并完成實船改造和檢驗滿意后，該輪將轉入實船試驗，投入運營指日可待。

而在國際上，嘗試在各種類型的船舶上安裝氣體燃料發動機的熱潮也已展開。德國一家船東即將其一艘大型遠洋集裝箱船轉換成以LNG為動力燃料；而丹麥、挪威等北歐國家則已經開始將LNG作為渡船、滾裝船、海岸警備船、LNG船和平臺供應船上的燃料。

CCS加快制定相關規范

CCS國內建造處的田偉認為，從實踐上看，對原柴油單一動力模式的現有船實施LNG-柴油混合動力改造所面臨的主要難題在于兩個方面：一是原船柴油發動機需要進行適當改造以使其適用于LNG動力。另一方面的難題就是船舶新增LNG儲氣裝置的布置。因為原船設計并未給LNG儲氣罐預留足夠的存放空間，如何在有限的船舶空間布置LNG儲氣裝置，使得其處于安全區域并可給予適當的安全防護特別是防火、防泄漏措施的設計將是確定改造方案的關鍵點。另外，如果將LNG燃料用于長距離運輸船舶，安全設計必須實現由岸基或者由LNG加氣船直接向船舶儲氣裝置實施填充，而不是像本次改裝的“武拖輪302”號輪一樣通過更換可移動的儲氣罐組實現。

從今年4月份始，CCS與相關設計單位和科研機構進行技術交流，對內河船舶采用氣體燃料或雙燃料動力或對現有船只進行改裝的可行性進行了評估分析。結合內河船舶特點，對LNG燃料艙、燃料管系、加熱和冷卻設備、防泄漏及發動機電控單元等關鍵技術進行了深入研究，初步制定了內河LNG燃料動力船的相關技術要求。對“武拖輪302”號輪，CCS制定了以實船命名的審圖原則。據CCS技術處處長徐立介紹，中國船級社將在今年完成氣體燃料動力船舶檢驗指南，包括雙燃料發動機系統設計安裝和雙燃料發動機在船舶上的使用等技術標準的編制，在使用一段時間并加以完善后形成CCS氣體燃料動力船規范。

推廣工作任重道遠

無疑，這種混燃模式的雙動力船舶將為長江內河的綠色航運做出巨大貢獻，應用技術已經具備。但據記者了解，這種低碳船舶普及應用起來卻有些“雷聲大，雨點小”。原因何在呢？

在業界摸爬滾打了多年的方家漢說，這種雙動力船舶因其低碳環保和燃料的低成本在船東們眼里極具魅力。目前，湖北西藍天然氣有限公司已擁有9艘有改裝意向的船舶。但因為現有港口的水上加氣站等后續服務配套設施跟不上，直接影響船舶“油改氣”工程。船舶在運輸過程中需要發動機提供足夠長時間的持續推進動力，即需要在沿途港口進行LNG補給。而目前這種補給和儲存等基礎設施遠遠不能達到相應的能力。原因是加氣站建在哪、怎么建等，目前在政府層面都缺乏相應的技術規范和管理標準以及政策支持。這直接影響船舶的“油改氣”工程的實施。另外，船舶“油改氣”屬高危行業，急需專業的管理和技術人才，但目前這方面的人才有顯匱乏。

方家漢說，目前這種“油改氣”船舶之所以不能大面積普及還在于一個市場原因。目前試驗船已經成功，但推廣和市場的培養還需要一個過程。即所謂一個新生事物出世，要被大家接受、認同還需要時間。現階段需要企業做好推廣和宣傳工作的同時，需要地方政府和國家船檢部門大力支持。他估計，不久的將來，市場和管理標準等相關的問題和困難都將得到解決。

中國船舶工業經濟研究中心劉碧濤、張勇慧近期撰寫《LNG船用發動機研究步入“現在進行時”》一文，文章最后建議“將雙燃料發動機作為未來5～10年的研發重點”。文章分析：考慮IMO規則要求的排放限制，同時世界范圍內LNG補給設施相當少，短期內LNG發動機應用于遠洋船舶還有很大困難，而雙燃料發動機因其混燃模式可同時解決LNG存儲空間過大和LNG無法補給的困難。另外，由于目前LNG燃氣發動機技術在國外也屬高端技術，我國想要立即進行技術引進和自主研發困難很大；相反，雙燃料發動機技術在國外已較成熟，對其技術引進或與國外合作會相對容易。