全球海域0.5%硫控挑戰(zhàn)

本刊記者

2016年倫敦當(dāng)?shù)貢r間10月27日，國際海事組織MEPC70作出了“自2020年實施0.5%的全球海域硫限制，而不是推遲五年至2025年”的重大決定。反觀當(dāng)下市場供應(yīng)的船舶油品含硫量3.5%的現(xiàn)狀，毋庸置疑，未來的三年備戰(zhàn)期，航運業(yè)將面臨諸多挑戰(zhàn)。如2020年后每天需轉(zhuǎn)換400萬桶高硫燃料如何滿足，公約生效前全球所有非合規(guī)船舶如何完成加裝廢氣清洗裝置，以及公約生效后如何監(jiān)管等一系列問題。當(dāng)然，安全合規(guī)問題也自然最受航運業(yè)關(guān)注。

現(xiàn)實解決方案單一

近日記者獲悉，五大洲（南美、北美、歐洲、亞洲和歐洲）45個國家的港口國控制管理當(dāng)局已經(jīng)確定將2018年巴黎備忘錄和東京備忘錄的PSC大檢查重點鎖定在船舶氣體污染方面。在與業(yè)內(nèi)人士探討這一檢查趨勢時，幾位業(yè)內(nèi)人士不約而同地認為，這無異于又給2020年0.5%全球硫限制規(guī)定的實施注入了一針“催熟劑”。不可否認，提高硫控的腳步正在變得愈發(fā)急促，但與此同時記者也在采訪中發(fā)現(xiàn)了一些問題，與如火如荼的限硫熱潮相對應(yīng)的是船東們的異常冷靜。這不免讓記者疑惑，這種遲疑觀望的背后到底有哪些原因？

采訪中，一位業(yè)內(nèi)人士談出了自己的看法。首先其坦言對于航運公司而言，想要既安全又經(jīng)濟解決限硫問題絕非易事，目前來看成本與安全之間難以找到平衡點則是最大的癥結(jié)。眾所周知，使用低硫燃油是最直接的履約手段。船用燃油含硫量從3.6%降至0.5%后，SO2的排放量在降低86%的同時，也意味航運公司不得不支付更高的燃油成本。燃油成本導(dǎo)致的壓力具體有多大？一位內(nèi)人士粗略給記者算了一筆賬。他告訴記者，目前來看含硫量3.6%的燃油與0.5%的燃油價格差約90歐元/噸。以其所在公司的某一船舶來做參考，該船滿載14節(jié)航行，每日主機油耗粘度380的重油58.5噸。如果更換燃油，則需要每天多支出約4萬人民幣的降硫成本。但“成本困擾”僅僅存在于油品價格的增長么？答案并非如此簡單。采訪中一位輪機長向記者談到，原本船上柴油機、鍋爐等燃油動力設(shè)備是基于含硫量較高的廉價船用重質(zhì)燃料油設(shè)計。如果未經(jīng)改造就直接使用低硫燃油，勢必產(chǎn)生不利影響，尤其是對噴射系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)而言。該輪機長補充談到：“不得不說，換油的硫控解決方案簡單且一勞永逸。但改造耗時、設(shè)備不安全因素增高加之成本問題，使得該控硫解決方案成為了‘浮云’。也許有人會說，這一解決方案適用于中短航線的船舶，但面對如今蕭條且前景不明的航運形勢，試問哪家船東又會選擇追加如此之高的固定燃油成本貿(mào)然選擇這一解決方案呢？”

采訪中專家曾談到，不可否認，目前有多種方法可供船東選擇用來解決0.5%限硫難題，然而，對于不少船東而言，其實無法感受到“更多選擇、更多歡笑”。就算解決了燃料成本問題，諸多現(xiàn)實困難也正在把原本多元化的安全降硫解決方案推向只能通過船舶加裝廢氣脫硫設(shè)備這一解決方法上來。并非空談，拿近期大熱的“使用LNG替代傳統(tǒng)燃料解決降硫問題”的方案來看，就存在著諸多“難言之隱”。專家談到，眾所周知LNG是公認的綠色燃料，且資源豐富，價格（420歐元噸）介于船用燃料油和船用輕柴油之間，但使用其作為船用燃料仍然存在一些難題。首先是LNG加注問題，目前來看除北歐地區(qū)外，全球大部分港口補給設(shè)施尚不配套。此外，LNG續(xù)航能力較弱也是阻礙其在船舶行業(yè)推進的一大短板，目前以其為燃料的船舶最高續(xù)航能力僅為22天。同時LNG存儲燃料的壓力罐所需空間約為等量柴油艙的3～4倍，建造成本增加約8%～20%的硬性條件也注定了對現(xiàn)有船舶燃料系統(tǒng)的改造難度和成本較高。最后由于更換了動力設(shè)備，出于安全考慮必須重新對船上人員進行系統(tǒng)培訓(xùn)。所以諸多因素決定了“LNG作為替代燃料”的價值或許只能在一些短航程的內(nèi)河航線上才能得以體現(xiàn)。

“最佳”方案仍存缺憾

采訪中，專家向記者展示了一份某機構(gòu)對船舶采用LNG替代燃料與使用廢氣脫硫技術(shù)的比對研究報告。該報告在經(jīng)濟性一章中通過公式演算得出的最后結(jié)論為,LNG是否能夠作為替代燃料的經(jīng)濟性主要取決于以下兩點：其一，與HFO的價格差異；其二，航線中排放控制區(qū)所占比例。從這一結(jié)論不難聽出這樣一個話外音，價格差異和航線中排放控制區(qū)所占比例越大，廢氣脫硫技術(shù)的經(jīng)濟優(yōu)勢越明顯。并非一家之言，在采訪中專家也給出了相同的觀點。專家坦言，從長遠來看，采用廢氣脫硫技術(shù)才是履約的最佳選擇。

據(jù)專家介紹，目前廢氣脫硫技術(shù)中較為通用的脫硫方法包括干法（吸附式、等離子體、荷電干式）、半干法（旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法、循環(huán)流化床法）和濕法煙氣脫硫（石灰石/石灰法、海水脫硫法、氧化鎂法、檸檬酸鹽吸收法、氨水吸收法、循環(huán)鈉堿法）等。其中，由于海水脫硫技術(shù)具有運行成本低、無固體廢棄物，且脫硫后的海水經(jīng)處理達標(biāo)后又可排回海洋等優(yōu)點，因而脫穎而出成為了最具良好應(yīng)用前景的方案。盡管海水脫硫技術(shù)優(yōu)勢明顯，但專家也毫不避諱地談到，該方案還有待完善。

對此，業(yè)內(nèi)專家談出了自己的一些看法。他指出，國外均采用將脫硫塔裝在船舶煙囪里，以便脫硫后的廢氣可順著煙囪排放。雖然這種設(shè)計在一定程度上可減小脫硫系統(tǒng)的占用面積，但也限制了脫硫塔的大小，需要改善其他參數(shù)來補償氣液相停留時間減小所帶來的影響。由于海水恢復(fù)系統(tǒng)的面積占整個脫硫系統(tǒng)的比例較大，因此減小海水恢復(fù)系統(tǒng)的占用面積以達到減小脫硫系統(tǒng)規(guī)模，成為了海水脫硫技術(shù)首個難以逾越的難點。盡管圍繞著“小”字，船配廠商各顯其能，但有些問題依舊難以回避。某公司曾采用二級曝氣的方法解決該問題，即在脫硫塔底部進行一級曝氣，在曝氣池進行二級曝氣來減小海水恢復(fù)系統(tǒng)的占用面積。雖然該法簡單可行，但脫硫塔的尺寸卻限制了一級曝氣的脫硫效果。此外，還有廠商提出向海水中加入氧化鎂或利用微量鐵鹽及其他氧化劑在脫硫塔內(nèi)，用以去除亞硫酸根離子減小海水恢復(fù)系統(tǒng)占用面積。但此類方案均將脫硫塔作為脫硫海水進入恢復(fù)系統(tǒng)前進行亞硫酸根離子氧化的第一場所，這一做法也導(dǎo)致了氧化率并不理想。因此，如何在脫硫塔內(nèi)高效氧化亞硫酸根離子，是減小船舶海水脫硫系統(tǒng)占用面積的一個重要思路。

除此以外，專家提示，海水脫硫技術(shù)在某些方面仍存在著一些模糊，值得業(yè)內(nèi)關(guān)注。為了明晰這一觀點，專家以惡劣天氣下的一些問題向記者做了說明。在惡劣天氣情況下，船舶時常處于顛簸搖晃狀態(tài)。船舶在這種狀態(tài)下運行，不僅會影響脫硫設(shè)備的穩(wěn)定性與安全性，且可能導(dǎo)致廢氣與海水在脫硫塔內(nèi)分布不均，進而影響脫硫效率。他指出：“據(jù)我所知，目前尚未有這方面研究的報道。為了確保海水脫硫系統(tǒng)在海上運行的穩(wěn)定性，未來應(yīng)加大船舶搖晃狀態(tài)對脫硫設(shè)備可靠性及脫硫效率影響研究的力度。”另外，在海水脫硫技術(shù)中有將MgO或Mg(OH)2加入海水用于提高脫硫效率的做法。他補充談到：“脫硫中所使用的海水最終要被排入大海。隨著0.5%限硫標(biāo)準(zhǔn)的提出，相信會有更多船東選擇此類方法用以降低硫排。盡管目前來看脫硫后的海水經(jīng)處理達標(biāo)后排入大海對海水水質(zhì)及海洋生物無明顯影響，但我認為海水脫硫技術(shù)是否會對環(huán)境產(chǎn)生不良影響，還需長期觀察與監(jiān)測。”

落地與監(jiān)管難題

采訪中，某航運公司安監(jiān)部的一位人士向記者談起了自己對于“2020年后實施0.5%的全球硫限制”的擔(dān)憂。他毫不避諱地向記者坦言：“就目前形勢來看，我公司所屬不少船舶需要采用安全船舶廢氣清洗系統(tǒng)來滿足公約要求。但有些關(guān)于船舶營運安全的問題卻一直沒能得到解決，實在讓人不安。”在他看來，在船舶營運安全層面，船舶廢氣清洗系統(tǒng)就存在著一定問題。運用該方案解決硫排問題，需要安裝一套用于中和、清洗酸性液體的化學(xué)藥劑投放設(shè)備及控制系統(tǒng)。人員及相關(guān)設(shè)備接觸化學(xué)藥劑不可避免會引起腐蝕，這也就衍生出了該方案可能會影響人員健康以及設(shè)備壽命這一問題。其次，藥劑的采購、運輸、儲存以及廢渣（或廢液）如何處理也存在模糊集。他補充談到：“據(jù)我所知，目前全球能夠接受該方案廢物處理的港口可以說少之又少。這背后肯定與各國對于港口安全的慎重考慮有著千絲萬縷的關(guān)系。”不僅如此，其還談到了安裝海水脫硫系統(tǒng)會增加柴油機排氣背壓的問題。排氣背壓增大會使排氣阻力增加，導(dǎo)致缸內(nèi)廢氣能量得不到有效利用，使柴油機功率下降并冒黑煙，可靠性變差。如果這些問題皆存在模糊集，那么船舶限硫的安全問題將難以得到保證。

此外，在采訪中不少業(yè)內(nèi)人士也提出了與非政府性的環(huán)保組織“Transport&Environment”同樣的問題。早前在IMO宣布自2020年對全球范圍內(nèi)的船舶實施0.5%硫限制后，“Transport&Environment”航運部主管Bill Hemmings曾表示：“這是一個具有里程碑意義的決定。但是接下來需要重點關(guān)注的是該項決定的具體實施問題，如誰以及如何來監(jiān)督監(jiān)管（履約和執(zhí)法）本次決定的具體實施，尤其是當(dāng)船航行在公海上的時候。再比如，怎樣來監(jiān)督監(jiān)管航行于太平洋上的船舶。”盡管截止記者完稿前，這些問題似乎依舊沒能得到準(zhǔn)確答案。但在IMO的決心面前，我們有必要猜測未來有可能會出現(xiàn)強制加裝某些設(shè)備對硫排做全周期監(jiān)控的假設(shè)。

如果假設(shè)成立，那么有些問題當(dāng)然也會接踵而至。據(jù)專業(yè)人士介紹，船舶在不同工況（全負荷工況、航行工況、進出塔工況、裝卸貨工況、停泊工況）運行時皆產(chǎn)生對海水脫硫性能的影響。不僅如此，柴油機在不同工況下排放的煙氣成分及含量會有很大不同，也會影響海水脫硫性能。此外，船舶在海上航行時，海水脫硫系統(tǒng)的運行將受到氣候的影響。在不同的季節(jié)及地區(qū)，海水水溫變化較大（0～32℃）。如果海水溫度過低，在脫硫塔內(nèi)與高溫廢氣接觸會增加設(shè)備的負荷，這對設(shè)備性能提出了更高的要求。該業(yè)內(nèi)人士談到：“如果設(shè)想成真，那么將對未來硫排的監(jiān)管提出更高且更細致的要求。”