登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
船舶运输行业是全球贸易的基石载体,是经济活动的重要支柱,有超过80%的国际贸易运输量由船舶航运完成:从集装箱船,到大型油轮和液化天然气运输船,再到煤炭、铁矿石和谷物的散装货船,然而,与其广泛的覆盖面相对应,航运业同时也是温室气体排放的庞大来源。这些船舶依赖于化石燃料,尤其是重油和柴油,这些燃料会产生大量的二氧化碳和其它温室气体。
赵作智
西门子能源大中华区首席技术官
航运业脱碳迫在眉睫
目前,全球商用船只数量已达到10.5万艘,其中有超过半数(约5.6万艘)的载重超过1000总吨(数据来源:联合国,截至2023年1月)。根据国际海事组织(IMO)统计,全球航运每年消耗的化石燃料相当于2亿吨石油当量,燃料消耗占全球石油需求的5%;每年大约排放约10亿吨二氧化碳、甲烷等温室气体,占运输业排放量的13%。如果不采取有效措施,预计到2050年,全球船舶碳排放量将显著增加,占全球人为碳排放的比重可能从2020年的约3%增至18%。
过去数十年中,通过提高新建船舶建造标准、降低燃料污染物含量以及监控航行能效等方式,航运业的减排工作取得了一定的进展,但这对于减缓行业的温室气体排放量还远远不够。2022年,欧洲议会投票通过了关于船舶温室气体排放下降的决议,即到2025年、2035年和2050年分别减少2%、20%和80%(以2020年为基准)。另根据国际海事组织(IMO)2023年修订后的《减少船舶温室气体排放战略》,到2030年,全球海运业温室气体排放量将较2008年至少减少20%,并力争实现30%减排目标;到2040年,将至少减少70%,力争实现80%减排目标。
欧盟的碳市场已经率先将船舶碳排放纳入其中。从2024年1月1日起,所有总吨位超过5,000吨的船舶只要进出欧洲经济区(EEA)范围的港口,其二氧化碳(CO2)排放将纳入欧盟排放交易系统(ETS)的报告边界。适用范围包括所有船只——无论其悬挂的是哪国国旗(EEA成员国或非成员国)。欧盟ETS扩容之后纳入的航运排放范围包括:
· 进出EEA港口的航程,纳入100%的排放量;
· 在EEA港口以外开始或结束的航程,纳入50%的排放量;
· 船舶停留在EEA港口时,100%的排放量将被计算在内。
此外,即将于2025年施行的欧盟海运燃料条例(FuelEU Maritime)对欧盟区域内国际海运燃料中可再生和低碳燃料的比例提出更高要求。计算的基准为2020年船队的平均全流程温室气体强度:91.16 gCO2e/MJ。该强度将在2025年的基础上目标减少2%,到2030年减少6%,并从2035年起加速,到2050年实现80%的减少目标。
全球航运行业的碳减排不仅关乎全球气候目标的实现,在不断增强的监管压力和市场需求下,温室气体排放将成为航运企业的代价和加重的成本,更多的具有约束力的法规正在制定或即将实施,这涉及到行业自身的可持续发展,必须采取积极措施来应对减排挑战。2015年底气候大会通过的巴黎协定,并没有把航运的范围包含在内。国际海事组织IMO (International Maritime Organization)下属的国际海事组织海洋环境保护委员会MEPC(Maritime Environment Protection Committee),在具体组织IMO成员国和地区,积极推动全球合作,达到2050零碳航运的目标。2023年MEPC第80次会议上,IMO提出了减少船舶温室气体(GHG)的减排目标。因为有潜在的成为国际法的约束效应,这些目标积极推动了航运公司,比如马士基(Maersk),纷纷开始积极寻求基于绿色燃料的解决方案。
今年9月底10月初,在第82届MEPC会议上,成员国们起草的法律文本草案整合了成员国和国际组织对《国际防止船舶污染公约》可能作出的修订的意见和建议。如果获得通过,这些修正案将把拟议的新措施纳入国际法。MEPC将于2025年4月7日至11日举行下一届会议(MEPC 83),预计各成员国将在2025年10月正式通过修正案之前批准修正案。从现在到下一次MEPC会议期间,将有一段谈判期,以解决分歧领域,并进一步完善草案文本,然后在2025年4月的MEPC 83会议上批准并于2025年秋季通过。
航运业减碳的两个聚焦点
为实现航运温室气体减排目标,目前业界主要从清洁能源、动力装置、能效技术、船载碳捕集等方面探索和应用可行的技术措施。根据IMO和欧盟等机构的约束性目标,未来几年内全球数千艘总吨位超过5000吨的集装箱船、游艇和渡轮将需要更换重油和柴油发电机驱动解决方案。而在大规模替代之前,提升能效、节约燃料等措施,以及混合燃料船型的推广应用,都将是减碳行动落地的关键。
//存量船舶:挖掘潜力提升能效
由于全球现有的船舶数量庞大,短期内无法迅速全部淘汰,因此针对现有船舶的能效提升是当前减排的关键路径。目前全球在运营的船舶总吨位中,有92.6%仍是传统燃料,如船用柴油、汽油和重燃油等。预计到2030年,通过提高能效措施可以节省16%的传统燃料。通过技术革新和运营优化,航运公司可以有效减少现有船舶的燃料消耗和碳排放。例如:
· 主动力和辅助设备节能:通过安装节能装置、废热气回收循环利用和使用高效发动机,减少主动力系统的能耗。能量损失最多的部分也是提升能效潜力最大的来源,例如通过回收发动机产生的废热。余热回收(WHR)系统能够捕捉发动机产生的热量并将其转化为电力,用于为船舶系统供电。
在西门子能源联合招商局重工打造的NG14000XL自升式海上风电安装船上,搭载了西门子能源BlueDrive PlusC直流电力推进系统,相较常规交流电力推进系统可以提升燃油效率18%、降低碳排放20%。
· 传动装置系统优化:船体与水之间摩擦产生的阻力是一个显著的能量损失来源。改进船舶的传动系统,如使用变频调速技术或更高效的螺旋桨设计,以减少能耗。优化船体形状的努力通常集中在船的前部和尾部,以改善水流在舵和螺旋桨上的流动。
· 航程智能优化:数字化与智能化已经在速度和航线优化等方面提高了船运系统效率。随着网络的集成度不断提高,考虑气象环境、安全转角、时间约束和避障等因素,通过提升运输效率的方式降低总油耗。有研究表明,准时抵达港口可以节省高达14%的排放量。
//新建船舶:加速燃料替代
燃料替代是航运业实现长期减碳目标的关键策略之一,具有更大的减排潜力。为了达到IMO设定的2040年减排目标,至少占全球三分之一吨位的船舶需要使用可替代燃料。与汽车行业的讨论主要集中在电动和氢能两种选择不同,在海运行业中,尚无明确迹象表明哪种燃料将成为“最终选择”,因为每种解决方案都有一连串的优缺点清单。
即便如此,向轻质燃料过渡技术转型已在进行当中,广泛采用的替代燃料是液化天然气(LNG)、电池/混合动力、LPG、绿色甲醇和绿氨,以及利用这些清洁方案的双燃料驱动船型。根据DNV船级社的统计,全球新的船舶吨位订单(ordered tonnage)当中,有一半是可使用LNG、LPG或甲醇的双燃料发动机,其中LNG和甲醇各占比35.8%和9.7%(数据来源:DNV-Maritime Forecast to 2050)。
在近期和中期,预计LNG将成为替代市场的主流,电动船舶在较小的特定船型和场景中具备广泛前景,甲醇燃料以及绿氨燃料动力船舶则在未来有望占据主导地位。根据国际气体燃料船协会(SGMF)的统计数据,截至2023年11月,全球已有426艘LNG动力船投入营运,536艘在建。从全生命周期角度看,相比于传统船用燃油,燃烧化石天然气可减排25%,生物质天然气可减排约66%;硫氧化物和氮氧化物的排放也大大降低。
LNG作为2030年前的过渡燃料正在广泛应用,但其长期减碳效果有限;且甲烷本身也是主要的温室气体之一,需有效解决运输和燃放过程中的泄漏问题。在长期减排目标的指引下,天然气燃料需要从化石能源开采向生物质合成等绿色制备路径转型。
绿氢和船用绿色甲醇的发展密不可分。绿色氢气是一种多用途的能源载体,可以应用于多个行业的脱碳。可以直接使用,也可以通过其衍生物,如电制甲醇(e-methanol)、电制氨或电制合成燃料(e-fuel),来替代煤炭和天然气等化石燃料。
通过电解水制氢,再将氢气与二氧化碳合成电制甲醇,可用于替代传统的重油和柴油。相比传统燃料,绿色甲醇的碳排放显著减少,并具有良好的储氢性能。甲醇的体积能量密度是700巴压缩氢气的四倍,是液态氢的两倍。因此,无需应对低温和高压引起的能量损失或安全隐患,在空间、时间、成本和能量的维度都能实现节省。此外,甲醇在常温下的物理特性与柴油非常相似,易于处理,运营商可以使用现有的燃料基础设施。截至2024年初,全球已建/在建甲醇动力船舶数量已达269艘,涵盖散货船、集装箱船和化学品船等多种船型。
当前,基于可再生碳源、生物质、可再生电力等的绿色甲醇产能相对匮乏,生产商主要通过煤和天然气等制备“灰色甲醇”。若全球范围内规划的80多个项目全部投产,2027年全球绿色甲醇产能可达800万吨/年。在全生命周期温室气体排放框架下,绿色甲醇可减排63%-99%,能够实现船舶中长期减排目标,将成为航运业未来深度减排的重要替代燃料之一。
在丹麦南部,另外还有一座已建成的一座50兆瓦级电解水制氢工厂,其利用附近建设的300兆瓦太阳能园区将为该项目提供低成本的可再生电力,其生产的氢气将用于全球大型商业电制甲醇(e-Methanol)生产工厂。西门子能源负责电解水制氢系统的设计、供货和调试,该系统包括三套大功率质子交换膜(PEM)电解水制氢设备。电制甲醇的最终用户将是航运公司马士基和燃料零售商Circle K等,将保障马士基第一艘电制甲醇动力集装箱运输船的燃料供应,为航运业的大规模碳中和奠定基础。
尽管在碳中和的发展趋势之下,绿色电力将占终端用电需求的绝大多数,但是还有一部分的能源需求无法完全直接使用电能替代,譬如对能源密度的要求更高,或是对于化学能和热能需求。
全球每年约有7000万-9000万吨氢气用量,这些绝大部分都是基于煤炭、天然气等化石能源生产的灰氢,应用于工业和社会各个领域。未来在能源替代的大背景中,氢气的用量不仅会进一步增加,还需要绿色的制备供应来源。电网中富余的可再生电力用于制氢,再通过液氢、绿氨和绿色甲醇等方式存储起来。
绿氨和生物燃料也是业界关注度较高的两个替代能源路线。绿氨是一种无碳燃料,通过可再生能源生产氢气,再与氮气合成氨。然而,目前合成氨几乎全部由化石能源生产,主要原料包括天然气、煤(或焦炭)和重质油等。根据国际能源署(IEA)的数据,2022年全球氨产量约为1.83亿吨/年,其中可再生能源生产的绿氨不足2万吨/年。在IMO全生命周期温室气体排放核算规则的约束下,绿氨生产和供应成为行业关注的重点。
生物燃料通过有机物质制成,作为石油基柴油的可再生替代品。以B24船用生物燃料油为例,由24%的生物柴油和76%的低硫燃料油进行物理调和而成,可以减少约20.4%的碳排放。尽管生物燃料具有一定的减排效果,其在燃烧过程中仍有二氧化碳排放,优势在于不需要对现有船用柴油机改装也能使用。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
11月27日,吉林省投资项目在线审批监管平台发布电解水制氢装备基地建设项目情況公示。内容显示:单位名称为国采(吉林)实业集团有限公司,项目总投资140000万元,计划开工时间为2024年12月,计划竣工时间为2026年12月。主要建设规模及内容:占地面积10万平方米,建筑面积4万平方米。运用中科院多面体
2024年第76届德国纽伦堡发明展顺利落下帷幕,浙江亿孚氢能装备有限公司凭借“负载过渡金属单原子的碳泡沫自支撑电极的喷墨打印制备方法”,从全球500多个发明项目中脱颖而出,斩获金奖。德国纽伦堡国际发明展始创于1948年,德国纽伦堡国际发明展(InternationalExhibitionofInventionsNuremberg),简
北极星氢能网获悉,11月21日,彭州市绿色氢能装备与材料科技研究中心(以下简称“彭州绿氢中心”)在成都正式启动。作为国内首个权威第三方电解水制氢核心部件检测机构,彭州绿氢中心公布了投入运行后第一份检测报告“碱性电解槽电极1000小时实测数据”,标志着国内制氢测试平台已具备电解水制氢核心组
12月21日,中国电建电建新能源华中分公司枣阳200MW光伏发电及配套制氢项目升压站EPC总承包招标:本项目位于湖北省襄阳市枣阳市,按照光伏+电解水制氢项目一体化开发模式,包含枣阳光伏电200MW项目、枣阳市4000Nm3/h电解水制氢项目,拟选配具有国际先进水平1000Nm3/h电解水制氢设备,拟选场址位于湖北省
2024年11月21日,北京未来氢能科技有限公司在北京·昌平成功首发具有全自主知识产权的AEMCat.HER阴极催化剂、AEMWEHER阴极电极、AEMWEOER阳极电极三款产品。未来科学城管委会先进能源产业处处长金鑫、国际氢能协会副主席毛宗强、国际绿氢组织高级顾问李北葵、三峡发展公司联合事业部总经理张杺玹、京能
11月21日,彭州市绿色氢能装备与材料科技研究中心正式投运,该中心在中国氢能联盟研究院指导下,由成都莒纳科技、中电丰业、天津大陆、国富氢能等国内绿氢装备企业及四川大学等高校科研机构等单位联合筹建,旨在打造国内首个权威的第三方“电解水制氢核心部件检测机构”,高效地为本地区乃至全国制氢设
2024年11月20日,上海交通大学安泰经济与管理学院副院长、交大行业研究院副院长、交大深圳研究院执行院长田新民、交大化工学院常务副院长姜学松等领导一行五人莅临纳尔股份参加产学研合作签约仪式,董事长游爱国、投资顾问李子强、纳尔研究院院长丁力等一同出席。在双方的共同见证下,纳尔股份与上海交
北极星氢能网获悉,11月18日,由山西孝义市国有资本投资运营有限公司和鹏飞集团共同主办的2024年光电氢储一体化项目启动仪式举行。项目依托鹏飞集团制氢、储氢、加氢、充电等产业优势,推进孝义市太阳能光伏发电、充电桩基础设施、电解水制氢、储氢、加氢等多功能为一体的“光电氢储一体站”建设。项目
北极星氢能网获悉,11月14日,深能北方能源控股有限公司与东华工程科技股份有限公司在安徽合肥成功举行战略合作协议暨鄂托克旗风光制氢一体化合成绿氨项目绿氢制绿氨EPC合同签约仪式。深能鄂托克旗风光制氢一体化合成绿氨项目于2022年9月29日列入自治区第二批风光制氢示范项目,是鄂尔多斯市首个开工的
11月12日,由上海氢晨新能源科技有限公司子公司上海氢盛创合能源科技有限公司(以下简称“氢盛能源”)自主研发制造的PEM电解水制氢撬装设备完成出厂前第三方测试见证发往国家能源集团海洋氢能关键技术研究示范项目海上平台,本次交付设备为全国首套海上PEM电解水制氢设备,具有重大科技与产业示范意义
北极星氢能网获悉,12月2日,贵州省工信厅针对《关于支持六盘水探索建设氢能产业示范基地的建议》进行答复。原文如下:省工业和信息化厅关于省十四届人大二次会议第671号建议的答复沈建黔代表:您提出的《关于支持六盘水探索建设氢能产业示范基地的建议》收悉。感谢您对我省新能源产业发展的关心和支持
近日,新工绿氢获得明阳智能的战略投资。明阳智能,是世界风电和氢能双龙头企业,是全球领先的新能源领军企业,致力于“创新清洁能源、造福人类社会”的使命和实现能源的绿色、智慧和普惠。新工绿氢是一家专注于高端电氢能源技术装备研发的高新科技企业,在业内首创了“移动加能+离网加能+应急加能”和
北极星氢能网获悉,11月28日,鄂尔多斯新能源研究院成果发布会在鄂尔多斯临港经济区举行。发布会上,全球首台套千标方级的方形插片式带压制氢系统在鄂尔多斯市下线,标志着绿氢项目的发展再创科技新高度。2000标方先进制氢系统,是海德氢能在鄂尔多斯下线的首台套大标方制氢系统,制氢能耗低至4.3kWh/N
北极星氢能网获悉,11月29日,山西吕梁3MW绿电离网制绿氢加氢一体化示范EPC总承包项目招标公告发布。招标内容为:山西吕梁3MW绿电离网制绿氢加氢一体化示范EPC总承包项目;招标范围包括但不限于工程设计、设备采购供货、土建施工、安装施工、调试、培训、配合验收及档案资料移交等内容。招标控制价:250
作为积极践行绿色低碳循环发展经济体系建设的主力军,国家能源集团加码氢能战新产业培育孵化力度,已经全面贯通可再生氢“制储输用+品质检测+数字化销售”全链条,谋划布局了一批绿色氢能项目,与化工减碳、氢基燃料、氢能交通、铁路机车、海洋氢能等诸多领域开展氢能示范应用,以氢能厚植新质生产力。
北极星氢能网获悉,11月27日,在内蒙古包头市举办的中国氢能产业发展大会暨内蒙古自治区第三届氢能产业发展推进会上,自治区能源局党组成员、副局长胡成东作了全区氢能产业发展及产业政策报告,并代表自治区能源局发布了《内蒙古自治区绿氢产业先行区行动方案》《内蒙古自治区绿氢管道建设发展规划》。
2024年11月26日,三一氢能“智启新章”举办全新3+1系列新品发布会。此次发布会标志着三一氢能在氢能装备领域迈出了坚实的一步,展示了其最新的技术创新和战略布局。三一氢能董事长袁丹在发布会上表示,当前绿氢应用的下游场景正经历着与业主需求同步的急剧变化,安全可靠、高效低耗、运维便捷已成为衡
11月26日,内蒙古华电氢能科技有限公司在包头市达茂旗实施的工业天然气掺烧绿氢示范项目点火成功,内蒙古金鄂博氟化工有限责任公司的工业锅炉用上了掺20%绿氢的天然气。该示范项目采用了中国科学院唐叔贤院士团队的天然气掺烧绿氢方案,由苏州科技大学按需零碳供能研究中心具体实施,天然气掺氢目标比
北极星氢能网获悉,11月26日,内蒙古投资项目在线审批办事大厅发布批复消息:中天合创能源有限责任公司提交的中天合创能源有限责任公司乌审旗风光制氢一体化项目制氢工程,符合产业政策和市场准入标准,准予备案。据查询,该项目总投资169000万元,建设地点位于鄂尔多斯市乌审旗苏里格经济开发区图克工
11月27日,潍坊市发改委发布《关于支持氢能产业发展的若干政策(征求意见稿)》。征求意见稿指出:鼓励天然气管道掺氢及纯氢管网建设。掺氢管道和化工园区以外的输氢管道,暂按城镇燃气管道进行管理,研究制定天然气管道掺氢(含纯氢管道)管理办法。天然气管道掺氢及纯氢管网示范项目,优先纳入“氢进
11月26日,新疆俊瑞巴里坤县新能源规模化制绿氢项目设计采购施工一体化总承包公开招标公告发布。项目规模:年产1.44万吨绿氢。总规划面积为199998平方米,总建筑面积87998平方米,建(构)筑物基地面积64400平方米,道路硬化面积47600平方米,电解槽40套,储氢球罐2座2000立方米;建筑单体包括电解制氨装置
近日,金风科技全资子公司金风绿色能源化工科技(江苏)有限公司(下文简称“金风绿能化工”)与德国赫伯罗特船舶公司(下文简称“赫伯罗特”)联合宣布,双方签署了年交付量25万吨的绿色甲醇照付不议长期合同,并进一步深化对航运业绿色燃料替代的合作与探索。赫伯罗特拥有292艘现代化集装箱船,总运
11月25日下午,在广东省人民政府与香港特别行政区政府联合主办的“粤港深化经贸投资合作交流会”上,佛燃能源董事长尹祥与香港中华煤气绿色燃料及化工业务营运总裁岑文辉签署《绿色燃料及化工项目合作框架协议》。粤港深化经贸投资合作交流会旨在进一步深化粤港经贸投资交流合作,推动粤港澳大湾区建设
北极星氢能网获悉,11月14日,江西省九江市彭泽县总投资50亿元的绿色新能源项目正式签约。县委书记欧阳明华,中鹏未来有限公司副总裁邓立众出席签约仪式。县委常委、统战部部长胡正风主持签约仪式。县委常委、组织部部长、工业园区党工委书记陈斐敏,副县长吴伟华出席签约仪式。仪式上,欧阳明华指出,
北极星氢能网获悉,11月15日,中国远洋海运集团有限公司、泰国正大集团有限公司、美国复瑞渤集团共同签署绿色甲醇生产合作备忘录。三方将进一步发挥各自优势、增强协同效应建立全方位合作伙伴关系,此次合作备忘录的成功签署是三方战略合作的重要里程碑将开启绿色航运燃料生产和应用的新篇章。根据协议
北极星氢能网获悉,11月14日,总投资50亿元的绿色新能源项目签约仪式在江西九江彭泽县行政中心16楼会议室举行。据了解,中鹏未来有限公司绿色新能源项目,总投资约50亿元,其中固定资产投资40亿元。项目分三期建设,预计建成后年产绿色甲醇65万吨,实现年产值30亿元;其中首期投资8亿元,首期建设达产
11月11日,由国家电投远达环保科技公司自主研发的CO2加氢制甲醇中试装置一次性开车成功,并顺利产出甲醇产品,成为率先在集团公司落地的首个实证装置,也实现了公司CCUS技术在二氧化碳加氢制甲醇领域的“零突破”。该中试装置采用撬装式模块化设计,由合成撬、压缩撬、和CO2供给撬组成,设备操作弹性大
11月13日,吉林省投资项目在线审批监管平台发布双辽市“风光绿色氢醇制航空煤油”一体化示范项目(化工部分)备案情況公示。信息显示,单位名称为吉林龙源新能源有限公司,项目总投资46.41亿,计划开工时间:2025年12月,计划竣工时间:2027年10月。主要建设规模和内容:项目厂址位于双辽市经济开发区
11月13日,吉林大安风光制氢耦合生物质绿色甲醇一体化示范项目(一期)获备案。大安市成阳绿氢能源有限公司拟投资16.6亿,在白城大安经济开发区建设电解水制氢、生物质气化、甲醇合成等主体装置以及配套设施、储运工程。总建、构筑物面积约为19.396万平方米,设计产能为年生产绿色甲醇约20万吨。项目计划
北极星氢能网获悉,据广西投资项目在线审批监管平台消息,11月7日,广西来宾市年产100万吨绿色甲醇项目(一期)项目备案,项目位于广西省来宾市,项目单位为广西来宾远拓投资有限公司。图源:广西投资项目在线审批监管平台据公开信息显示,广西来宾远拓投资有限公司成立于2023年12月,是广西来宾工业投
北极星氢能网获悉,11月11日,鹏飞氢美(宁城)新能源科技有限公司提交的鹏飞氢美(宁城)新能源公司262.5MW风力发电制0.8万吨/年绿氢及15万吨/年绿色甲醇一体化项目,符合产业政策和市场准入标准,准予备案。建设地点:赤峰市--宁城县--宁城县汐子工业园区总投资:182000万元,其中自有资金:36400万
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!