"油改气"开启绿色航运新时代

文章来源:中国石油网 发布时间:2011-05-05

近1年来,细数柴油—LNG双燃料船在国内成功试航的案例,已有不少:

今年4月8日,由中石油昆仑能源公司承担并组织研发的满载排水量5000吨级的柴油—LNG混合动力改装船在安徽芜湖举行试航仪式。

3月11日,由中国长航集团、北京中兴恒和投资集团及富地石油控股集团共同推进的LNG—柴油双燃料散货船“长讯三号”试航成功。

去年8月,由江苏省宿迁市地方海事局牵头、北京油陆集团公司出资研发的船用柴油—LNG混合动力改造船——3000吨级“苏宿货1260”号货船在京杭运河苏北段成功试航。同期,由湖北西蓝天然气公司与武汉轮渡公司合作改造的“武拖轮302号”在武汉试水成功。

上述讯息表明,现阶段天然气在我国内河船舶领域的应用已取得了重要成果。

今年1月,国务院正式颁布《关于加快长江等内河水运发展的意见》提出:“利用10年左右时间,建成畅通、高效、平安、绿色的现代化内河水运体系”。受 “将加快长江等内河水运发展首次上升为国家战略”的推动,可以预见,以天然气为主导的中国绿色海运时代即将开启。

优势明显 推广可期

卓创资讯油品分析师吕斌告诉记者,2010年,我国船用油的总体需求量约为2250—2500万吨。根据中国船舶燃料有限公司统计数据,随着中国港口吞吐量和集装箱吞吐量以年均增长率接近20%的速度连续几年位居世界第一,船用油的需求也保持着快速增长。预计到2013年中国船用油的需求量,将超过3000万吨。

若仅从能源替代角度讲,“如果未来10年,天然气能够替代中国哪怕只有10%的船用油需求,这也将节省一笔多么可观的原油需求量。”广东九丰集团有限责任公司副总裁胡海对记者说。

据胡海介绍,用油做船舶燃料:第一,二氧化碳排放比较高;第二容易泄漏,不仅会污染内河水域,还会对其附近港湾、海域造成较大影响。

近年来,油品特别是柴油价格的持续走高,给航运企业带来了较大的运输成本压力。为节省成本,大量船舶开始使用千秒油(重油与轻质油馏分调制而成,可以代替船用柴油——编者注),甚至用重油做燃料,以至行驶起来,所到之处浓烟滚滚。

实践表明,与汽柴油相比,天然气在发动机内与空气混合更均匀、燃烧更加充分,且自身不含硫、苯等有害物质,其排放更容易满足日益严格的环保标准。

长航集团下属18家企业,以柴油发动机为动力源的内河运输船舶有15.58万艘,总装机功率1560万千瓦,每年消耗柴油超过1600万吨。为了实现航运业的绿色发展,该集团与北京中兴恒和投资集团及富地石油控股集团于2009年签署协议,共同着手推进 “长江绿色物流创新工程”项目,研发船用清洁能源。

中石油也依据其在天然气供应方面的优势,将天然气船业务作为重要发展战略。今年2月下旬,承担此项业务的昆仑能源组织召开了船用燃料“油改气”推广应用的全国会议,并成立了中石油船舶新型能源推广应用领导小组,组织内河船舶清洁能源推广应用工作,同时决定将广东、江苏、安徽和湖北四省作为推广试点省份。

记者从知情人士处了解到,目前,由武汉交发船舶设计院设计的8艘“单燃料”LNG船正在交由中国船级社进行认证,如果进展顺利的话近期就可以拿到相关认证文件。

胡海指出,目前,国家已安排将长江、运河、赣江、西江、珠江水系以及松辽水系等作为LNG船的主要推广应用地区。

安全、环保、回报高

柴油—天然气混合动力系统的工作原理是通过将系统加装到以柴油为单一燃料运行的船用柴油机上,使用柴油—天然气按3∶7混合作燃料,由天然气提供主要所需动力,而柴油只起引燃和润滑作用。

中油嘉润天然气安徽有限公司和海南嘉润动力有限公司是中石油在安徽省推广船舶清洁能源的具体实施单位。记者从昆仑能源中油嘉润天然气有限公司了解到,柴油—天然气混合动力系统只在柴油机外围加装,不改动发动机,使用时可以随时切换纯柴油和柴油一天然气混燃两种状态,所需改装费用约为50万元。由于无需对原发动机进行任何改变,因此安装方便、调试简单,还能保持原机的动力性,降低发动机噪音,减少积碳,并延长润滑油的使用寿命。另外,该系统还装有安保系统联动等防护措施,也确保了船舶航行中的安全。

据介绍,安徽芜湖柴油—LNG混合动力改装船设计动力性能与使用柴油相当,加一次气能确保续航里程 4000km。在额定负荷下柴油替代率可达85%以上。按0号柴油7.09元/升、LNG零售价6元/公斤计(1升柴油相当于1.05标方天然气),平均燃料成本下降25%以上。

而经实际验证,在同等载重和动力的情况下,航行同样距离平均燃料成本可下降30%以上,尾气排放综合下降50%以上。同时,由于天然气燃烧相对充分,其维护保养费用也将有所下降。

“根据京杭运河已改船舶的运行情况,由湖北到上海每航次将节约燃油成本1.2万元,可在1年半收回改造成本。”夏静波说。

已掌握成熟技术

船用燃料“气代油”天然气动力的使用方式三种:混气燃烧, 75%的天然气混合25%的柴油,柴油只起引燃和润滑作用,天然气起主导作用;双气燃烧, 船上配有两个发动机,主用的发动机用天然气,备用的发动机可以考虑用柴油;单气燃烧,两台发动机全部都用LNG。“目前国内已经掌握发动机改装的成熟技术。但单燃料系统是我们现在推广的一种主要替代方式。当然,为了保险,前期使用时也可以选用双燃料,也就是说,既可以用气又可以用油。”胡海说。据介绍,海南嘉润动力有限公司目前自主研发的柴油一天然气混合动力系统已拥有多项专利技术。

而4月初通过专家组评审的“长江绿色物流创新工程”项目,不仅获得双燃料发动机电喷系统控制方法及装置等16项专利独家使用权,并首次将“合同能源”合作模式引入内河航运物流领域,即由项目公司支付所有船舶改造费用,能源替代所产生的效益在项目公司和运营公司之间分成,最大限度地降低了船舶改造的门槛。

需多部门共同推动

制约船用燃料“气代油”的最大瓶颈之一是缺乏相应的国家政策和标准。现实的情况是,创新走在了前面,政策和标准还没有跟上。正如胡海所言:“目前,船用燃料‘气代油’技术和市场都有,而且也符合国家的发展方向,但是相关的政策和标准还几乎为空白。比如,内河航行的安全标准、加气的安全标准等一系列的标准规范都没有。”

知情人士指出,由于正式检验标准缺失,那些改装后的双燃动力船如“苏宿货1260”号船也仅能做一些省内短距离的运输。而且由于“苏宿货1260”号采用的是槽罐车运输燃气至码头然后充气的燃料补充方式,船上天然气一用完,只能打电话让燃气公司的人用车把气送到河边加气。

今年4月初,中石油就与中国船级社就“如何确认LNG动力船在内河的船级标准”达成了共识,并形成了战略合作意向,旨在推动标准认定。

根据媒体此前的报道,由中国船级社武汉规范研究所牵头制定的新版《气体燃料动力船检验指南》已顺利通过专家评审,若发布将有望形成试用性指南文件。新版《指南》在旧版以液化石油气和压缩天然气为燃料的船舶基础上,新增LNG与柴油混合燃烧的技术要求和检验标准,这将使柴油—LNG混合动力船舶的行业标准有望破题。

而针对在芜湖地区推广双燃料混合动力船的加气问题,据报道,中国石油天然气股份有限公司副总裁李华林曾表示,中石油将计划在“十二五”期间,将芜湖作为中石油液化天然气重要的中转基地,在皖江流域建设液化石油气卫星站1座、水上加气站5座、汽车加气站30 座,实现年供液化天然气100万吨以上,可以满足车船加气需求。

广东九丰集团是中石油船舶清洁能源(LNG)推广应用领导小组副组长单位之一,胡海直言:“我们希望这个产业能以其经济性、节能减排方面的优势得到国家的支持,也希望通过实际行动推动国家出台相关政策,推动其尽快发展。船用燃料‘气代油’如果要想顺利推广,需要如港务、海事、船级社、消防、环保、安监、技监等相关政府部门都积极行动起来,共同推动。”

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