由于国际海事组织 (IMO) 设定的目标到 2050 年实现净零排放,并承诺确保到 2030 年使用替代燃料,航运业共同努力实现脱碳的必要性从未如此突出。
尽管替代燃料船舶的订单数量一直在增加,但燃油船舶仍占据新造船订单的主导地位。这一趋势需要大幅逆转,才能实现该行业的净零排放目标。特别是考虑到船舶的典型使用寿命为 25 年,今天订购的船舶将持续使用到 2050 年。
由于燃料成本是船舶运营的一项主要开支,船东面临的挑战是选择不仅现在而且将来都能负担得起的替代燃料,同时满足不断变化的合规环境。
液化天然气 (LNG) 可以帮助满足这两个条件。与其他低碳产品相比,液化天然气是一种现成的解决方案,价格更实惠,与石油产品相比,排放量更少[3]。它还通过生物和电子液化天然气提供了一条脱碳途径,使船东和运营商能够制定出更低排放的运营路线。
生物液化天然气和电子液化天然气的规模可能比其他替代能源更快
利用可再生生物质生产的生物液化天然气以及可再生氢生产的电子液化天然气,航运可以依靠液化天然气双燃料船队在未来几十年支持脱碳。
部分原因是生物液化天然气是一种可直接使用的燃料,无需对船舶进行改造,即可为这些船舶减少 65% 以上的温室气体 (GHG排放。它还可以按任意比例与化石液化天然气混合,以帮助达到目标碳强度。
如果生物液化天然气是通过厌氧消化不可避免的有机废物(如粪肥)而产生的,那么该过程将捕获原本会排放到大气中的甲烷排放。例如,根据欧盟可再生能源指令 II,这种避免的甲烷排放可以在会计基础上计入进一步的减排效益。
更好的是,生物液化天然气可以快速扩大规模,因为许多加油中心已经拥有液化天然气供应基础设施——这与其他需要基础设施投资的燃料途径不同。在壳牌,我们正在探索向客户供应生物液化天然气的可扩展途径。
展望未来,当可再生氢能可用且价格合理时,电子液化天然气也可能是一个有前途的选择。鉴于 75% 的电燃料 (电子燃料) 成本取决于可再生氢能,预计电子燃料的成本将处于类似范围内。那么,关键的区别可能在于燃料的加注成本——电子液化天然气具有优势,因为可以使用现有的供应基础设施。
液化天然气可以帮助立即脱碳
在生产商能够确定生物液化天然气的可用性之前,化石液化天然气已经可以立即用于减排。在目前可供大规模航运使用的船用燃料中,液化天然气是碳排放量最低的燃料,与燃料油相比,根据发动机类型,液化天然气的温室气体排放量最多可减少 23%。 根据发动机类型和船舶设计,液化天然气可以帮助船舶满足 FuelEU 海事计划下 2035 年之前的法规,这为生物液化天然气的推广提供了十年的时间。
不仅如此,液化天然气在空气污染物方面的表现也优于传统船用燃料,其硫氧化物和颗粒物含量极少,而氮氧化物排放量则可根据发动机类型而减少或保持不变,并且可以在不使用后处理解决方案的情况下满足国际海事组织 Tier III 排放标准。
必须解决甲烷排放问题
航运脱碳没有灵丹妙药。行业也不能等待“完美”解决方案的出现。必须优先考虑取得进展,行业必须共同努力克服液化天然气等有前景的解决方案所面临的挑战。甲烷排放就属于这一类。
甲烷释放到大气中是一种强效温室气体。当液化天然气作为船舶燃料燃烧时,一些甲烷可能会未燃烧并逸入大气。这被称为甲烷逃逸。因此,消除甲烷逃逸对于最大限度地发挥液化天然气在航运脱碳方面的潜力至关重要。
目前,可将甲烷逃逸降至可忽略不计的水平的液化天然气发动机(例如二冲程柴油循环高压发动机)约占液化天然气燃料新建船舶订单的一半。
我们正在与业界合作开展多个项目,以解决甲烷泄漏量较高的液化天然气发动机问题。例如,壳牌在 Green Ray 项目下的甲烷减排催化剂和 Daphne Technology 的废气清洁解决方案均已显示出良好的实验室结果,并将于今年进行海上试验。 此外,安全技术加速器的海事甲烷减排创新计划将公布有关四项正在开展可行性研究的减排创新的更多细节。
随着能源转型的紧迫性不断升级,液化天然气脱碳途径在航运等较难减排的行业中仍然至关重要。它对不断变化的监管环境的适应性使其在能源转型中发挥着关键作用(摘自壳牌船舶)