山東省LNG雙燃料動(dòng)力船發(fā)展現(xiàn)狀與建議

趙慶亮　管義鋒　耿培騰　李岳洋　裴志勇

摘 要：本文介紹了國內(nèi)外LNG雙燃料動(dòng)力船的發(fā)展現(xiàn)狀以及山東省LNG動(dòng)力船舶的狀況，分析了國內(nèi)LNG雙燃料動(dòng)力船發(fā)展中的問題，并結(jié)合山東省航運(yùn)條件，給出了LNG雙燃料動(dòng)力船發(fā)展的建議。

關(guān)鍵詞：LNG雙燃料動(dòng)力船；發(fā)展現(xiàn)狀；山東航運(yùn)；船舶改造

中圖分類號(hào)：U677.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006—7973（2016）11-0027-03

國際海事組織（IMO）所頒布的《防止船舶造成污染國際公約》（MARPOL）附則VI，將對(duì)全球及排放控制區(qū)逐步實(shí)施更加嚴(yán)格的NOx和SOx排放要求。傳統(tǒng)的船舶采用柴油作為主要燃料，限制NOx和SOx排放成本較高且成效有限，LNG燃料具有清潔環(huán)保、經(jīng)濟(jì)高效的優(yōu)勢(shì)，對(duì)節(jié)能減排、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、改善空氣質(zhì)量和保護(hù)水域污染意義重大。

船舶LNG發(fā)動(dòng)機(jī)分為兩種，即LNG單燃料和柴油-LNG雙燃料。單燃料發(fā)動(dòng)機(jī)使用天然氣完全代替柴油，雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)是在現(xiàn)有柴油機(jī)的基礎(chǔ)上，增加LNG供氣系統(tǒng)及雙燃料電控噴射系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的純柴油和柴油-LNG混燃兩種工作模式。由于國內(nèi)船舶LNG加氣站等配套設(shè)備不健全，現(xiàn)階段LNG單燃料船較少。柴油-LNG雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)柴油和柴油-LNG兩種工作模式，在現(xiàn)階段被廣泛使用。據(jù)報(bào)道，某雙燃料動(dòng)力船工作于雙燃料模式時(shí)，SOx減排100%，CO2減排17%，NOx減排88%，可吸入物及噪聲等也相應(yīng)減小。如果在全國內(nèi)河、沿海推廣應(yīng)用，將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。

1 LNG燃料動(dòng)力船發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國外LNG燃料動(dòng)力船

國外對(duì)LNG動(dòng)力船舶的研究與建造較國內(nèi)早很多，主要以挪威為代表，其LNG動(dòng)力技術(shù)、理論方面都走在世界前列。2001年，當(dāng)時(shí)的挪威船級(jí)社（DNV）已經(jīng)制定出液化天然氣動(dòng)力燃料船規(guī)范，目前，國際上的LNG單燃料或雙燃料船舶大多入DNV級(jí)。截止到2012年，全球入籍DNV且正常運(yùn)營的LNG燃料船舶已超過20艘（不含LNG運(yùn)輸船）。

截止到2013年11月，北歐以客渡船、平臺(tái)供應(yīng)船為主的兩大類共60艘LNG燃料動(dòng)力船舶正在運(yùn)營；美國有24艘LNG動(dòng)力和預(yù)備動(dòng)力船舶待建，總造價(jià)約30億美元；日本、韓國等也開展了各種LNG動(dòng)力船舶的設(shè)計(jì)和研究工作，如NK與三菱重工開展的“推進(jìn)天然氣燃料動(dòng)力船綜合性研究”課題，韓國于2012年建造了首艘LNG燃料動(dòng)力客滾渡輪“Eco-nuri”號(hào)。

1.2 國內(nèi)柴油-LNG雙燃料動(dòng)力船

我國2010年左右開始將LNG作為船用燃料，LNG動(dòng)力船舶的起步較晚，且多為雙燃料動(dòng)力船，由舊船改造而成，技術(shù)水平相對(duì)落后。近兩年國家密集出臺(tái)了一系列政策來推進(jìn)LNG動(dòng)力船舶，相關(guān)企業(yè)、高校、科研院所等也積極投入到LNG動(dòng)力船舶研究中，使其得以快速發(fā)展。近年來建造或改造的部分柴油-LNG雙燃料動(dòng)力船如表1所示。

與此同時(shí)，我國也在大力推進(jìn)配套設(shè)施的建設(shè)工作。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，至2014年7月，我國正在規(guī)劃的LNG加注躉船有30多艘，除加注躉船外，多座岸基式加注站也在規(guī)劃建設(shè)。同時(shí)數(shù)艘LNG加注船也在規(guī)劃設(shè)計(jì)中。

隨著配套設(shè)施的健全，國內(nèi)內(nèi)河純LNG動(dòng)力船也在悄然興起。2015年3月18日，“綠動(dòng)6002”輪試航成功，該船的成功交付標(biāo)志著國內(nèi)首艘內(nèi)河純LNG動(dòng)力干貨船投入營運(yùn)。同日，我國首批純LNG動(dòng)力示范船在鹽城市江蘇勤豐船業(yè)有限公司開工建造，該批船共三艘，其中53m一艘、58m兩艘。

2 山東省LNG雙燃料動(dòng)力船發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

2015年11月23日，《山東省京杭運(yùn)河航運(yùn)污染防治辦法》審議通過，自2016年3月1日起正式施行?！掇k法》實(shí)施對(duì)京杭運(yùn)河船舶升級(jí)改造、運(yùn)力結(jié)構(gòu)調(diào)整帶來積極影響，鼓勵(lì)京杭運(yùn)河船舶使用LNG燃料動(dòng)力。隨著我國調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、節(jié)能減排政策的實(shí)施，內(nèi)河船舶采用LNG燃料動(dòng)力正成為新的行業(yè)發(fā)展方向，“暢通、高效、平安、綠色”漸漸成為航運(yùn)的主題與趨勢(shì)。

2.2 山東省LNG雙燃料動(dòng)力船取得成就

2.2.1 船用LNG發(fā)動(dòng)機(jī)

山東省的濰柴公司從2008年開始LNG船用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)，目前已完成WP12C、X6170等機(jī)型的整體設(shè)計(jì)，并完成了WP12C、8200等機(jī)型的實(shí)驗(yàn)。其中WP12C350NG船用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)是國內(nèi)首個(gè)通過中國船級(jí)社認(rèn)證的純天然氣船用發(fā)動(dòng)機(jī)。濰柴170系列雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)是以X170系列柴油機(jī)為母型的新一代節(jié)能環(huán)保型發(fā)動(dòng)機(jī)，該型發(fā)動(dòng)機(jī)排放可達(dá)到IMO第II階段要求，常用負(fù)荷點(diǎn)燃油替代率達(dá)到80%以上，綜合燃油替代率高于70%。

2.2.2 LNG雙燃料動(dòng)力船

山東省LNG雙燃料動(dòng)力船主要有2013年改造的“魯濟(jì)寧貨2535”號(hào)及2015年由江蘇科技大學(xué)、江蘇現(xiàn)代造船技術(shù)有限公司主持設(shè)計(jì)的“魯棗莊貨2662”和“魯棗莊貨3666”號(hào)。其中“魯棗莊貨2662”和“魯棗莊貨3666”號(hào)為山東省第一批新建LNG雙燃料動(dòng)力船，于2015年3月23日在棗莊成功下水試航，填補(bǔ)了山東省LNG應(yīng)用于內(nèi)河新建船舶領(lǐng)域的空白。相較于傳統(tǒng)的燃油船舶，所建LNG動(dòng)力船舶燃油替代率可達(dá)70%，機(jī)油消耗及發(fā)動(dòng)機(jī)噪音降低20%，硫氧化合物可減排70%，氮氧化合物減排85%，二氧化碳減排20%，具有顯著的環(huán)保性。

“魯棗莊貨2662”和“魯棗莊貨3666”設(shè)計(jì)過程中，對(duì)LNG雙燃料動(dòng)力船型合理性、安全性、經(jīng)濟(jì)性等要素進(jìn)行了大量調(diào)研，同時(shí)對(duì)船用LNG儲(chǔ)氣罐、氣罐連接處所、熱交換器及結(jié)構(gòu)形式等進(jìn)行了深入研究，并對(duì)LNG雙燃料動(dòng)力船進(jìn)行了船體強(qiáng)度分析，優(yōu)化了氣體管路、通風(fēng)管道以及監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)等。其成功建造完成了對(duì)內(nèi)河船舶LNG雙燃料貨船關(guān)鍵技術(shù)的突破，并為以后LNG雙燃料動(dòng)力船的設(shè)計(jì)、建造提供了參考和借鑒。

3 LNG雙燃料動(dòng)力船發(fā)展遇到的問題

LNG雙燃料動(dòng)力船的良好發(fā)展態(tài)勢(shì)的背后仍存在諸多問題，多種因素制約著國內(nèi)LNG雙燃料動(dòng)力船的發(fā)展。根據(jù)國內(nèi)學(xué)者分析，當(dāng)前LNG動(dòng)力船發(fā)展存在如下幾個(gè)突出問題。

3.1 資金問題

資金是制約LNG船舶發(fā)展的最直接因素。在LNG雙燃料動(dòng)力船發(fā)展初期，政策所給予的資金補(bǔ)貼，加之LNG相對(duì)于柴油的價(jià)格優(yōu)勢(shì)是推動(dòng)LNG動(dòng)力船舶快速發(fā)展的主要?jiǎng)恿?。根?jù)2014年財(cái)政部和交通部聯(lián)合發(fā)布的《內(nèi)河船型標(biāo)準(zhǔn)化補(bǔ)貼資金管理辦法》，新建LNG動(dòng)力示范船單船補(bǔ)貼85-140萬（約占新建差價(jià)成本80%）。然而，近幾年隨著政府補(bǔ)貼的相應(yīng)減少，新建LNG動(dòng)力船的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)減弱。LNG雙燃料動(dòng)力船前期投資較大，加上近年來國際油價(jià)的下跌、LNG價(jià)格的攀升，其相對(duì)于柴油的運(yùn)營成本優(yōu)勢(shì)正逐步喪失。

3.2 基礎(chǔ)、配套設(shè)施問題

配套設(shè)施不健全是造成LNG雙燃料動(dòng)力船這一過渡船型出現(xiàn)的原因之一，同時(shí)也制約著LNG動(dòng)力船的發(fā)展。水上加氣站的配備不足使得船舶加氣十分不便，燃料供給受到制約。LNG加注設(shè)施建設(shè)也存在諸多政策與管理的不協(xié)調(diào)，使其布點(diǎn)困難重重。雖然現(xiàn)階段已有部分水上加氣站建設(shè)完成，但距供氣網(wǎng)絡(luò)的形成差距大。

3.3 規(guī)范與認(rèn)證問題

我國船舶使用LNG尚處起步階段，相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不夠健全，技術(shù)、法規(guī)有待于進(jìn)一步研究和完善，且產(chǎn)品認(rèn)證要求高。如已在陸地上廣泛使用的LNG儲(chǔ)存罐，如應(yīng)用到船上，涉及到設(shè)計(jì)、安全、審圖、檢驗(yàn)等應(yīng)滿足不同的要求。對(duì)于雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，柴油機(jī)和供氣系統(tǒng)的控制、安全監(jiān)控及中央控制單元（ECU）可靠性等方面也需要進(jìn)一步驗(yàn)證。

4 對(duì)山東省LNG雙燃料動(dòng)力船發(fā)展的建議

結(jié)合國內(nèi)LNG燃料動(dòng)力船目前遇到的問題，對(duì)山東省以后LNG動(dòng)力船舶的發(fā)展提出如下幾個(gè)方面的建議。

4.1 提高補(bǔ)貼力度、拓寬籌資渠道

按照《內(nèi)河船型標(biāo)準(zhǔn)化補(bǔ)貼資金管理辦法》規(guī)定的補(bǔ)貼政策，自2015年3月31日起，對(duì)LNG燃料動(dòng)力船舶的補(bǔ)貼逐漸減少。在此背景下，山東省需加大補(bǔ)貼力度、拓展融資渠道，以解決船東的資金問題。

（1）加大地方政策補(bǔ)貼力度。《辦法》中規(guī)定的補(bǔ)貼由中央財(cái)政承擔(dān)，在此之外可對(duì)LNG雙燃料動(dòng)力船給與地方性財(cái)政補(bǔ)貼。補(bǔ)貼對(duì)象可不限于新建LNG動(dòng)力船舶，同時(shí)可對(duì)LNG雙燃料動(dòng)力船的改造進(jìn)行專項(xiàng)補(bǔ)貼、減稅或其他補(bǔ)貼方式的資金支持。

（2）拓寬船東籌集資金渠道。山東省內(nèi)河船舶多為家庭船，船東資金力量較為薄弱，在政策補(bǔ)貼之外，可為其與銀行、融資租賃企業(yè)等企業(yè)搭建橋梁，擴(kuò)展更新改造資金的渠道。同時(shí)可鼓勵(lì)銀行部門為船東開展授信業(yè)務(wù)，幫助實(shí)現(xiàn)水運(yùn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

4.2 加大基礎(chǔ)、配套設(shè)施建設(shè)

（1）加快山東省水上LNG加注站建設(shè)。近年來，隨著相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)及各大能源公司的涌入，水上加氣站將進(jìn)入快速建設(shè)期，但山東省目前仍未建成LNG水上加注站。為促進(jìn)LNG船舶的在山東省的推廣，應(yīng)與相關(guān)能源公司加強(qiáng)合作，加快推進(jìn)LNG水上加氣站建設(shè)，為LNG動(dòng)力船舶及時(shí)補(bǔ)充燃料提供保障。

（2）充分利用山東省船用動(dòng)力研發(fā)優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)階段船用LNG雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品型號(hào)較少，發(fā)動(dòng)機(jī)LNG燃料利用效率仍有提升的空間。應(yīng)利用山東省相關(guān)企業(yè)在船用發(fā)動(dòng)機(jī)上的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步提高LNG發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)能力，為LNG燃料動(dòng)力船的推廣打好基礎(chǔ)。

（3）構(gòu)建LNG動(dòng)力船舶產(chǎn)業(yè)鏈。山東省LNG動(dòng)力船舶產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品相對(duì)孤立，可鼓勵(lì)企業(yè)間交流及企業(yè)與政府間互動(dòng)。構(gòu)建包含發(fā)動(dòng)機(jī)、水上加注站等在內(nèi)的LNG動(dòng)力船舶核心配件、能源供給、航運(yùn)服務(wù)、特殊部件維修等完整的產(chǎn)業(yè)鏈。

4.3 縮短認(rèn)證周期

加強(qiáng)跨部門、跨行業(yè)的協(xié)調(diào)工作，對(duì)于LNG動(dòng)力船舶及相關(guān)產(chǎn)品涉及的審批、認(rèn)證、燃料供應(yīng)、動(dòng)力配套等一系列環(huán)節(jié)應(yīng)互相配合以求更迅速的解決，縮短其從設(shè)計(jì)到投入運(yùn)營周期與使用傳統(tǒng)燃料船舶的差距。

4.4 其他相關(guān)措施

（1）增加宣傳教育。使用LNG作為船舶能源對(duì)于保護(hù)環(huán)境具有重要意義，應(yīng)加大輿論宣傳力度，轉(zhuǎn)變觀念，加深對(duì)LNG的認(rèn)識(shí)，提高船舶使用LNG動(dòng)力的積極性。

（2）其他政策性支持。為扶持LNG動(dòng)力船運(yùn)營，可對(duì)LNG動(dòng)力船施行優(yōu)先過閘，以縮短其運(yùn)營周期，提高LNG船舶運(yùn)營優(yōu)勢(shì)。同時(shí)可鼓勵(lì)相關(guān)企業(yè)優(yōu)先使用LNG動(dòng)力船作為運(yùn)輸工具，為LNG動(dòng)力船舶帶來業(yè)務(wù)競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)。

5 結(jié)束語

船舶使用LNG作為能源具有巨大的環(huán)保優(yōu)勢(shì)，世界各國已紛紛開始建造LNG動(dòng)力船舶，我國的LNG動(dòng)力船舶也漸漸起步。山東省航運(yùn)業(yè)繁榮，水上運(yùn)輸頻繁，推廣LNG雙燃料動(dòng)力船是減少污染、改善環(huán)境質(zhì)量的有效舉措?，F(xiàn)階段山東省內(nèi)河LNG動(dòng)力船舶發(fā)展尚處于起步階段，資金、基礎(chǔ)和配套設(shè)置、規(guī)范法規(guī)尚不健全等問題仍亟待解決。但隨著我國船舶LNG動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展以及法規(guī)的不斷完善，相信不久的將來，山東省LNG動(dòng)力船舶將會(huì)步入快速發(fā)展，為山東省內(nèi)河航運(yùn)帶來新的紀(jì)元。

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