船用LNG 發(fā)展問題及趨勢淺析

魏鵬飛，楊加棟，賈 振

（1.海洋石油工程股份有限公司，天津 300452；2.海油發(fā)展珠海管道工程有限公司，廣東珠海 519050）

0 引言

船舶廢氣排放被認為是第三大大氣污染源，僅次于汽車尾氣和工業(yè)企業(yè)排放，有效控制船舶廢氣污染排放將是改善大氣環(huán)境的又一舉措。2010 年開始歐美各國普遍在沿海海域、內河、湖泊設置污染排放控制區(qū)（以下簡稱ECA），對進入排放控制區(qū)船舶廢氣排放硫化物、氮氧化物和顆粒物濃度限值在一定范圍內。2015 年初，波羅的海、北海、北美、加勒比海區(qū)域將燃油0.1%的含硫作為限值標準，我國在珠三角、長三角、長江流域、環(huán)渤海（京津冀）水域、4 個核心港口將0.5%的燃油含硫作為船舶?？肯拗?，開啟了我國對船舶廢氣污染開始的治理。這些政策的實施將促使行駛在ECA 區(qū)域的船舶采取有效措施進行減排，包括采用低硫燃油、岸電、尾氣凈化處理及應用清潔能源等方式。隨著世界范圍內ECA 規(guī)則要求的日趨嚴格，越來越多的船商開始著手將一部分船舶改裝為LNG 燃料動力船，或在新訂船舶中采用LNG 動力。但到目前為止，市場上完全采用LNG 作為燃料的船舶數量有限，主要集中在歐洲水域運營的內河船舶。一邊是潛在市場需求巨大，一邊是剛剛起步的市場供應及配套設備設施技術，讓各方對LNG 動力船舶、及與之相配套的船用LNG 加注設備、其他輔助設備市場充滿期待。

1 國內外船用LNG 發(fā)展現狀

全球首艘用于運輸運營的LNG 動力船2000 年誕生于挪威，開啟了清潔燃料船舶的新篇章。隨著2010 年以后各國對ECA 政策的實施，LNG 動力船前景被普遍看好，2014 年以后陸續(xù)有多個國家的大型航運公司按照ECA 政策標準要求，對自己公司原有燃油動力船進行燃氣LNG 改造。以美國阿拉斯加航運公司全球最大的干貨船為例，進行“油改氣”后，可減少NOx排放98%、CO2排放72%、SOx排放97%、顆粒物排放60%，相當于約15 700 輛小汽車的排放量總和。據挪威船級社最新的統(tǒng)計數據顯示，截止2020 年全球用于運輸運營的LNG 動力船800～1000艘，使用LNG 作為動力的船型上主要是短途運輸車輛與載客車輛過江輪渡船、海洋施工船，也有大量的郵政船使用LNG 作為燃料。在服務區(qū)域方面，在營LNG 船舶中有80%服務于挪威，10%服務于歐洲其他地區(qū)，歐洲占比總計約90%，且主要集中在相關配套設施建設較早且相對完善的北歐地區(qū)。在LNG 動力船舶訂單中，仍然主要服務于歐洲地區(qū)、占60%，另有美國地區(qū)訂單占35%，增幅較大，亞洲和中東地區(qū)訂單少。

我國LNG 動力船起步較晚，首艘“油改氣”的LNG 動力船獲批于2010 年，安徽首艘LNG 燃料動力試點船“紅日166”號，4000 t 級散貨運輸船。隨著我國對部分區(qū)域ECA 政策實施，2015—2016 年陸續(xù)有天津重工、江蘇河海、海洋石油、西江開發(fā)、蘇連海通、宏華海洋等近20 艘LNG 動力船順利下水運行，開啟了我國LNG 動力船的序幕，同時也推動了LNG 動力船建造的新篇章。截止2020 年，以上海中遠海能為例，共有近40 艘參與投資建造的LNG 船投入運營，后續(xù)訂單量近百艘。同國際市場相比較，我國LNG 動力船數量規(guī)模及噸級仍處于較低位置，截至2020 年，國內已運營的內河LNG 動力船近300 艘，大多數為干散貨船，其中雙燃料（燃油和LNG 燃料）船、LNG 單一燃料船各占半數，主要航行于長三角海域及港口、長江流域干線、京杭運河干線，1000 t 級以下LNG 動力船占比60%，配置5 m3LNG 燃料罐，1000 t 級以上LNG 動力船占比60%，配置10～15 m3LNG 燃料罐；LNG 動力船其他配套設施，如加注碼頭、加注船、加注車等不完善，都處于起步階段，技術及設備薄弱。

2 LNG 動力船發(fā)展遇到的問題

目前我國LNG 動力船及配套LNG 加注設備及技術正在穩(wěn)步向前推進發(fā)展，仍存在不少問題急需解決。

2.1 市場商業(yè)模式有待完善

當前，推進LNG 動力船舶發(fā)展仍然有許多現實問題需要解決及技術突破，主要表現在LNG 加注基礎設施技術及建設配套緩慢、技術薄弱、從業(yè)企業(yè)數量少、建造成本過高等。除國家戰(zhàn)略規(guī)劃及政策扶持外，LNG 動力船的發(fā)展還應有更多的成功案例，讓一部分有技術研發(fā)能力及制造實力的大型企業(yè)帶動行業(yè)發(fā)展?，F實中更多的成功案例起到示范引領作用，會激發(fā)船舶建造企業(yè)及船務運輸企業(yè)使用LNG 動力船的熱情。

2.2 LNG 加注站建設不利因素有待化解

同水上加油站相比，水上LNG 加注船存在的安全風險更高，我國各屬地職能部門在建設審批程序上非常嚴格，而且審批流程及監(jiān)管部門也不盡相同，特別是國內一些重點河道，如京杭運河在申請堤壩內建造岸基式加注站，防洪要求很難通過。同時，河道岸線符合建造LNG 加注站的資源很少，將新增LNG 加注站建在水上服務區(qū)的空間也非常有限。此外，安全管理職能部門監(jiān)管的原因，尚未開放內河LNG 運輸，水上LNG 加注站補液困難等都是制約LNG 動力船后續(xù)市場發(fā)展及排污綜合治理的障礙。

2.3 LNG 加注設施相關標準出臺緩慢

國家有關LNG 加注設備設施建設的相關政策規(guī)定及設計建造標準均未出臺，部分內河運輸發(fā)達的地區(qū)缺少上層政策導向及標準支撐。目前，LNG 加注船標準規(guī)范己頒布實施，但關于岸基加注站建設設計規(guī)范還未發(fā)布。2019 年《中國水運報》曾報道，由于缺少加注站及其他配套設施，且LNG 動力船與燃油動力船在節(jié)能成本上支出無明顯優(yōu)勢，江蘇沿海和武漢長江流域的LNG 動力船運行商將燃氣船舶部分改回燃油船。一方面是大力提倡LNG 動力船建造，另一方面卻是運營困難重重，其主要原因就是缺少LNG 加注基礎配套設施，因此只有讓燃料補給更便捷，節(jié)能及污染治理才能見成效。

2.4 新建LNG 動力船競爭優(yōu)勢不明顯

在LNG 動力船技術推廣階段，技術市場化規(guī)模小，運作模式不確定性大，早期項目短時間很難看到效益，LNG 動力船比燃油動力船造價高至少30%。就目前而言，內河運輸市場飽和、運力呈現長期過剩、行業(yè)門檻較低、運價較低、貨源市場潛力不足將會是常態(tài)，LNG 動力船造價及運營成本高居不下，短期內很難與普通燃油船舶在市場上形成競爭。

2.5 改造LNG 動力船的意愿下降

不同于歐洲內河LNG 動力船的發(fā)展，中國最早在內河船使用LNG 燃料的嘗試來自商業(yè)嗅覺相對靈敏的民營能源企業(yè)。這些企業(yè)拿出資金對船東的內河船進行LNG 動力改造，又恰逢國家深入推進節(jié)能減排，得到一定的政府補貼。當柴油與LNG 的市場價格差在每噸2500 元左右時，使用LNG 動力船可節(jié)省30%的燃料費用，按照早期40 萬元左右的改造成本，就是不靠政策資助補貼，3 年左右也可以靠節(jié)省的燃油費用收回改造成本。但近些年國家調整了LNG 動力船標準規(guī)范，按照標準要求，改造費用增加了3 倍左右，同時LNG 與柴油的市場價格差也在縮小，改造LNG 燃料動力船投資的利益驅動明顯降低，需要至少8 年才能收回改造成本，船商采購LNG 動力船的意愿明顯降低，驅動力嚴重不足。

3 LNG 動力船發(fā)展趨勢

隨著全球環(huán)保規(guī)范逐步完善，排放標準日益收緊，LNG 動力船憑借燃料成本優(yōu)勢和逐步完善的供應鏈及相關加注站等基礎設施配套設備技術，將必然成為全球航運業(yè)的主流。當前，國際社會治理船舶污染的工作，由IMO（國際海事組織）主導正在積極穩(wěn)步推進中。其中，2016 年10 月通過的決議在2025 年左右實施全球船舶在ECA 外，使用硫含量不高于0.5%燃油的規(guī)定，將促使船舶采用新的技術和設備降低污染物排放量，以適應IMO 出臺的新標準。業(yè)內人士認為，LNG 動力船、雙燃料船必將成為污染排放達標的先行者，大量LNG 動力船和雙燃料船將在2025—2035 年進入航運業(yè)主流市場，后續(xù)訂單也將不斷增多。根據IGF《國際船舶使用氣體或其他低閃點燃料安全規(guī)則》，LNG 燃料和其他低閃點燃料成為船用燃料的步伐正在加快，監(jiān)管者的注意力開始轉向確保低閃電燃料的安全使用。IGF 規(guī)則的實施將積極推動和加快LNG 動力船的健康發(fā)展。

ENGIE 集團亞洲業(yè)務發(fā)展高級副總裁Denis Bonhomme 表示，如果全球二氧化硫排放上限得到批準，用于船舶燃料的LNG需求量將大幅提高，預計2030 年前后可達3000 萬噸，將占全球LNG 年消費總量的6%左右。此外，LNG 動力船也將是市場新需求的增長點。Bonhomme 表示，由于小型發(fā)電項目設施的固定成本很高，使用LNG 動力船在減少供應過剩方面比投資小型LNG發(fā)電項目更為有效。

國內方面，內河LNG 動力船市場發(fā)展緩慢與經濟社會大環(huán)境有關，但LNG 作為清潔燃料是大勢所趨。市場培育期存在的各種困難是新生事物發(fā)展中遇到的正常情況。對產業(yè)發(fā)展而言，需要創(chuàng)新發(fā)展模式，將船用LNG 設備廠商、金融機構、船東、港口企業(yè)、能源企業(yè)團結起來，協作共贏，系統(tǒng)性降低成本，形成規(guī)?；a業(yè)鏈，共同培育這個新興市場。

預期市場成熟后，LNG 燃料與其他價格相當的高品質燃油將共同成為船舶主要燃料，大型能源企業(yè)和小型民企分割市場，形成相對固定的LNG 動力船市場格局，產業(yè)鏈條上的航運企業(yè)、船用設備生產廠商、科技研發(fā)單位等相關各方和諧共生。根據相關市場人員分析，隨著政府扶持政策的逐步出臺，將推動LNG 動力船產業(yè)穩(wěn)步快速發(fā)展，根據目前市場規(guī)模推算，僅LNG 燃料動力改造市場規(guī)模就高達500 多億元，后期船企直接建造新型LNG 動力船，市場空間將超過千億元。

4 結束語

目前投入運營及在建的LNG 動力遠洋船中，數量最多的是車客渡船、平臺供應船（PSV）及集裝箱船。此外，氣體燃料發(fā)動機已應用于各類海工設施，如浮式生產儲油船（FPSO）等。我國LNG 儲量充足，船用LNG 燃料可以大大緩解國內油燃料供應短缺的情況，同時對于河道污染綜合治理環(huán)保要求，環(huán)境改善都是非常有利的因素。目前國內LNG 動力船從技術研發(fā)及制造水平同歐美國家依然存在差距，但技術前景及市場前景廣闊，隨著國家政策引導及投資傾斜，后期從業(yè)企業(yè)數量會不斷增加，LNG動力船在配套加注設備，其他加注配套設備及設施會不斷完善，市場潛力巨大。