本刊記者 趙 博
新能源技術(shù)愈發(fā)成熟,航運企業(yè)對其選擇也更加理性。然而在對減排目標(biāo)追求的同時,還需參與者警惕因?qū)δ繕?biāo)的過分追求而進行“非理性的投資”。
商船三井與日本東北電力公司(Tohoku)正在對煤炭運輸船安裝硬翼帆式風(fēng)力推進裝置進行全面研究。這兩家公司均表示,雙方接下來計劃驗證硬翼帆式風(fēng)力推進裝置對船舶卸貨操作和出入港的影響,以及該裝置對船舶在航行過程中溫室氣體排放的削減效果,以期從2022年開始運營世界上首艘風(fēng)帆動力煤炭運輸船。
為了降低航運業(yè)對大氣和海洋環(huán)境的污染,滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī),航運企業(yè)正在嘗試運用不同以往的替代方式,促進航運業(yè)的節(jié)能減排。
船用風(fēng)力旋筒最早出現(xiàn)于20世紀(jì)20年代,但由于旋筒的重量限制,以及柴油機和蒸汽輪機的出現(xiàn),風(fēng)力旋筒推進技術(shù)最終沒能被廣泛應(yīng)用。直到總部位于芬蘭的Norsepower公司將其設(shè)計研發(fā)的Rotor Sail方案安裝至芬蘭滾裝航運公司(Bore)旗下一艘9700載重噸級滾裝船“MS Estraden”輪上之后,這項“既有些古典又有些超前”的技術(shù)才重新被重視起來。據(jù)相關(guān)資料所述,“MS Estraden”輪在執(zhí)行荷蘭與英國之間的航行任務(wù)時(通過北海風(fēng)力走廊),航速可達16節(jié),這意味著潛在燃料節(jié)約可達5%,如果采用多套大型風(fēng)帆方案且在合適的風(fēng)力助力下航行,預(yù)計燃料節(jié)約可達20%。
而后,馬士基油輪公司也在其旗下運營的一艘LR2型成品油運輸船上使用了Norsepower提供的風(fēng)動力技術(shù)。這是旋筒風(fēng)帆技術(shù)應(yīng)用于成品油船市場的一個突破,讓業(yè)界看到了新技術(shù)或新應(yīng)用進一步降低航運業(yè)對于環(huán)境影響的前景。據(jù)預(yù)測,該艘LR2型成品油船有望降低7%-10%的燃料油消耗(平均值)。馬士基油輪公司隨即也表示,這類風(fēng)帆技術(shù)在過去相當(dāng)昂貴,加之技術(shù)不成熟時其節(jié)省燃料的效益有限,因此無法獲得廣泛應(yīng)用,但隨著更先進、更便宜的旋筒風(fēng)帆問世后,這類裝置可望獲得更多重視。
此后的一系列案例也證明了業(yè)界對風(fēng)帆技術(shù)的投入程度。于2013年投入運營的維京郵輪(Viking Line)旗下的“Viking Grace”輪是全球首艘LNG動力大型客船。而從2018年4月開始,這艘郵輪使用了由Norsepower公司設(shè)計的旋筒風(fēng)帆,從而利用風(fēng)動力作為船舶動力來協(xié)助航行,每年降低燃料成本多達20%,并減少約900噸的碳排放量?!癡iking Grace”輪是全球第一艘采用LNG動力的大型客船,算是郵輪領(lǐng)域的環(huán)保先驅(qū)。維京郵輪首席執(zhí)行官Jan Hanses則表示,維京郵輪在使用旋筒風(fēng)帆技術(shù)解決航運環(huán)境污染方面也走在了前列,很高興“Viking Grace”輪也成為全球首艘使用這種革新方案的郵輪。此外,廈門船舶重工股份有限公司為維京郵輪建造的2800客郵輪型客滾船也將安裝風(fēng)帆設(shè)備,投入運營后,該船有望獲得25%的節(jié)油效果。2018年11月23日,招商局能源運輸股份有限公司下屬全資子公司——中國能源運輸有限公司——接收了載重噸為30.8萬噸的超大型油船(VLCC)“凱力”輪(New Vitality)。該輪是風(fēng)帆助推節(jié)能技術(shù)在大型船舶上的首次推廣應(yīng)用,不僅是是對全球節(jié)能減排趨勢的積極響應(yīng),更是航運業(yè)歷史上的一次創(chuàng)舉。據(jù)了解,“凱力”輪自首航之日至經(jīng)停新加坡港時,每天大約減少了3%的燃油消耗。
馬士基油輪公司在其旗下運營的一艘LR2型成品油運輸船上使用了Norsepower提供的風(fēng)動力技術(shù)
目前,安裝或計劃安裝旋筒風(fēng)帆的船型包括了滾裝船、郵輪、油船和散貨運輸船,但需強調(diào)的是,這些船舶所需的旋筒風(fēng)帆尺寸和數(shù)量在很大程度上取決于甲板結(jié)構(gòu)、船舶氣動特性、現(xiàn)有支撐結(jié)構(gòu)和航行安全等要求。也就是說,風(fēng)帆技術(shù)雖然體現(xiàn)了風(fēng)動力在航運業(yè)的應(yīng)用機會,但也存在特定的限制。
國際海事組織(IMO)制定推行的“限硫令”生效在即,航運企業(yè)和研究機構(gòu)對于可替代船用燃料油的新能源的開發(fā)和研究也在快速推進。IMO海洋環(huán)境部門空氣污染和能源效率主管埃德蒙·休斯(Edmund Hughes)明確表示:“航運業(yè)必須為此做出改變以應(yīng)對全球氣候變化。如果我們要在2050年之前實現(xiàn)航運業(yè)每年至少減少50%溫室氣體排放量的目標(biāo),就必須找到新技術(shù)和新燃料。”根據(jù)IMO設(shè)定的目標(biāo),到2050年,航運業(yè)溫室氣體年排放量要比2008年的排放量減少50%以上。IMO秘書長林基澤(Kitack Lim)認(rèn)為,只有通過研發(fā)應(yīng)用新技術(shù)并引進替代燃料,才能實現(xiàn)目標(biāo),這意味航運業(yè)必須盡快運用低碳排放或零碳排放的船用燃料。
囿于LNG在燃燒后產(chǎn)生二氧化碳的弊端(比如LNG在燃燒和生產(chǎn)過程中會排放甲烷,而甲烷是一種威力強大的溫室氣體,對環(huán)境的破壞力很大),氫燃料和氨燃料被認(rèn)為是未來最有可能實現(xiàn)脫碳航運目標(biāo)的燃料。
相較于傳統(tǒng)船用燃料,氫能源具有清潔環(huán)保的優(yōu)勢,隨著技術(shù)的進步,越來越多的船廠、航運企業(yè)、能源公司及動力系統(tǒng)供應(yīng)商開始加大對氫燃料動力船舶的研發(fā),并且取得了實質(zhì)性的進展。據(jù)零排放船舶技術(shù)協(xié)會相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,氫燃料已經(jīng)在許多小型船舶中成功部署,并有擴大規(guī)模的潛力。早在2013年,韓國就啟動了氫燃料電池船舶研發(fā)項目,投入160億韓元研制出載客100人、時速83.34公里的游覽船。日本也于2015年開始?xì)淙剂想姵卮暗难邪l(fā),并在當(dāng)年推出了一艘長12.5米的氫燃料電池漁船。歐洲與美國在氫燃料船舶的研發(fā)方面處于領(lǐng)先位置。比如,瑞典的PowerCell公司推出了PowerPac系列燃料電池系統(tǒng),并已應(yīng)用于實船;美國桑迪亞國家實驗室(Sandia National Labs)則與一些航運企業(yè)聯(lián)合開展了SF-BREEZE項目,旨在研發(fā)一款載客150人、航速35節(jié)的氫燃料渡船。2018年,比利時海事集團(CMB)完成了對氫動力小型客船的運營測試,并研制出一款被稱為CNB Technologies的新裝置,準(zhǔn)備在該裝置的基礎(chǔ)上開發(fā)適用于小型散貨船的大型氫燃料發(fā)動機,以期在2023年推出全球首艘氫動力散貨船。與此同時,該集團還透露出為其集裝箱船配備氫動力輔助發(fā)動機的宏偉計劃。英國船廠Ferguson Marine造船廠也聯(lián)合康士伯海事和巴拉德動力系統(tǒng)公司等合作伙伴,啟動了配有氫燃料動力的客滾船建造項目(“HySeas III”輪項目),目前,該項目已獲得歐盟資金支持,有望成為全球首艘使用氫燃料作為推進動力的海上渡船。在很多業(yè)內(nèi)人士看來,未來的船用燃料或?qū)⑹悄撤N氫基燃料,到2050年,氫燃料可能將取代傳統(tǒng)化石燃料用于船舶發(fā)動機。
全球首艘LNG動力大型客船“Viking Grace”輪
荷蘭獨立船舶設(shè)計和工程公司C-Job Naval Architects最新研究表明,氨氣也可能成為有助于航運業(yè)減輕環(huán)境污染的一種可靠燃料,在未來十年內(nèi),船用氨氣燃料可能取得突破,2030年或?qū)⒊霈F(xiàn)首艘氨氣燃料遠洋油船。該研究同時顯示,短期內(nèi),能夠同時燃燒傳統(tǒng)燃油和氨氣的發(fā)動機是利用氨氣的最佳方式之一,未來,氨氣燃料電池可能會成為更有效的解決方案。相比氫氣,氨氣能量密度大,同等數(shù)量氨氣中包含的能量比液化氫氣高出50%,更容易存儲和運輸。不過,對于氨氣應(yīng)用于船舶動力還需進一步研究,比如氨氣易燃且有毒,需在通風(fēng)、溫度和氣壓控制等方面實施特殊的安全防御措施。
2018年還發(fā)生了一件具有重大意義并可能產(chǎn)生深遠影響的事件。IMO貨物與集裝箱分委會將甲醇/乙醇燃料船舶技術(shù)明確列為高優(yōu)先項目,并制定完成了《甲醇/乙醇燃料船舶安全臨時導(dǎo)則》。這是國際上首份鼓勵船舶使用甲醇/乙醇作為動力系統(tǒng)燃料的技術(shù)規(guī)范性文件,意味著醇類燃料今后在船舶上的應(yīng)用有了全球統(tǒng)一的技術(shù)依據(jù)和規(guī)則參考??梢灶A(yù)見的是,隨著技術(shù)規(guī)則的確立,船舶應(yīng)用甲醇的前景將越來越廣闊。
對于脫碳減排的目標(biāo),航運業(yè)已準(zhǔn)備就緒,但開發(fā)和提供可行的替代燃料不能僅靠航運企業(yè)解決,還需要如石油業(yè)、船舶租賃業(yè)和港口業(yè)等更廣泛的支持。
去年底,挪威海達路德郵輪公司(Hurtigruten)宣布將使用死魚和其他有機廢棄物為船舶提供動力,并與本土能源公司Biokraft簽訂了7.5年液化生物氣(LBG)供應(yīng)協(xié)議,Biokraft將為其提供從有機廢棄物中生產(chǎn)出來的液化生物氣。海達路德郵輪公司計劃到2021年,為其旗下6艘船舶改裝LNG和電池動力發(fā)動機,使用電力、LNG及液化生物氣等混合動力。
在不久前召開的“倫敦海事周”上,倫敦大學(xué)學(xué)院能源研究所教授特里斯坦·史密斯(Tristan Smith)在回答一位現(xiàn)場觀眾提問時表示,未來十年,我們面臨的挑戰(zhàn)是如何增加零(碳)排放燃料和相關(guān)機器的使用,同時,盡量控制船舶對LNG的使用量。
新能源技術(shù)愈發(fā)成熟,航運企業(yè)對減排目標(biāo)的追求也愈發(fā)強烈,這是否會引起一定時期內(nèi)的集中造船現(xiàn)象出現(xiàn)?要知道,這種現(xiàn)象此前已有先例。
2008年,雖然由美國次貸危機而引發(fā)的全球性金融風(fēng)暴導(dǎo)致航運需求的銳減。但受到IMO關(guān)于船舶專用海水壓載艙防腐蝕系統(tǒng)的強制標(biāo)準(zhǔn)(PSPC)將于2012年全面生效的影響,很多航運企業(yè)不得不做出一個兩難的選擇。盡管PSPC顯著提高船舶建造成本與建造周期,且對于壓載艙數(shù)量較多的散貨船而言影響顯著,但仍有不少船東為規(guī)避該標(biāo)準(zhǔn)而選擇將原有的運力進行提前更新。受船東逆市下單的影響,2008-2011年,全球造船業(yè)一片繁榮。但是,以供求關(guān)系為基礎(chǔ)的市場規(guī)律不會以個人意志而改變。隨著越來越多的散貨船陸續(xù)下水,國際干散貨運輸市場“船多貨少”的矛盾開始凸顯,被公認(rèn)為是航運經(jīng)濟晴雨表的波羅的海干散貨運價指數(shù)(BDI)因此也一路走低,最終于2016年2月10日跌至290點的歷史低位。
類似的故事還發(fā)生在2015年。IMO關(guān)于船舶排放氮氧化物(NOx)排放標(biāo)準(zhǔn)的升級,導(dǎo)致了一大批國際船東在2015年決定逆勢造船。根據(jù)IMO國際防止船舶造成污染公約(MARPOL公約)附則VI規(guī)定,所有在2016年1月1日以后安裝上船的柴油機,都必須滿足對船舶排放氮氧化物第三階段減排標(biāo)準(zhǔn)的要求。這個新標(biāo)準(zhǔn)對于氮氧化物排放量相比于2005年第一階段排放極限值降低了80%,因此,對船用發(fā)動機及船舶廢氣處理技術(shù)提出了更高要求。參照當(dāng)時我國國內(nèi)船廠目前的報價,符合IMO關(guān)于船舶氮氧化物第三階段減排標(biāo)準(zhǔn)的船舶建造成本將至少提高20%。盡管航運企業(yè)當(dāng)時已經(jīng)明知市場運力過剩的嚴(yán)重性,但為避免公約生效后訂造船舶成本的增加,依舊選擇在2016年1月1日公約生效前大規(guī)模訂船。
讓業(yè)界有一點寬慰的是,2019上半年,全球新船訂單有明顯減少。據(jù)VesselsValue統(tǒng)計,與2018年同期相比,2019年1-6月份,全球散貨船新造船訂單數(shù)量下降73%;油船新造船訂單數(shù)量下降47%;集裝箱船新造船訂單數(shù)量也顯示出下滑趨勢,訂單量下降49%;LNG運輸船新造船訂單總量則下降39%。在中國船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會研究與合作部副主任謝予看來,2019年上半年全球船舶訂單量下降的主要原因有四個?!暗谝唬皟赡晷麓山涣枯^高,市場需求已經(jīng)得到較大程度的釋放。第二,美國貿(mào)易凌霸威脅全球經(jīng)貿(mào)增長,影響了船東的投資信心。第三,航運市場運費走低,部分船型的投資收益下滑。第四,骨干船廠尚有訂單儲備,使得上半年接單緊迫性不高?!?/p>
盡管如此,同樣的故事也可能在集裝箱運輸市場發(fā)生。10月15日,大宇造船披露消息稱,已獲得5艘總價值約9039億韓元(約合7.63億美元)的集裝箱船訂單。有消息稱,這筆訂單來自地中海航運,單船載箱量超過23000TEU。而憑借這筆新訂單,地中海航運的運力規(guī)模將達到近400萬TEU(包括租賃船舶運力),而全球運力排名第一的馬士基航運之前曾表示,只希望將其船隊運力維持在400萬TEU左右的水平??梢月?lián)想,隨著地中海航運威脅到了馬士基航運長期作為最具運力規(guī)模的班輪公司的地位之時,馬士基集團董事會可能會面臨重新考慮其戰(zhàn)略的壓力,而這,反而可能導(dǎo)致馬士基航運重新確定新的收購目標(biāo)或運力投入以支持其增長。馬士基集團相關(guān)負(fù)責(zé)人也在之后回應(yīng)媒體稱:“地中海航運的步伐邁得太快,我們必須要警惕?!?/p>