中國(guó)船級(jí)社《航運(yùn)低碳發(fā)展展望2021》編寫組

作為“2021北外灘國(guó)際航運(yùn)論壇”的重磅成果之一，中國(guó)船級(jí)社發(fā)布的《航運(yùn)低碳發(fā)展展望2021》（簡(jiǎn)稱“展望”）引發(fā)強(qiáng)烈關(guān)注?！罢雇被凇堵?lián)合國(guó)氣候變化框架公約》等提出的全球應(yīng)對(duì)氣候變化行動(dòng)基本框架，分析區(qū)域及行業(yè)組織有關(guān)政策措施的影響，提出未來(lái)國(guó)際航運(yùn)氣候治理規(guī)則的新趨勢(shì)；從能源可供性、經(jīng)濟(jì)性、應(yīng)用技術(shù)成熟度、減排貢獻(xiàn)度和法規(guī)完備性等方面，提出未來(lái)船舶能源及動(dòng)力裝置發(fā)展趨勢(shì)和路徑，為全球航運(yùn)業(yè)向低碳方向發(fā)展和轉(zhuǎn)型提供重要參考。我們選取“展望”第二、三部分，并經(jīng)過(guò)編輯后以“多措并舉，航運(yùn)業(yè)綠色化未來(lái)可期”“多維視角下的航運(yùn)減排當(dāng)下與未來(lái)”兩篇文章刊出。

——編者

國(guó)際社會(huì)對(duì)航運(yùn)業(yè)溫室氣體減排面臨的嚴(yán)峻形勢(shì)已有深刻認(rèn)識(shí)，并開始采取應(yīng)對(duì)措施。IMO和世界各國(guó)政府相繼出臺(tái)了全球性和區(qū)域性政策措施，旨在控制和減少船舶造成的溫室氣體排放。在相關(guān)各方的積極推動(dòng)下，航運(yùn)業(yè)溫室氣體減排在能效措施、清潔燃料、動(dòng)力裝置與系統(tǒng)、碳捕捉與封存等方面對(duì)可行的技術(shù)路徑進(jìn)行了可貴的探索，積累了豐富的數(shù)據(jù)資源和成功經(jīng)驗(yàn)。中國(guó)船級(jí)社組織專家團(tuán)隊(duì)對(duì)現(xiàn)有節(jié)能技術(shù)、能效技術(shù)以及低碳、零碳燃料船用技術(shù)進(jìn)行了深入研究，提出了主要船型替代燃料技術(shù)方案。

一、能效措施將貫穿始終

能效措施主要包括技術(shù)能效措施和營(yíng)運(yùn)能效措施兩大類。在航運(yùn)推進(jìn)能源低碳轉(zhuǎn)型過(guò)程中，行業(yè)可繼續(xù)深入開展技術(shù)能效與營(yíng)運(yùn)能效措施研究，通過(guò)技術(shù)能效措施與營(yíng)運(yùn)能效措施應(yīng)用相結(jié)合的方式，進(jìn)一步強(qiáng)化溫室氣體減排效果。

技術(shù)能效措施可通過(guò)降低船舶阻力、提高推進(jìn)裝置效率等方面技術(shù)應(yīng)用，提高船舶整體能效水平、減少燃料消耗和排放，主要包括型線優(yōu)化、船舶輕量化、氣膜減阻、涂層減阻、高效推進(jìn)裝置、水動(dòng)力節(jié)能裝置等技術(shù)。技術(shù)能效措施具有相對(duì)較高的減排潛力，但投資成本也較高，應(yīng)用的對(duì)象主要是新造船，且不同技術(shù)能效措施適用的船型也存在差異。目前，型線優(yōu)化、高效螺旋槳等已成為常規(guī)技術(shù)手段，但不能保證中大型散貨船和油船滿足EEDI第三階段的要求，應(yīng)用氣膜減阻、風(fēng)力助推等具有顯著節(jié)能減排效果的創(chuàng)新能效技術(shù)，是可行的解決方案之一。

營(yíng)運(yùn)能效措施可在船舶營(yíng)運(yùn)過(guò)程中從操作管理層面提高船舶能效水平，從而減少船舶的燃料消耗及排放，主要包括航速優(yōu)化、縱傾優(yōu)化、貨物操作優(yōu)化、設(shè)備管理優(yōu)化等措施。營(yíng)運(yùn)能效措施涉及營(yíng)運(yùn)操作方面的改進(jìn)和優(yōu)化，無(wú)須較大的系統(tǒng)設(shè)備投資。從降低燃料成本的角度出發(fā)，現(xiàn)有船更傾向于選擇營(yíng)運(yùn)能效措施。

總體而言，無(wú)論是技術(shù)能效措施還是營(yíng)運(yùn)能效措施，實(shí)船應(yīng)用后能夠達(dá)到的實(shí)際減排效果都會(huì)受船型、船舶尺度、營(yíng)運(yùn)工況、船舶狀況等多種因素影響，碳減排潛力難以滿足中長(zhǎng)期的減排目標(biāo)。盡管如此，從減少燃料消耗、提高經(jīng)濟(jì)性的角度出發(fā)，船舶應(yīng)用能效技術(shù)的需求將貫穿始終。

二、船用清潔燃料擔(dān)當(dāng)減排C位

柴油是船舶的傳統(tǒng)燃料，也是造成船舶排放和污染的關(guān)鍵因素。因此，從能源層面探索可行的船舶減排技術(shù)路徑是航運(yùn)業(yè)的關(guān)注和研究重點(diǎn)。目前，航運(yùn)業(yè)已針對(duì)LNG、甲醇、生物柴油、氫和氨等為代表的清潔能源開展不同程度的船用研究與實(shí)踐。

表1為L(zhǎng)NG、甲醇、生物燃油、氫和氨的理化性質(zhì)，在未來(lái)不同時(shí)段內(nèi)，隨著燃料產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展和燃料船用技術(shù)的成熟，不同的清潔燃料將擁有不同的競(jìng)爭(zhēng)力。

表1 清潔燃料的理化性質(zhì)

1、LNG燃料

全球船舶動(dòng)力技術(shù)正朝向低碳化、零碳化發(fā)展，航運(yùn)業(yè)完全轉(zhuǎn)向可再生零碳燃料尚需經(jīng)歷過(guò)渡時(shí)期。在此期間，LNG燃料因其技術(shù)成熟度高、法規(guī)完備性好、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，正迅速成為船用燃料的主要青睞對(duì)象。從世界范圍來(lái)看， LNG動(dòng)力船舶發(fā)展引起了各國(guó)重視，在新建船舶和燃料補(bǔ)給基礎(chǔ)設(shè)施方面都投入較大。近幾年，以LNG作為主燃料的雙燃料動(dòng)力船舶呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)，2021年LNG動(dòng)力船訂單已接近總噸位30%，2025年全球手持訂單中LNG動(dòng)力船超過(guò)60%。目前，LNG雙燃料動(dòng)力船舶的應(yīng)用船型已覆蓋油船、集裝箱船、散貨船、郵輪和客渡船等主要船型，國(guó)內(nèi)應(yīng)用水域已覆蓋沿海、長(zhǎng)江、珠江和京杭運(yùn)河等主要水域。

LNG產(chǎn)業(yè)鏈和水上應(yīng)用供應(yīng)鏈逐漸成熟，但整體發(fā)展還面臨一些挑戰(zhàn)，主要包括：

(1) LNG中含有碳元素對(duì)二氧化碳減排貢獻(xiàn)度有限，使用過(guò)程中甲烷逃逸會(huì)對(duì)溫室氣體排放帶來(lái)的一定影響。

(2) LNG價(jià)格不穩(wěn)定，不同季節(jié)不同地區(qū)LNG氣源供應(yīng)不穩(wěn)定，價(jià)格波動(dòng)較大，缺乏合理的定價(jià)機(jī)制和供應(yīng)體系，導(dǎo)致船東難以形成穩(wěn)定預(yù)期。

2、甲醇燃料

甲醇作為全球大宗化學(xué)品之一，具有產(chǎn)業(yè)鏈成熟、產(chǎn)能充足、儲(chǔ)運(yùn)方便、環(huán)境友好等優(yōu)勢(shì)，且作為內(nèi)燃機(jī)燃料應(yīng)用已有近50年歷史。在工業(yè)界甲醇燃料動(dòng)力系統(tǒng)涉及到的加注、儲(chǔ)存方面目前技術(shù)成熟且經(jīng)驗(yàn)豐富，甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)具有良好的NOx和SOx排放性能，能有效地減少碳排放和大氣污染。因此，已有相關(guān)航運(yùn)巨頭將甲醇燃料作為實(shí)現(xiàn)航運(yùn)中長(zhǎng)期減碳目標(biāo)的重點(diǎn)發(fā)展方向。目前，國(guó)際上已制定《甲醇/乙醇燃料船舶安全暫行指南》，國(guó)內(nèi)即將出臺(tái)相關(guān)法規(guī)和指南，船舶設(shè)計(jì)、建造和檢驗(yàn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)障礙有望快速解決。

船舶利用甲醇燃料仍存在一些問(wèn)題尚待解決。從燃料全生命周期角度考慮，化石基甲醇不能滿足未來(lái)碳減排目標(biāo)，而電合成綠色甲醇和生物質(zhì)甲醇實(shí)際應(yīng)用較少。船用甲醇燃料供應(yīng)系統(tǒng)、船用甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)目前實(shí)船應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)不足且市場(chǎng)可用產(chǎn)品選擇不多，甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)存在潛在的甲醇、甲醛等非常規(guī)排放問(wèn)題，需進(jìn)行深入研究。同時(shí)還需加強(qiáng)船用甲醇燃料加注設(shè)施建設(shè)，完善相關(guān)監(jiān)管要求等。除此之外，甲醇價(jià)格、燃料艙艙容等因素對(duì)經(jīng)濟(jì)性、船舶布置的影響仍待進(jìn)一步評(píng)估。

3、生物柴油

目前，受到業(yè)界關(guān)注且在實(shí)船上有一定應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的生物柴油主要是脂肪酸甲酯（FAME）和氫化植物油（HVO）。FAME在氧化穩(wěn)定性、腐蝕性、低溫流動(dòng)性等方面還存在一定問(wèn)題，目前船用燃料油國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO 8217）僅允許在規(guī)定體積比例內(nèi)（7%）與船用柴油（MGO）摻混使用。HVO理化性質(zhì)與MGO類似，滿足ISO 8217關(guān)于餾分型燃料油的標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)需與石化柴油調(diào)和便可在現(xiàn)有柴油機(jī)和基礎(chǔ)設(shè)施中兼容使用。從全生命周期角度看，生物柴油的溫室氣體排放量主要取決于其生產(chǎn)原料和生產(chǎn)工藝。從經(jīng)濟(jì)性方面看，生物柴油的價(jià)格受生物質(zhì)原料供應(yīng)、生產(chǎn)轉(zhuǎn)化工藝等因素影響較大，造成價(jià)格較高。同時(shí)，能源作物及其殘余物等植物類生物原料的供應(yīng)量和價(jià)格可能存在季節(jié)性波動(dòng)，餐廚廢油等油脂類生物質(zhì)原料的供應(yīng)量較為有限，這些因素均會(huì)造成生物柴油價(jià)格較高且存在較大波動(dòng)。

4、氫燃料

氫是一種綠色、清潔、高效、來(lái)源廣泛的二次能源，其在船應(yīng)用目前仍處于起步階段，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，氫燃料是航運(yùn)業(yè)零排放解決方案的重點(diǎn)發(fā)展方向。業(yè)界正圍繞氫燃料在內(nèi)河和近海船舶上的應(yīng)用開展試點(diǎn)研究，相關(guān)船用規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)裝備、基礎(chǔ)設(shè)施等正在逐步建立、發(fā)展和完善?；谌剂显谌芷跍厥覛怏w排放，未來(lái)的制氫方式將從化石能源轉(zhuǎn)向可再生能源制取。儲(chǔ)氫技術(shù)方面，現(xiàn)階段內(nèi)河和近海船舶主要采用陸上應(yīng)用較為成熟的高壓儲(chǔ)氫技術(shù)，未來(lái)為滿足國(guó)際遠(yuǎn)洋航行船舶的續(xù)航里程需求，尚需進(jìn)一步發(fā)展能量密度更高的儲(chǔ)氫技術(shù)，包括液氫、金屬氫化物、液體有機(jī)化合物儲(chǔ)氫和在線重整制氫等技術(shù)。除此之外，目前終端氫氣價(jià)格昂貴，但隨著氫能市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大、技術(shù)的成熟，氫燃料成本未來(lái)將持續(xù)降低。

5、氨燃料

氨是未來(lái)零碳解決方案的重要發(fā)展方向之一。作為一種重要的化工原料，氨屬于定價(jià)透明的全球商品，有著豐富的工業(yè)使用經(jīng)驗(yàn)，生產(chǎn)、運(yùn)輸、交易市場(chǎng)相當(dāng)成熟。從燃料角度考慮，氨不含碳，其能量密度與甲醇相當(dāng)，是氫的2倍，且氨易于液化，較為安全，便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，是一種理想的能量來(lái)源。

但氨作為燃料應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)極少，燃燒性能較差，且仍會(huì)產(chǎn)生氮氧化物排放，尚無(wú)實(shí)際使用氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的案例。氨燃料電池幾乎不產(chǎn)生有害氣體和溫室氣體，但其功率密度較低，不能滿足船舶應(yīng)用需要，目前仍處在研發(fā)試驗(yàn)階段。在現(xiàn)有國(guó)際法規(guī)框架下，由于氨具有毒性，尚無(wú)相關(guān)技術(shù)法規(guī)支持氨燃料的船舶應(yīng)用。在安全性方面，氨具有毒性、腐蝕性、可燃性等特點(diǎn)，船上應(yīng)用時(shí)需考慮特別防護(hù)措施。

除此之外，從燃料使用的全生命周期角度，現(xiàn)行的合成氨工藝仍會(huì)導(dǎo)致大量碳排放。通過(guò)使用氨燃料減少碳排放的前提是開發(fā)基于可再生能源的合成氨工藝，實(shí)現(xiàn)氨的廉價(jià)、高效、綠色制備。

就目前而言，氨雖是理想的能量載體，但氨燃料的利用仍處于研究階段，作為船舶燃料也缺乏相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)支撐。進(jìn)一步突破氨燃料船舶應(yīng)用技術(shù)瓶頸,建立完整的供應(yīng)鏈，形成健全的政策法規(guī),是實(shí)現(xiàn)氨燃料船舶實(shí)際運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵所在。

三、動(dòng)力裝置與系統(tǒng)多元化發(fā)展

清潔燃料的發(fā)展與動(dòng)力裝置的發(fā)展相輔相成，面向船舶應(yīng)用清潔燃料的發(fā)展需求，船舶動(dòng)力裝置與系統(tǒng)呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展趨勢(shì)，除內(nèi)燃機(jī)外，燃料電池、鋰電池、混合動(dòng)力系統(tǒng)等新型動(dòng)力裝置與系統(tǒng)在船上的應(yīng)用越來(lái)越多。在實(shí)際應(yīng)用中，不同噸位、不同航程的船舶存在不同的加注和動(dòng)力需求，應(yīng)綜合考慮清潔燃料的能量密度和動(dòng)力裝置的輸出功率，為不同需求的船舶選擇合適的清潔燃料及相應(yīng)的動(dòng)力裝置。

1、內(nèi)燃機(jī)

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)主要有高壓和低壓兩種技術(shù)路線，高壓機(jī)型在熱效率、燃料品質(zhì)適應(yīng)性、甲烷逃逸控制、功率范圍等方面具有一定優(yōu)勢(shì)，低壓機(jī)型在NOx排放、供氣系統(tǒng)復(fù)雜程度及成本等方面表現(xiàn)較好?？傮w而言，天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)基本趨于成熟，規(guī)?；瘧?yīng)用已成為可能，業(yè)界正在針對(duì)甲烷排放控制、動(dòng)態(tài)特性優(yōu)化等方面開展技術(shù)攻關(guān)。

甲醇-柴油雙燃料低速二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)已有成熟產(chǎn)品，并在甲醇運(yùn)輸船上投入應(yīng)用，基于柴油機(jī)改造的甲醇燃料中速機(jī)在國(guó)外車客渡輪上有一定應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，但仍有待進(jìn)一步發(fā)展，業(yè)界正針對(duì)滿足Tier III要求的NOx排放控制方案，以及甲醇、甲醛等非常規(guī)排放控制開展技術(shù)研發(fā)。

氫-柴油雙燃料內(nèi)燃機(jī)在小型客船上已開展試點(diǎn)應(yīng)用，兆瓦級(jí)氫-柴油雙燃料中速機(jī)目前處于研發(fā)階段，業(yè)界正在針對(duì)氫燃料點(diǎn)火能量低、火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?、燃燒溫度高等?wèn)題，重點(diǎn)突破氫燃料燃燒控制、NOx排放控制等關(guān)鍵技術(shù)。

氨燃料內(nèi)燃機(jī)的研發(fā)正在進(jìn)行中，重點(diǎn)針對(duì)氨燃料燃燒特性差（自燃溫度高、火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷?、可燃極限范圍窄等）及排放問(wèn)題（NOx、N2O）研發(fā)解決方案。

2、燃料電池

從現(xiàn)階段已有燃料電池船舶應(yīng)用來(lái)看，主流的幾種燃料電池類型為：1）低工作溫度（100℃左右）的質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）；2）高工作溫度（600-1000℃）的固體氧化物燃料電池（SOFC）和熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）；3）高溫質(zhì)子交換膜燃料電池（HT-PEMFC，工作溫度約200℃）。

PEMFC對(duì)純氫的依賴性較高，從近十余年燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展來(lái)看，大規(guī)模工業(yè)制氫已有數(shù)十年的歷史，相當(dāng)成熟，使得PEMFC有望在船舶領(lǐng)域形成一定規(guī)模應(yīng)用，但高壓氫氣體積能量密度較低，因此主要局限在內(nèi)河和近海應(yīng)用，很難在長(zhǎng)航程的遠(yuǎn)洋船舶上使用。而HTPEMFC由于可以使用多種燃料，在一定程度上拓展了PEMFC的應(yīng)用場(chǎng)景。但高溫燃料電池可以直接采用LNG、甲醇、乙醇等易于儲(chǔ)存的液態(tài)燃料，避免了對(duì)于氫氣的依賴，大大減少了推廣難度，且功率等級(jí)正在向兆瓦級(jí)突破，遠(yuǎn)期來(lái)看有望成為適用于遠(yuǎn)洋船舶的技術(shù)路線。

3、鋰電池

鋰電池的能量密度和安全性是重點(diǎn)關(guān)注的性能。從能量密度來(lái)看，磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池是船舶動(dòng)力電池的首選。單體三元鋰電池能量密度高于磷酸鐵鋰電池，且仍有開發(fā)空間，但三元鋰電池系統(tǒng)需要鋼制外殼和更復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)保護(hù)，因此組成系統(tǒng)后能量密度與磷酸鐵鋰相差不大。從安全性考慮，三元鋰電池由于正極材料特性，在使用過(guò)程中易觸發(fā)熱失控，造成大量熱量釋放，且會(huì)產(chǎn)生可燃有毒氣體和大量氧氣，存在安全隱患。而磷酸鐵鋰電池中的正極材料磷酸鐵鋰高溫穩(wěn)定，較難分解，在實(shí)際使用中具有耐高溫、安全穩(wěn)定性強(qiáng)、循環(huán)性能更好的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于船舶而言，安全性能的優(yōu)先度高于續(xù)航里程，現(xiàn)階段磷酸鐵鋰電池更符合船舶安全發(fā)展的需要。

未來(lái)鋰離子電池會(huì)以追求高系統(tǒng)能量比為目標(biāo)，相比傳統(tǒng)鋰離子電池，固態(tài)鋰電池的安全性更好，能量密度更高、循環(huán)壽命更長(zhǎng)，有望成為電池船舶的新選擇。

4、混合動(dòng)力系統(tǒng)

隨著儲(chǔ)能技術(shù)的快速發(fā)展，基于鋰電池、超級(jí)電容等儲(chǔ)能裝置與內(nèi)燃機(jī)/燃料電池組成的混合動(dòng)力系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生?；旌蟿?dòng)力系統(tǒng)可根據(jù)不同工況的推進(jìn)功率需求靈活選擇運(yùn)行模式，進(jìn)而改善船舶能效和排放，對(duì)工況復(fù)雜多變的船舶有較好適應(yīng)性。應(yīng)用混合動(dòng)力系統(tǒng)的船型目前以車客渡船、客船為主，少量?jī)?nèi)河貨船、海工船舶及海洋科考船舶也有應(yīng)用。相關(guān)實(shí)船應(yīng)用案例表明，與燃油動(dòng)力船舶相比，采用混合動(dòng)力系統(tǒng)的船舶可實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排約為15%。

5、核動(dòng)力系統(tǒng)

自上世紀(jì)50年代以來(lái)，基于壓水堆技術(shù)的核動(dòng)力系統(tǒng)在商船上開始應(yīng)用，由于具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行安全等特點(diǎn)，非常適合商船小空間和高貨物載重量的設(shè)計(jì)要求，逐漸成為船用堆的主力堆型。

核動(dòng)力系統(tǒng)船舶在環(huán)保性方面具有巨大優(yōu)勢(shì)，基本上可實(shí)現(xiàn)所有船舶大氣污染物和溫室氣體零排放。但經(jīng)濟(jì)性能差。此外，核動(dòng)力船舶在安全性方面存在較大風(fēng)險(xiǎn)，港口或海上的意外事故（如操作、維護(hù)失誤）和有意行為（如恐怖襲擊）引起的核泄漏事故是難以承受的安全隱患。隨著核反應(yīng)堆技術(shù)的安全性不斷提高，以及港口監(jiān)管措施逐步完善，核動(dòng)力在功率要求較高的破冰船、挖泥船和超大型貨船上將具有一定應(yīng)用前景。

四、碳捕捉、利用與封存，“明日之星”潛力可期

碳捕捉、利用與封存（CCUS）是將CO2從工業(yè)或相關(guān)排放源中分離后或直接加以利用或封存的工業(yè)過(guò)程。作為一項(xiàng)有望實(shí)現(xiàn)化石能源大規(guī)模低碳利用的戰(zhàn)略性技術(shù)，CCUS具有大幅度減少傳統(tǒng)能源密集型產(chǎn)業(yè)整個(gè)生命周期內(nèi)溫室氣體排放的潛力，是未來(lái)減少二氧化碳排放、保障能源安全、構(gòu)建生態(tài)文明和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要手段。當(dāng)前CCUS技術(shù)仍處于研發(fā)和示范階段，存在較多制約其發(fā)展的瓶頸，包括能耗和成本過(guò)高，長(zhǎng)期封存的安全性和可靠性有待驗(yàn)證等問(wèn)題。

船舶CCUS系統(tǒng)一般由捕集、分離、液化存儲(chǔ)和利用封存四部分組成。船舶封存的CO2可在港口直接交給運(yùn)輸船，或運(yùn)輸?shù)焦S中做為堿、醇等化工品的原料，或運(yùn)輸?shù)胶Ｑ笾付ㄎ恢眠M(jìn)行封存，也可制成干冰投入海底封存。

相較于陸上，船舶應(yīng)用CCUS受到尾氣成份復(fù)雜、CO2濃度較低、艙室空間有限、船上能源受限、運(yùn)行環(huán)境惡劣等因素的限制，在安全性、技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性等方面存在更多挑戰(zhàn)，如：CO2捕集及存儲(chǔ)裝置占用空間大、CO2儲(chǔ)存管理安全要求高、設(shè)備投資及運(yùn)行成本較高、配套岸基設(shè)施建設(shè)不足、減排貢獻(xiàn)度評(píng)估與CO2轉(zhuǎn)移認(rèn)證法規(guī)欠缺等，因而在船上的應(yīng)用前景存在一定的不確定性。

五、未來(lái)展望

從當(dāng)前船舶低碳技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，船舶實(shí)現(xiàn)減排的技術(shù)措施多種多樣。單個(gè)或多個(gè)能效技術(shù)的應(yīng)用可有效提升船舶能效水平、減少碳排放，但面向中長(zhǎng)期減碳目標(biāo)，根本性的解決方案則是應(yīng)用清潔燃料。

不同的清潔燃料在不同時(shí)期擁有各自的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，為航運(yùn)業(yè)實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排目標(biāo)提供了多種可能的方向。從能源層面實(shí)現(xiàn)船舶減排，完成燃料綠色化轉(zhuǎn)型是一項(xiàng)涉及能源、船舶和物流等多個(gè)工業(yè)部門的長(zhǎng)期性、復(fù)雜性系統(tǒng)工程，對(duì)清潔燃料應(yīng)用前景的研判，需要綜合考慮燃料供應(yīng)、應(yīng)用技術(shù)、環(huán)保特性、政策法規(guī)和經(jīng)濟(jì)成本等多方面因素。針對(duì)液化天然氣（LNG）、甲醇、生物柴油、氫、氨等清潔燃料，上述六個(gè)方面對(duì)其船用適應(yīng)性進(jìn)行不同時(shí)期的綜合分析和研判，分析情況如圖1、圖2和圖3。

圖1 清潔燃料船用適應(yīng)性綜合分析（2021年）

圖2 清潔燃料船用適應(yīng)性綜合分析（2025年）

圖3 清潔燃料船用適應(yīng)性綜合分析（2030年）

綜合前述五個(gè)方面因素，當(dāng)前優(yōu)選的船用清潔燃料依次為L(zhǎng)NG、甲醇、生物柴油、氫和氨燃料。鑒于產(chǎn)業(yè)鏈上游清潔燃料的生產(chǎn)尚未形成規(guī)模，當(dāng)前難以大范圍推廣使用。未來(lái)隨著清潔燃料制備技術(shù)和清潔燃料船上應(yīng)用技術(shù)的逐步成熟，綠色甲醇由于其更為優(yōu)異的環(huán)保特性，預(yù)計(jì)將超過(guò)LNG成為最具競(jìng)爭(zhēng)力的清潔燃料。待技術(shù)逐漸成熟和產(chǎn)業(yè)鏈配套逐步完善，各項(xiàng)成本將進(jìn)一步降低，綠氫和綠氨的潛力逐步被釋放后，預(yù)計(jì)將會(huì)大規(guī)模推廣應(yīng)用。

除能效技術(shù)和清潔燃料外，需對(duì)碳捕捉、利用與封存技術(shù)保持高度關(guān)注。隨著技術(shù)革新，解決船舶布置、能耗、經(jīng)濟(jì)性和安全性等主要問(wèn)題，在船舶上成熟應(yīng)用碳捕捉、利用與封存技術(shù)，將會(huì)對(duì)航運(yùn)業(yè)低碳發(fā)展產(chǎn)生深刻影響。