夏中垠

（安徽省地方海事（港航）管理服務(wù)中心，安徽 合肥 230011）

1 研究背景

國(guó)際海事組織（IMO）海上環(huán)境保護(hù)委員會(huì)2016年第70 屆會(huì)議，決定自2020 年1 月1 日起在全球范圍內(nèi)實(shí)施船用燃油硫含量不超過(guò)0.50% m/m 的規(guī)定，2018年第72 屆會(huì)議，通過(guò)航運(yùn)業(yè)產(chǎn)生的二氧化碳（CO2）總排放量至2050 年應(yīng)減少50%，并努力逐步實(shí)現(xiàn)“零”排放。為保障全球限硫令在我國(guó)有效實(shí)施，減少船舶大氣污染物排放，促進(jìn)綠色航運(yùn)發(fā)展，2019 年10 月交通運(yùn)輸部海事局發(fā)布《2020 年全球船用燃油限硫令實(shí)施方案》，自2020 年1 月1 日起，國(guó)際航行船舶進(jìn)入我國(guó)內(nèi)河船舶大氣污染物排放控制區(qū)的，應(yīng)當(dāng)使用硫含量不超過(guò)0.10% m/m 的燃油。2020 年9 月我國(guó)確立了3060 雙碳目標(biāo)。從國(guó)際到國(guó)內(nèi)，航運(yùn)業(yè)的節(jié)能減排，船舶動(dòng)力新能源和清潔能源的使用是必然趨勢(shì)。

2 安徽LNG 動(dòng)力船舶發(fā)展及存在的問(wèn)題

2.1 安徽LNG 動(dòng)力船舶發(fā)展概況

依據(jù)交通運(yùn)輸部《2021 年交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》，至2021 年12 月底，全國(guó)擁有水上運(yùn)輸船舶12.59 萬(wàn)艘，其中內(nèi)河運(yùn)輸船舶11.36 萬(wàn)艘。長(zhǎng)江水系擁有內(nèi)河運(yùn)輸船舶10.53 萬(wàn)余艘，安徽省水上運(yùn)輸船舶2.6 萬(wàn)余艘，其中內(nèi)河運(yùn)輸船舶2.5 萬(wàn)余艘，這些船舶主要以柴油為動(dòng)力燃料。目前全國(guó)已有LNG 動(dòng)力船舶290 余艘，主要航行于長(zhǎng)江、京杭運(yùn)河等水域[1]。我省已新建LNG-柴油雙燃料船舶2 艘，改造LNG-柴油雙燃料船舶7 艘，共計(jì)完成皖江-巢湖水運(yùn)應(yīng)用LNG綜合示范船舶9 艘。安徽省沿江目前LNG 加注站投入使用的有兩個(gè)均在蕪湖港。隨著2011 年長(zhǎng)江首艘內(nèi)河柴油-LNG 混合動(dòng)力船“紅日166”在蕪湖改建完成，拉開(kāi)了安徽LNG 動(dòng)力船舶的序幕，但由于諸多原因，LNG 動(dòng)力船舶整體在安徽及全國(guó)發(fā)展的態(tài)勢(shì)并未達(dá)到預(yù)期的效果。

2.2 安徽LNG 動(dòng)力船舶發(fā)展存在的問(wèn)題

2.2.1 LNG 加注碼頭較少

LNG 加注碼頭工藝主要為四種：罐車(chē)加注、岸基加注、躉船加注、LNG 加注船加注。安徽省沿江目前LNG 加注站投入使用兩個(gè)是：蕪湖港三山港區(qū)（岸基）長(zhǎng)江LNG 船舶加注站、蕪湖港新溝黃興圩（躉船）中長(zhǎng)燃新溝LNG 油氣合一加注站。2021 年12 月底，全國(guó)內(nèi)河加注碼頭22 座，其中長(zhǎng)江沿線(xiàn)建成9 座，規(guī)劃長(zhǎng)江沿線(xiàn)共45 座，京杭運(yùn)河19 座[2]。

依據(jù)2021 年12 月安徽省能源局關(guān)于印發(fā)安徽省“十四五”油氣發(fā)展規(guī)劃的通知，以長(zhǎng)江、淮河、江淮運(yùn)河等主干航道為重點(diǎn)，布局建設(shè)沿江（河）LNG 加注、岸電等綜合能源供應(yīng)服務(wù)站，根據(jù)條件設(shè)置或預(yù)留加氫功能?？梢?jiàn)安徽省政府積極參與長(zhǎng)三角、及全國(guó)整體布局，謀劃LNG 加注碼頭等的布設(shè)。但LNG 加注碼頭岸線(xiàn)布局既要考慮安徽省內(nèi)布局也要綜合跨省和國(guó)家層面的大區(qū)域布局，其投入成本較大、運(yùn)行成本較高、加注碼頭安全責(zé)任大、審批難，作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)政府前期投入較少，而內(nèi)河運(yùn)輸船舶航線(xiàn)隨貨源而變化帶有不確定性，因而造成加氣難，LNG 動(dòng)力船舶發(fā)展陷入困局。

2.2.2 LNG 價(jià)格波動(dòng)較大和LNG 動(dòng)力船舶制造成本較高

LNG 價(jià)格主要受如下條件制約：①地緣政治事件的影響、國(guó)際環(huán)境日趨復(fù)雜，是影響價(jià)格的一個(gè)重要因素。我國(guó)2021 年LNG 進(jìn)口量超過(guò)日本，成為全球最大的液化天然氣進(jìn)口國(guó)，這主要?dú)w因于中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展穩(wěn)健，天然氣強(qiáng)勁的需求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021 年我國(guó)液化天然氣進(jìn)口量為7993.1 萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)19.07%；②受季節(jié)性用氣的影響較大。由于季節(jié)性用氣的不均衡性，LNG 價(jià)格受季節(jié)性用氣的影響而波動(dòng)較大，LNG消費(fèi)速度加快，造成LNG 價(jià)格整體不斷上漲，LNG 動(dòng)力船舶運(yùn)營(yíng)成本增加。當(dāng)LNG 價(jià)格優(yōu)勢(shì)不在，這勢(shì)必會(huì)影響企業(yè)發(fā)展LNG 動(dòng)力船舶的意愿。

內(nèi)河LNG 動(dòng)力船舶建造成本高，目前LNG 動(dòng)力船舶的建造成本高于柴油動(dòng)力船舶5%-20%左右，且圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、建造廠(chǎng)的技術(shù)力量、船舶檢驗(yàn)相關(guān)檢驗(yàn)周期等方面因素，會(huì)造成整個(gè)建造周期的增長(zhǎng)。如果現(xiàn)有船舶改造為油-LNG 雙燃料動(dòng)力船舶，以目前2022 年10 月的LNG 和柴油價(jià)格測(cè)算，差價(jià)1416 元/噸，混燃后柴油替代率70%，全柴油時(shí)年消耗柴油120 噸，改造成本以60 萬(wàn)測(cè)算，投資回收期近6 年[3]。綜合混燃機(jī)器改建時(shí)間、維護(hù)成本、船舶生命周期等因素，如果政府沒(méi)有財(cái)政補(bǔ)貼或相應(yīng)的稅費(fèi)政策支持，船東改建的意愿并不強(qiáng)。

2.2.3 LNG 動(dòng)力船舶帶來(lái)的排放污染

船舶尾氣排放主要污染物主要為CO、NOX、SOX、TVOC 及顆粒（PM）。通過(guò)LNG 動(dòng)力船舶大氣污染物排放特征監(jiān)測(cè)，船舶主機(jī)啟動(dòng)時(shí)，船舶尾氣污染物排放濃度波動(dòng)較大，船舶轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時(shí)，尾氣排放污染物瞬時(shí)濃度排放平穩(wěn)，尾氣排放的NO、NO2、TVOC 和PM 的排放量較少[4][5]。使用LNG 動(dòng)力船舶相較于柴油動(dòng)力船舶可減排CO 約90%，SOX減排效果明顯，二氧化碳減排約25%，但LNG 動(dòng)力船舶易產(chǎn)生甲烷（CH4）的排放，主要是：閃蒸氣（BOG），和甲烷逃逸如氣閥重疊期間甲烷逃逸、燃燒室內(nèi)的狹隙效應(yīng)、壁面淬息等原因造成。

甲烷作為主要的溫室氣體，我國(guó)2016 年溫室氣體排放以二氧化碳當(dāng)量比照，二氧化碳排放占溫室氣體排放總量的62%，甲烷占30%。2022 年10 月世界氣象組織（WMO）發(fā)布最新《溫室氣體公報(bào)》，指出全球2022 年二氧化碳、甲烷和氧化亞氮三種主要溫室氣體在地球大氣濃度中均創(chuàng)新高，甲烷濃度增幅創(chuàng)紀(jì)錄最高，甲烷自40 年前開(kāi)始系統(tǒng)測(cè)量以來(lái)，甲烷濃度同比增幅最大。

雖然LNG 動(dòng)力船舶尾氣排放能夠滿(mǎn)足現(xiàn)行的排放要求，但其排放氣體中二氧化碳和甲烷作為主要的溫室氣體，仍是制約該類(lèi)船舶發(fā)展的重要因素。隨著國(guó)家的3060 雙碳目標(biāo)、IMO 限硫令和巴黎協(xié)定等深入推進(jìn)，探索可再生能源及綠色能源注定是大勢(shì)所趨，LNG 動(dòng)力船舶可能作為一段時(shí)間內(nèi)節(jié)能減排的過(guò)渡性船型。

3 安徽純電動(dòng)船舶發(fā)展及存在的問(wèn)題

3.1 安徽純電動(dòng)船舶發(fā)展概況

電動(dòng)船舶可分為純電動(dòng)船舶、柴電混合動(dòng)力船舶及燃料電池船舶等，目前安徽省主要為純電動(dòng)船舶。2022 年10 月安徽省港航集團(tuán)所屬港航物流公司與船途科技，聯(lián)合建造完工國(guó)內(nèi)首艘3000 噸級(jí)內(nèi)河純電動(dòng)集裝箱船舶“港航船途01”，該船配備2 套箱式磷酸鐵鋰電池，通過(guò)hiFleet 網(wǎng)站查詢(xún)?cè)摵骄€(xiàn)航程合肥港國(guó)際集裝箱碼頭到蕪湖港國(guó)際集裝箱碼頭水路約72nm（如圖1），該船作為“港航巴士”投入到合肥-蕪湖航線(xiàn)。

圖1 合肥港國(guó)際集裝箱碼頭到蕪湖港國(guó)際集裝箱碼頭水路航程

3.2 安徽純電動(dòng)船舶發(fā)展亟待解決的問(wèn)題

3.2.1 純電動(dòng)船舶船用電池使用亟待解決的問(wèn)題

①純電動(dòng)船舶電池主要選用的是船用三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池，純電動(dòng)船舶在上游產(chǎn)業(yè)鏈中是否真正的節(jié)能減排，取決于電池的充電來(lái)源，若電力來(lái)源于煤炭火力等發(fā)電，則并未達(dá)到全產(chǎn)業(yè)鏈雙減的初衷。②避免電池的二次污染。電池報(bào)廢后的二次污染問(wèn)題目前未得到充分的重視，應(yīng)規(guī)范處置報(bào)廢電池的流程及提高處置報(bào)廢電池技術(shù)。③船舶檢驗(yàn)和船用產(chǎn)品檢驗(yàn)可借鑒的經(jīng)驗(yàn)少、檢驗(yàn)周期長(zhǎng)?！案酆酱?1”輪采用2 個(gè)箱式電源作為動(dòng)力，純電動(dòng)船舶實(shí)船較少，而箱式電源產(chǎn)品檢驗(yàn)只能是一個(gè)完整的檢驗(yàn)程序，而不是傳統(tǒng)意義的船用產(chǎn)品批次檢驗(yàn)的模式，則延長(zhǎng)了船舶建造的周期。④技術(shù)法規(guī)尚未完善，檢驗(yàn)的依據(jù)仍具有局限性。⑤相關(guān)技術(shù)的船員培訓(xùn)明顯滯后。純電動(dòng)船舶運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，電力推進(jìn)系統(tǒng)、電池等日常維護(hù)，特別是箱式電源的維護(hù)，均需要經(jīng)培訓(xùn)專(zhuān)業(yè)的技術(shù)船員。

3.2.2 純電動(dòng)船舶建造及營(yíng)運(yùn)成本存在的困境

①目前全國(guó)出臺(tái)純電動(dòng)船舶補(bǔ)貼政策的省份較少，安徽省各市對(duì)純電動(dòng)船舶未出臺(tái)相關(guān)補(bǔ)貼政策，也未出臺(tái)相關(guān)的營(yíng)運(yùn)優(yōu)惠政策。②純電動(dòng)船舶推進(jìn)系統(tǒng)是柴油動(dòng)力船舶推進(jìn)系統(tǒng)成本的2.2 至2.5 倍。③電池具有一定的衰減率，電池生命周期一般為8 至10 年，船舶周期一般為20 至30 年，船舶使用周期內(nèi)需更換3 至4 次電池，電池的更換增加了運(yùn)營(yíng)成本。④純電動(dòng)船舶受沖、換電條件、電池容量、續(xù)航里程、貨源穩(wěn)定性等因素影響，因而更適用于定線(xiàn)船舶或短途、小型船舶，如箱式電源充電時(shí)間較長(zhǎng)，若直接整箱更換又會(huì)增加運(yùn)營(yíng)成本。因而成本問(wèn)題也是阻礙純電動(dòng)船舶發(fā)展的重要因素之一。

4 氫能船舶發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

從化石能源到可再生能源，從節(jié)能減排到無(wú)碳零排，也是航運(yùn)業(yè)積極尋求的能源之路。作為核能、太陽(yáng)能、風(fēng)能，和生物燃油、甲醇、氫等燃料能源中，氫能源能量密度高、零污染、通過(guò)電解水制備氫則為綠氫，氫能作為商用船舶動(dòng)力具有明顯的優(yōu)勢(shì)。國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局2022 年3 月聯(lián)合印發(fā)了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035 年）》，明確了氫能發(fā)展的戰(zhàn)略地位。2022 年9 月工信部聯(lián)合交通運(yùn)輸部等五部委發(fā)布《關(guān)于加快內(nèi)河船舶綠色智能發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》，指出到2025 年，LNG、電池、甲醇、氫燃料等動(dòng)力關(guān)鍵技術(shù)取得突破。我國(guó)高度重視并積極推動(dòng)氫能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。美國(guó)、日本、歐盟等也均在積極開(kāi)展氫能的研發(fā)和使用，氫能源的利用也被認(rèn)為是全球未來(lái)可持續(xù)發(fā)展的重要趨勢(shì)。

氫動(dòng)力船舶的發(fā)展與氫內(nèi)燃機(jī)、氫燃料電池以及儲(chǔ)氫技術(shù)相關(guān)聯(lián)，發(fā)展氫動(dòng)力船舶則面臨以下挑戰(zhàn)：①我國(guó)與美國(guó)、日本等國(guó)家，燃料電池技術(shù)還存在一定的差距，氫燃料動(dòng)力船舶的研究起步較晚；②加氫站等氫燃料動(dòng)力船舶的基本配套設(shè)施不完善；③政府相應(yīng)的配套政策還未細(xì)化，對(duì)于氫動(dòng)力船舶建造、營(yíng)運(yùn)等期間的相關(guān)的財(cái)政補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠等扶持政策未明確；④我國(guó)氫內(nèi)燃機(jī)技術(shù)主要集中在汽車(chē)領(lǐng)域，氫內(nèi)燃機(jī)在船舶領(lǐng)域的研究還有待加強(qiáng)，氫內(nèi)燃機(jī)在船舶領(lǐng)域的使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范還處于缺失狀態(tài)。

5 安徽新能源動(dòng)力船舶發(fā)展建議

（1）結(jié)合國(guó)家和長(zhǎng)三角區(qū)域的相關(guān)政策，做好全省新能源（清潔能源）船舶政策的宏觀(guān)設(shè)計(jì)。①依據(jù)船舶流量、地理位置的重要度、長(zhǎng)三角區(qū)域的規(guī)劃等重要因素，優(yōu)先布局一定數(shù)量的LNG 加注碼頭，使LNG 動(dòng)力船舶省內(nèi)省外有氣可加；②對(duì)新能源（清潔能源）船舶，加大一定的政策扶持力度，通過(guò)財(cái)政補(bǔ)貼、稅費(fèi)減免、鼓勵(lì)新能源（清潔能源）船舶的發(fā)展；③依據(jù)能源自身的特點(diǎn)，針對(duì)沿海、內(nèi)河不同區(qū)域的具體船型，多維度綜合評(píng)判，制定相應(yīng)的激勵(lì)政策。

（2）推進(jìn)純電動(dòng)船舶在中短途內(nèi)河固定航線(xiàn)貨運(yùn)船舶、渡運(yùn)船舶、淮河和新安江等短途游船、庫(kù)湖區(qū)船舶、公務(wù)船舶等應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)有代表性地區(qū)示范應(yīng)用，推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化箱式電源船舶的研究與應(yīng)用，形成可復(fù)制、可推廣的經(jīng)驗(yàn)。

（3）提前布局綜合能源供應(yīng)服務(wù)站。LNG 動(dòng)力和純電動(dòng)船舶可能會(huì)作為節(jié)能減排的過(guò)渡性船型，綠色節(jié)能動(dòng)力的智能船舶才是最終目標(biāo)。在重要的服務(wù)站，應(yīng)布設(shè)具有加油、LNG 加注、充換電等功能，提前預(yù)留氫等未來(lái)綠色能源的加注或者更換等功能。

（4）提高船舶排放智能化檢測(cè)水平。對(duì)船舶采取尾氣排放、噪音檢測(cè)等固定和流動(dòng)式檢測(cè)點(diǎn)模式進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)監(jiān)管的形式促進(jìn)船舶技術(shù)升級(jí)和動(dòng)力能源轉(zhuǎn)型。

（5）推動(dòng)氫動(dòng)力船舶等未來(lái)綠色節(jié)能船型的發(fā)展，推動(dòng)智能化船舶的發(fā)展，鼓勵(lì)船舶EEDI 智能評(píng)估，通過(guò)政策激勵(lì)的方式，鼓勵(lì)相關(guān)航運(yùn)企業(yè)和科研院所參與此類(lèi)船型的技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用，進(jìn)而完善綠色節(jié)能船舶智能化發(fā)展所需的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

6 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)安徽省在發(fā)展新能源（清潔能源）船舶的一些好的做法進(jìn)行了闡述，并就各類(lèi)船型在安徽發(fā)展中遇到的問(wèn)題進(jìn)行分析，針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題提出了筆者的建議，希望能夠?qū)π履茉创熬G色發(fā)展起到拋磚引玉的效果。