“在船舶应用天然气燃料方面,中国已走在世界前列。
”在不久前举办的一次国际性会议上,中国内河航运应用天然气的情况受到了参会代表的关注,一位来自国际船东协会的代表做出了这样的评价。
目前,我国内河航运使用天然气的现状如何?又有哪些做法和经验值得借鉴和进一步推广?
船舶使用天然气燃料逐渐升温
作为船用燃料,天然气在经济、环保方面具有明显的优势及良好的适应性。
据了解,船舶如果采用柴油/天然气双燃料,则天然气替代柴油率可高达70%左右,从而带来环保和经济两方面的效益。
统计数据显示,双燃料发动机的硫氧化物和颗粒排放量约降低70%,其氮氧化物排放量则减少35%~40%,二氧化碳排放量可减少20%~28%。
不仅如此,相对于柴油,天然气的价格优势较为明显。
在国内,目前柴油的价格每吨超过8000元,而天然气的价格是每吨5000余元。
若以LNG为燃料,则船舶的燃油消耗费用按照当前市场价格可降低约25%。
而在技术层面,天然气也有较好的船用适用性。
其优点包括:可压缩比较高,LNG(液化天然气)的可压缩比更是高达625,因而船舶的单元容积LNG储存量大;天然气易于储存,根据陆用经验,天然气在常温下可在罐箱中储存30天左右。
此外,现有内河船舶的主机只要经过适当改装,如加装ECU(干式储气柜)等,就能够以天然气为燃料。
更重要的是,天然气的安全性也有保证:LNG作为低温液体,即使发生泄漏事故也会很快自然气化,其密度比空气轻,会自动向上溢开,不会对水体产生污染;燃点比汽柴油更高,瞬间着火比油慢,易扩散,不易达到爆炸极限。
由于天然气的上述优势,近年来,我国内河航运应用天然气热逐渐升温,一些船舶双燃料改装项目相继成功完成,取得了良好的社会和经济效益,并积累了一定经验。
芜湖船厂曾为泰国SC公司建造了使用CNG燃料的沿海小型集装箱船,并因此获得了Seatrade2010环境保护奖。
此外,去年8月,我国内河首艘双燃料船舶“轮渡302 ”号试航,实现了内河船舶“油改气”关键技术上的突破;采用天然气/柴油的京杭运河运输船“苏宿货1260”号同期在京杭运河苏北段实船试航成功,随后投入运营。
今年3月,长航集团的“长迅3号”经过改装,成为我国长江航行的首艘配备双燃料推进系统的散货船。
中国船级社参与改装项目的专家介绍,上述船舶中,以“轮渡302 ”号和“长迅3号”为例,两船的主要改装工作包括:增加LNG气体燃料供应系统,包括LNG储气罐在船上布置,气化器、管系、阀件的安装与布置等,其中 “轮渡302 ”号采用了4个0.5立方米的LNG舱,“长迅3号”则采用了2个3立方米的LNG舱;发动机改装,增加1套气体燃料系统进入发动机进气管,在发动机进、排气管和曲轴箱增加安全阀;对储气罐和生活区的舱壁进行改造,满足结构防火的要求;机舱设置可燃气体探测器,机舱风机改造,加大排风能力以满足要求;增加水雾系统和干粉灭火系统等。
试航情况表明,内河在航船舶完全可以通过技术改装来使用天然气燃料,以取得较好的节能减排效果。
多方参与模式助推天然气“上船”
目前,我国的船舶改装应用天然气项目基本都是多方合作项目,参与方包括地方海事部门、天然气供货方及设备供应商等等。
举例来说,“苏宿货1260”号改造项目是由江苏省宿迁市地方海事局牵头,北京油陆集团公司出资,项目整体由8家单位共同参与;“长讯三号” 项目由中国长航集团、北京中兴恒和投资集团及富地石油控股集团共同推进;“轮渡302 ”号则由西蓝天然气集团与武汉轮渡公司合作开展。
此外,中石油昆仑能源公司参与实施了5000吨级的柴油—LNG混合动力改装船项目,芜湖市港航管理局与中油嘉润公司合作承担了交通运输部海事局LNG船舶改造项目。
这种多方合作尤其是天然气供货商积极投资参与的模式,对于天然气在内河航运推广使用起到了较大的助推作用。
与此同时,船级社的支持也对天然气“上船”起到重要作用。
在上述船舶改装项目中,中国船级社一直积极参与并做了大量工作,如提出“增强安全型”机舱概念,并制定相关技术要求,制定适于在尺寸相对较小的内河船推广使用的方案等。
不仅如此,CCS根据 IMO(国际海事组织)的IGF规则(草稿)、《船上天然气燃料发动机装置安全暂行指南》、《采用与LNG特性类似的气体燃料或其他低闪点燃料船舶安全规则》,IACS(国际船级社协会)的相关标准“UR M59双燃料柴油发动机的安全和控制系统”,以及各船级社的规范中关于双燃料发动机的技术要求等,CCS则相继出台了《双燃料发动机系统及设计安装指南(2007)》、《气体燃料动力船检验指南(2008/2011)》、以及《双燃料动力船检验验船师须知(2011)》。
其中,今年出台的新版指南——《气体燃料动力船检验指南》(2011) 对天然气的适用范围、相关的材料,布置,气体管路设计,系统布置,气体燃料储存,气体燃料分配和充装,通风,消防,电气设备,控制、监测和安全系统,气体燃料发动机,操作与培训要求都进行了规定。
新规定的出台,使得柴油-LNG混合动力船舶的行业标准问题有望破题,为LNG燃料在船舶上大规模推广应用奠定了基础。
内河航运推广使用天然气前景光明
我国内河水域航运的船舶目前主要以柴油为燃料,燃料消耗高,废气排放多,既增加运输成本,又污染环境。
而国内沿江沿海地区经济发达,人口密集,对环境的要求在不断提高。
在内河航运推广使用天然气燃料,符合国家加快建成畅通、高效、平安、绿色的现代化内河水运体系的战略要求,因此,内河水运推广使用天然气前景光明。
就目前成功的船舶“油改气”项目来看,我国已经初步具备了船舶改装、LNG储罐研制生产等技术条件。
那么,被国际海运界视为天然气燃料推广的瓶颈——供气问题是否会影响天然气在我国内河水运的推广?
专家分析,首先,我国的天然气供应较为稳定。
除了自澳大利亚、印度尼西亚、卡塔尔、伊朗等国进口天然气外,近年来我国的天然气产量和储气量都有大幅提高。
在沿海地区,我国已开始在上海洋山、福建莆田和深圳大鹏建设LNG接收站。
根据国家相关规划,预计到2015年,河北唐山、辽宁大连、山东青岛、江苏如东、浙江宁波也将建成接收站;预计到2020年,江苏连云港、广东汕头和珠海也将建成接收站。
此外,辽宁锦西、天津塘沽、山东日照、江苏南通、浙江温州以及广西防城和海南、澳门都有望建成接收站。
综合上述情况分析,我国内河航运应用天然气已经具备了一定的基础。
不仅如此,目前CCS也开展相关项目并制定规范,使内河、沿海能效低下船舶的淘汰步伐进一步加快。
这些都为我国内河水运推广使用天然气燃料奠定了基础。
其次,在天然气补给方面,加气站和加气船是两种可应用的天然气补给方案。
为此,中石油旗下公司业已开展加气站的建设,还有企业计划在长江流域各港口、城市建立LNG大型储气基地,基地与储备站、加气站一起形成长江流域加气网络,方便各地船舶用气。
此外,目前武汉交发船舶设计有限公司已设计出适用于我国的LNG加注趸船,并将很快进入船舶建造阶段。
这种趸船是移动式的小型储气船,可以直接通过管道为船舶在水上加注LNG。
CCS则表示,为解决双燃料船舶的加气问题,目前正研究和制定内河LNG加气趸船技术要求。
此外,CCS将与石油公司和航运公司合作,研究长江航行船舶的燃料替代措施,以及涉及产业链的各个相关方的技术与安全要求。
今年初,CCS与中石油共同启动了“气化长江”工程,双方计划在“轮渡302”、“长迅3号” 双燃料船舶试点基础上,以“以点代面,规范运作,可持续发展”为原则,在内河开展更为广泛的天然气燃料技术实船试验,从而加快推进天然气在内河航运领域的应用。
根据交通运输部不久前发布的《“十二五”水运节能减排总体推进实施方案》,“十二五”期间,新节能减排技术的应用试点将逐步增加,内河柴油和LNG混合动力船舶技术正是五项试点新技术之一。
可以预见,在各种利好的推动下,LNG有望在内河航运推广使用,从而助力我国实现绿色航运目标。