全球LNG动力船舶行业市场现状分析

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目前全球航运界悄然兴起了用天然气替代燃油的新潮流，主要动力是为了减少船舶排放和降低燃料成本。虽然早在1964年LNG就开始应用于专门的运输船，但直到2000年才开始应用于其他类型船舶。其发展应用目前还处于初期起步阶段，市场普及率不高，船舶数量少，适用范围小，但因其具有经济、环保双重优势，LNG动力船舶越来越受到重视而发展加速，现在已经在国内外越来越多的地区取得成功，而且有望加快推广的步伐。    我国船舶排放标准较低，近海与内河环保压力日趋严重。与欧美同类船舶柴油机相比，我国船舶柴油机的有害物排放标准较低。以氮氧化物（NOx）排放为例，我国长江沿线船舶应用最广的210系列柴油机的排放值为11.97克/千瓦时（g/kW?h），比欧盟相应的排放限值8.7克/千瓦时高出37%以上。另外，柴油动力的船舶使用成本高，易泄漏污染水面，因此，我国近海与内河环保压力日趋严重。环境保护已经成为全球发展所共同关注的重中之重。节能减排、绿色低碳已经是船舶行业发展的大势所趋、必经之路。
    船舶排放标准提高，国际压力弥重。船舶国际海事组织第62届会议通过了包括能效设计指数(EEDI)在内的《国际防止船舶造成环境污染公约》附IV有关船舶能效规则的修正案，并将于2013年1月1日正式生效。这是第一个专门针对国际海运温室气体（CO2）减排的强制性法律文件。根据公约的要求，到2016年，在指定的排放控制区，船舶氮氧化物的排放将比2011年的排放值下降约75%。针对硫氧化物的减排目标，公约要求到2012年1月1日，在全球范围内，船舶使用燃料的硫含量从目前的4.5%m/m降低到3.5%m/m；到2020年1月1日，参考达标燃油的可获得性，该指标降低要求到0.5%m/m；而在排放控制区内，从2010年7月1日起，船舶燃料油的硫含量已采用1%m/m的标准，到2015年1月1日，该标准要达到0.1%m/m。目前已设定的排放控制区为波罗的海和北海，北美沿海以及夏威夷海域有望成为新的排放控制区。在控制氮氧化物和硫氧化物排放方面，欧盟走在最前面，自2010年1月1日起，在欧盟港口停泊超过2小时的船舶不得使用硫含量超过0.1%m/m的燃油。届时，昂贵的排放交易费用将迫使船舶必须满足环保和排放的最高要求。
    液化天然气是满足排放标准的安全、环保和经济选择。按照IMO的限值要求，各国船东如果在2015年之后继续在ECA范围运营船舶，必须在三种方案中作出最后抉择：其一、使用低硫燃油；其二、安装废气洗涤器；其三，使用液化天然气。DNV的分析认为，第一种方案，如果使船用汽油和船用柴油的硫含量降低至0.1%以下，只需对船舶燃油系统调整，然而低硫燃油供应量有限，需求的增加会导致价格上涨。第二种方案，采用化学品或海水除去发动机废气中的硫，需要对船舶进进大规模改造，安装废气洗涤器又会增加能耗和二氧化碳排放量。而采用液化天然气作为燃料，则是一项耗资成本低、安全环保的最佳路径。
    LNG作为船舶燃料优势明显
    （1）低碳环保
    据国际海事组织的研究报告，2007年航运业CO2排放11亿t；国际油轮独立船东协会也曾发表过类似的研究报告，称这些CO2约占全球总排放量的6%。有预测认为到2020年全球航运业将需要4亿t燃油，温室气体的排放量将在目前基础上增加75%。挪威船级社（DNV）发表的“实现低碳航运之路——2030年减排潜力”的研究报告中，分析了25中措施的不同减排效果及相对应的成本效益，结果表明，最有效的措施就是使用液化天然气（LNG）作为燃料，几乎可以100%减排硫氧化物、减少85%~90%氮氧化物和15%~20%二氧化碳的排放，并预测随着环保法规的实施，天然气动力船将在2015年左右大规模使用。
    表1：燃料特性比较

    （2）营运成本低
    之前由江苏省宿迁市地方海事局牵头尽行了相关船舶的改装和研究，2010年上半年对这些改装后的LNG-柴油混合动力船进行了试验，最后实验结果证明采用LNG-柴油混合动力技术后，动力性能完全能够满足原船的要求；柴油的平均替代率为60%~70%，以目前京杭运河载重2000t的干货船为例，平均每年每艘船消耗柴油60t，而采用LNG-柴油双燃料动力后，约消耗42tLNG和18t柴油，至少能节省燃料费用15万元。如果在京杭运河营运的3万艘船舶都使用这类技术，那么每年将节约燃料费用45亿元。可见经济效益尤为可观。
    （3）安全系数高
    在船舶上使用的LNG与传统的燃油相比，在许多方面可靠性均优于柴油，例如，LNG着火点和爆炸极限高于柴油（柴油着火点260℃,爆炸极限0.5~4.1%，天然气着火点650℃,爆炸极限4.6~14.57%）。另一方面LNG不会对水体产生污染，因其属低温液体，泄漏时自然气化快，LNG密度为0.45，比空气小，发生泄漏后会自动向上溢开扩散到大气中,即便船舶意外在海洋中发生燃料泄漏，也不会对海洋造成巨大的危害。
    （4）符合国际排放标准
    在航运方面，欧洲的一部分水域（波罗的海、北海等）和许多港口、美国加利福尼亚州沿海已经开始实施比较严格的船舶排放标准，且排放标准逐年提升；美国其他沿海地区、夏威夷和加拿大沿海也在紧锣密鼓地计划实施严格的排放标准。此外，其他一些地区如墨西哥湾、阿拉斯加水域、五大湖水域、新加坡、中国香港、黑海、地中海以及东京湾水域也在讨论中。据悉，目前中国大部分船舶如果要在欧盟港口停泊，一般采用两种方式:一是提前关闭引擎靠岸;二是在附近港口换加低硫燃油。随着国际排放标准的提高，对我国的远洋船舶提出了更高的要求，因此，使用LNG替代柴油作为燃料将是必然趋势。
    LNG动力船是以液化天然气（LNG）作为燃料的船舶，有全动力和混合动力之分。据挪威船级社统计，截至2013年6月，全球共有40艘LNG全动力船以及近40艘LNG与柴油混合动力船处在营运中，另有35艘LNG全动力船的新建订单。该机构预计，2014年全球运营的LNG全动力船舶数量将升至63艘，2020年或达到1000艘。
    图1：LNG船舶数量预测

    挪威走在全球天然气船舶的发展前头。统计显示，截至2012年4月，挪威已有27艘正在运营的LNG燃料船，同时有21艘在建船舶。目前挪威已初步建立了船用LNG的加注设施，有一批专门为LNG船加注燃料的船舶；制定了一系列LNG船舶的技术规范和标准，进行了LNG船舶技术攻关研究；挪威ZF对LNG船舶给予扶持，大力推动使用。从船舶的发展来看，挪威在LNG基础设施、LNG燃料船舶技术和规范发展、ZF对于LNG燃料发展的推动均具有领先优势和良好的示范效应。
    从各型LNG燃料船舶的技术和设备发展来看，LNG燃料船舶的开发并不仅仅限于设计公司和船厂，更多的是船东、船级社、设备厂商、设计公司和船厂联合开展研究项目进行技术开发，而且许多项目还获得了ZF的资助。
    从研发项目来看，LNG燃料在主力船型的应用将是研究的重点，新的技术在不断开拓新的领域，比如新燃料供气系统的开发等等。

全球LNG动力船舶行业市场现状分析：http://www.tianinfo.com/news/news6001.html

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