采用低速柴油機作為(wei) 動力的大型遠洋船舶普遍使用的是船用燃料油。這種油是經過原油提煉成汽油、柴油後剩下的渣油,也稱為(wei) 重油,其憑借較低的價(jia) 格成為(wei) 眾(zhong) 多航運公司或船東(dong) 的首選。然而,船舶燃燒重油後將產(chan) 生大量的硫氧化物、氮氧化物、顆粒物等汙染物,對環境造成的影響逐漸引起了業(ye) 界的關(guan) 注。隨著國際海事組織(IMO)2020年“限硫令”生效日期臨(lin) 近,屆時,全球範圍內(nei) 所有船舶燃油含硫量須從(cong) 3.5%下降到0.5%(船舶排放控製區為(wei) 0.1%)。大限將至,業(ye) 界對於(yu) 船舶使用低硫油減少汙染的呼聲越來越高,脫硫裝置市場競爭(zheng) 也逐漸激烈,麵對這種形勢,船機配套廠商正在緊鑼密鼓地謀劃布局,打好“守”“攻”博弈戰。——編者
“船舶排放已成為(wei) 全球港口和海域的主要大氣汙染源。” 交通運輸部水運研究院環保與(yu) 節能技術研究中心總工程師彭傳(chuan) 聖在日前舉(ju) 行的南方港口大氣環境倡導與(yu) 調查研討會(hui) 上提出,“使用低硫油滿足‘限硫令’要求是最方便、可靠的方法,也可能是最經濟的方法。”麵對日益臨(lin) 近的國際海事組織(IMO)2020年“限硫令”生效日,業(ye) 界對於(yu) 船舶使用低硫油減少汙染的呼聲越來越高,麵對這種形勢,航運公司、船機配套廠商也在緊鑼密鼓地謀劃布局,做好相應的準備。
低硫油是必然
據了解,除節能方案外,目前業(ye) 內(nei) 控製船舶硫氧化物排放的措施主要有3種:一是使用硫含量小於(yu) 0.5%的合規低硫油或轉用船用輕柴油(MGOMDO);二是加裝船舶廢氣清洗係統(EGCS),即常說的脫硫塔;三是使用液化天然氣(LNG)等清潔能源取代燃油,因為(wei) 燃燒LNG不會(hui) 排放硫氧化物。
“我個(ge) 人始終質疑脫硫設備對於(yu) 減少汙染的作用。”馬士基集團首席執行官施索仁在今年2月的新聞發布會(hui) 上再次提出了脫硫設備對於(yu) 環境保護積極意義(yi) 的質疑。包括施索仁在內(nei) 的多位航運公司高管曾多次在公開場合表示,雖然燃燒低硫油會(hui) 增加較高的運營成本,安裝脫硫設備的確具有較短的投資回報期,但脫硫裝置在看似控製排放以達標的情況下排放洗滌液等物質,同樣會(hui) 對環境造成威脅,並不是解決(jue) 問題的長久之計。施索仁也曾稱,未來,馬士基旗下約90%的航運船舶仍將使用低硫油。
除了從(cong) 影響來判斷,業(ye) 內(nei) 人士也從(cong) 操作的可行性進行了分析比較。彭傳(chuan) 聖認為(wei) ,使用低硫油與(yu) 使用普通燃油相比較,操作和管理習(xi) 慣一致,比較容易過渡;使用EGCS和LNG等,一次性投資較大,而且占用船上存貨空間,船員需要重新培訓。“因此,大多數船舶將使用低硫油滿足控製硫氧化物排放的要求,占比預計達85%以上。”
盡管使用低硫油可從(cong) 根本上解決(jue) 船舶排放汙染源的問題,但業(ye) 內(nei) 對於(yu) 這一措施能否大範圍推廣應用仍然存在爭(zheng) 議,主要集中在燃油成本和供應配套能力兩(liang) 方麵。尤其是較大的燃油差價(jia) ,仍讓許多船東(dong) 不惜鋌而走險,執著於(yu) 鑽監管的漏洞。在南方港口大氣環境倡導與(yu) 調查研討會(hui) 上,業(ye) 內(nei) 專(zhuan) 家就舉(ju) 例闡述了這一情況。
一艘船的燃油價(jia) 格差異取決(jue) 於(yu) 兩(liang) 個(ge) 因素,一是船舶的油耗,受船舶類型、船舶發動機功率的影響;二是船舶使用低硫油的航行距離。比如在相同航線及時間的情況下,一艘30萬(wan) 噸的超大型油船(VLCC),航行1天24小時的總油耗量約為(wei) 90噸;如果是大型集裝箱船,在更快的航行速度下,日均油耗可達276噸左右。燃料成本占總運輸成本約30%,僅(jin) 就燃油價(jia) 格對比,一艘大型集裝箱船使用合規低硫油的成本,將比高硫油多出8萬(wan) ~30萬(wan) 元不等。
“從(cong) 目前全球主要港口的低硫油和高硫油的價(jia) 格圖來看,對於(yu) 航運公司或船東(dong) 來說,使用高硫油,燃油費每噸將比合規低硫油便宜200美元。”亞(ya) 洲清潔空氣中心研究員成慧慧介紹說,一艘蘇伊士型集裝箱船,使用高硫油與(yu) 合規低硫油成本差異為(wei) 28萬(wan) ~35萬(wan) 元。“合規成本高意味著企業(ye) 違規的激勵較大,如果缺乏有效的監管,難以對違規者形成震懾效果。”她補充說。
今年2月,馬士基集團公布了2018年全年業(ye) 績。數據顯示,該公司當年的航運燃油總成本高達50億(yi) 美元,同比增長超過50%。如果以合規低硫油和高硫油的價(jia) 格差為(wei) 200美元噸計算,馬士基集團將需要額外支付可能高達20億(yi) 美元的燃油成本。這也意味著,短期來看,使用低硫油將為(wei) 航運公司或者船東(dong) 增加較大的負擔。
不過,業(ye) 內(nei) 人士也認為(wei) ,一方麵,因環境保護給航運公司帶來的額外成本將會(hui) 通過各種方式轉嫁由社會(hui) 承擔,另一方麵,隨著低硫油的大量使用、相關(guan) 供應鏈的完善,重油與(yu) 低硫油之間的差價(jia) 將會(hui) 逐漸縮小。“大家都要滿足硫排放控製要求,隻要監管到位,每家航運公司都麵臨(lin) 著燃油成本增加的問題,這個(ge) 成本可以轉化為(wei) 運價(jia) ,由全社會(hui) 承擔。”彭傳(chuan) 聖指出,“使用低硫油是應對控硫要求最方便、可靠的方法,也可能是最經濟的方法。”
不容忽視的影響
如果使用低硫油是必然趨勢,那麽(me) 會(hui) 給現在已經普遍使用重油的船舶主機帶來什麽(me) 影響?更換燃油是否將導致高、低硫油混合,從(cong) 而造成更大的汙染?
“目前大多數船用發動機均可直接使用低硫油,隻是需要按照發動機廠家推薦的汽缸油等級操作。因此,換油對於(yu) 船機配套廠來說影響不大。” 中國船舶工業(ye) 集團有限公司所屬中船動力研究院有限公司曹爾明介紹說,使用低硫油替代重油,主要需要考慮的是由於(yu) 燃料油中不同硫含量對缸套潤滑的影響,因為(wei) 硫含量不同,需要使用不同BN值對應的汽缸潤滑油。“其他方麵需要改動的不多,因為(wei) 現在的發動機裏,燃油泵、噴油器、共軌單元和管路均兼顧了低硫油和重油設計。隻要是采用發動機廠家和ISO規定的燃油指標的燃料油,均滿足使用要求。”他補充說。
據一位接近大連船用柴油機有限公司的內(nei) 部人士介紹,目前該公司研製的所有船用低速柴油機,均按照曼恩能源方案公司(MAN Energy Solutions)和溫特圖爾發動機有限公司(WinGD)專(zhuan) 利許可生產(chan) ,可滿足高、低硫油使用需求。“其實,船舶排放問題並不是近幾年才興(xing) 起的話題,隻是隨著‘限硫令’的日益臨(lin) 近,控硫排放顯得愈發迫切。”該人士表示,船舶建成後需運營30年左右,所以研發專(zhuan) 利公司和配套廠商在進行主機研製時會(hui) 有一個(ge) 時間預期和預判,並將根據這一長時期的環保等相關(guan) 要求研製機型。像北歐的波羅的海海域,早在2010年就由IMO批準設立了硫氧化物排放控製區,排放要求也在分階段實施中逐漸提高,因此對於(yu) 研發專(zhuan) 利公司和配套廠商而言,滿足船東(dong) 低硫油方案需求並不需要對產(chan) 品進行顛覆性改造,隻需根據特定要求優(you) 化產(chan) 品即可。
自2015年以來,WinGD陸續向市場推出多型低壓天然氣雙燃料發動機,包括後續與(yu) 中船動力研究院聯合研發的52DF、40DF等新機型,該類發動機設計了一套汽缸滑油自動切換裝置,兼顧了低硫油和重油的使用需求。“這是針對DF雙燃料機研製的。”據曹爾明介紹,DF雙燃料發動機由於(yu) 切換不同燃料運行時,會(hui) 有氣缸滑油切換的需求,因此,此類DF雙燃料機均配備該型氣缸油自動切換裝置。而針對2020年即將生效的“限硫令”,由於(yu) 不涉及不同燃料的切換,所以隻需要采用發動機廠家推薦的低硫油氣缸潤滑油即可;如果船舶航行在硫含量要求在0.5%的低硫油公海區和0.1%的排放控製區,當需要切換燃料使用時,才可能需要此類裝置。
影響較小也並非“零”影響,細節問題仍待注意。為(wei) 應對“限硫令”等環保要求,如果使用低硫油,既有可能是低硫殘渣燃料油,也有可能是餾分燃料油。由於(yu) 目前低硫殘渣燃料油供應較少,通常船舶使用低硫餾分燃料油滿足控製要求。彭傳(chuan) 聖說:“如果船舶使用殘渣低硫燃料油,發動機及其配套燃油管路係統不需要進行改造就能適應;如果船舶使用餾分低硫燃料油滿足要求,則柴油機和相應管路係統如果原配不能適應要求,需要進行相應的改造,並經過船級社審核後使用,才不至於(yu) 出現問題。”曹爾明提出,“應該盡量避免兩(liang) 種燃油混合使用,尤其是在船上安裝混合係統,除非嚴(yan) 格遵守發動機廠家對於(yu) 燃料混合使用的指導文件,否則適得其反。”
“國際排放控製區長期的應用實踐證明,船舶換油沒有問題,在這過程中偶爾出現的問題不能證明是換油導致的,我國航運公司或船東(dong) 的個(ge) 別船舶倒是因為(wei) 換油操作沒有經過培訓,換油時導致燃油漏到機艙中,被歐洲海事監管機構滯留過。”彭傳(chuan) 聖補充說。
短期來看,目前大部分船用發動機隻需要進行調整改進就能使用低硫油,但從(cong) 長遠來看,無論是整機技術,還是燃油的要求,研製出直接適用低硫油的主機,並搶占這一市場,將成為(wei) 船舶配套廠的新任務。
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