Since LNG price is less than marine diesel，supply is stable and it can substantially reduce marine emissions， the number of LNG-fueled ships is estimated to increase continuously in the next 5-10 years; the market share of LNG-fueled ships is expected to reach 1 0%~ 15% in the next 10 years. 

7月20-22日，“中國綠色船舶技術(shù)峰會(huì)”在上海召開，18位演講嘉賓和120余位代表參加了此次會(huì)議。演講過程中，來自國際船東協(xié)會(huì)、國際海事組織及中國、挪威、美國、日本、韓國等國船級(jí)社的嘉賓圍繞“節(jié)能、減排和環(huán)?！备魇慵阂姡琇NG(液化天然氣)被頻頻提及，顯示出這一新興船用燃料的光明前景。 

與會(huì)專家表示，鑒于船用燃油價(jià)格存在上漲空間，加上國際法規(guī)對海運(yùn)環(huán)保的要求越來越嚴(yán)格，LNG作為船用燃料的優(yōu)勢在逐步顯現(xiàn)：與船用柴油與重油相比，其價(jià)格較低；能夠使二氧化碳等廢氣及顆粒物的排放量大幅減少；不僅如此，LNG的長期供給穩(wěn)定。而在技術(shù)層面，不僅新建船舶可以使用LNG，在航船舶也能夠通過改裝，使用LNG或者采用LNG/柴油雙燃料。因此，未來5-10年間，以LNG為燃料的船舶的數(shù)量將持續(xù)增加；預(yù)計(jì)10年后，以LNG為燃料的船舶所占的市場比例有望達(dá)到10%-15%。 

現(xiàn)有船舶改裝技術(shù)可行

現(xiàn)有船舶要以LNG或者LNG/柴油為燃料，則必須加裝LNG儲(chǔ)存艙等裝置。TGE Marine公司一一一家總部位于德國、從事船舶氣體處理系統(tǒng)及儲(chǔ)罐供應(yīng)業(yè)務(wù)的企業(yè)負(fù)責(zé)人表示，通常情況下，在船舶改裝過程中，加裝的主要裝置為LNG儲(chǔ)罐和氣體處理系統(tǒng)。此外，船上還需安裝一些輔助系統(tǒng)，如氣體加熱系統(tǒng)、惰氣系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、遙控閥門及安全系統(tǒng)、自控系統(tǒng)等。典型的船舶使用LNG方案為：LNG通過氣體處理系統(tǒng)氣化天然氣通過主控閥供給燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)而使船舶獲得動(dòng)力。 

與會(huì)專家介紹，最易于改裝的船型包括LPG船、近海成品油船/化學(xué)品船，改裝難度較大的船型為客船、渡船、集裝箱船，難度更大的船型則為大型集裝箱船、散貨船和超大型油船(VLCC)等遠(yuǎn)洋船舶。目前，在船舶“油改氣”項(xiàng)目過程中，最大的挑戰(zhàn)主要有兩點(diǎn)：一是如何布置好儲(chǔ)罐以及其他氣體燃料系統(tǒng)的子系統(tǒng)；二是燃料系統(tǒng)如何滿足船舶二沖程或四沖程主機(jī)的工作要求。舉例來說，曼柴油機(jī)與透平公司的ME-GI雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)在燃用天然氣的模式下，需要?dú)怏w以250-315巴(barg)的高壓注入則在船舶改裝的過程中就需要考慮在儲(chǔ)罐中加裝罐內(nèi)增壓泵及罐外的高壓泵，則LNG通過加壓后，再經(jīng)過高壓氣化器和高壓加熱器處理，最終供給發(fā)動(dòng)機(jī)。 

據(jù)了解在一些已經(jīng)實(shí)施的船舶改裝項(xiàng)目中，主機(jī)廠商也積極參與相關(guān)工作，確保項(xiàng)目順利完成。目前TGE Marine正與挪威船級(jí)社(DNV)、曼恩柴油機(jī)與透平公司等合作，開展德同“Reederei Stefan Patjens”號(hào)5000TEU集裝箱船的改裝項(xiàng)目，項(xiàng)目在2012年完成后，該船將成為全球首艘使用液化天然氣燃料的集裝箱船。 

新船型積極采用LNG燃料

DNV可謂應(yīng)用LNG燃料的“先鋒”，在2001年就率先制定了LNG燃料有關(guān)的船舶規(guī)范。在此次峰會(huì)上，DNV介紹了與日本大島造船有限公司聯(lián)合開發(fā)的“ECO-Ship 2020”項(xiàng)目。該項(xiàng)目的第一階段已經(jīng)結(jié)束，完成了敞艙口散貨船的概念設(shè)計(jì)。該型船集成了多項(xiàng)創(chuàng)新解決方案，其中最引人注目的便是該船是一艘完全使用LNG、不使用其他任何燃料也不使用電力推進(jìn)系統(tǒng)的商船。該船配備有4個(gè)C型高壓儲(chǔ)存?zhèn)}，共能儲(chǔ)存LNG3000立方米。羅爾斯.羅伊斯公司為該船提供了2臺(tái)四沖程中速燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)單機(jī)功率為4000千瓦。加上應(yīng)用了廢熱回收、空氣潤滑等其他節(jié)能技術(shù)，該船滿足IMO Tier III廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)要求，其硫化物排放量為零，氮氧化物排放量可下降90%，二氧化碳的排放量可下降50%以上。 

此外DNV還在此次會(huì)議上展示了另一款未來船型：營運(yùn)于澳大利亞至中國航線的環(huán)保概念礦砂船(The eco¬friendly ore carrier) “Ecore”號(hào)。該船使用了靈活的燃料方案采用了曼柴油機(jī)與透平公司的二沖程ME-GI燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，能夠使用柴油機(jī)與天然氣兩種燃料。值得關(guān)注的是，該船采用了優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案，只設(shè)1個(gè)置中的貨艙，其C型LNG儲(chǔ)罐則位于船尾的駕駛艙下，這一方案有助于充分利用船體空間，確保LNG儲(chǔ)罐不會(huì)占用貨艙空間及減少貨運(yùn)量。 

除了上述船型，近期DNV還在研發(fā)環(huán)保型VLCC。據(jù)稱，該船將配備雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)；為配合使用LNG燃料，還將安裝兩個(gè)C型儲(chǔ)罐，每個(gè)儲(chǔ)罐的容積將達(dá)13500立方米。德國勞氏船級(jí)社(GL)近期公布的“阿芙拉型油船優(yōu)加” 設(shè)計(jì)概念也為安裝天然氣儲(chǔ)罐預(yù)留了空間，可采用天然氣燃料。此外，羅爾斯•羅伊斯公司推出的環(huán)保型船舶設(shè)計(jì)理念(Enviroship Concept)，也把LNG作為集裝箱概念船等船型的燃料。 

氣體發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)較為成熟

在船舶動(dòng)力系統(tǒng)領(lǐng)域，國際幾大發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)商經(jīng)過多年的技術(shù)研發(fā)，其產(chǎn)品已經(jīng)能夠滿足船舶應(yīng)用LNG燃料的需要。在此次會(huì)議上，瓦錫蘭集團(tuán)、曼柴油機(jī)與透平公司分別介紹了其雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。 

瓦錫蘭集團(tuán)目前推出了包括20DF，34DF和50DF型機(jī)在內(nèi)的DF系列機(jī)，并已成功在多艘船舶上應(yīng)用。據(jù)介紹，與燃油模式相比，處于燃?xì)饽Ｊ降腄F發(fā)動(dòng)機(jī)可使船舶的一氧化碳排放量減少75%，二氧化碳排放量減少20%，氮氧化物的排放量減少80%，并實(shí)現(xiàn)硫化物的零排放，從而滿足國際海事組織(IMO )Tier III標(biāo)準(zhǔn)。目前，DF 雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)已成功應(yīng)用在LNG船、近海供應(yīng)船、FPSO、化學(xué)品船等船型上，其累計(jì)商業(yè)應(yīng)用的時(shí)間已經(jīng)超過了150萬小時(shí)。而瓦錫蘭自2005年至今獲得的船用發(fā)動(dòng)機(jī)訂單巾DF雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的訂單占比達(dá)到了45%。 

曼發(fā)動(dòng)機(jī)與透平公司則在其傳統(tǒng)ME-C發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上，研發(fā)出了型號(hào)相對應(yīng)的ME-GI系列低速二沖程雙燃料電噴發(fā)動(dòng)機(jī)。今年5月18日，該公司在其位于哥本哈根的柴油機(jī)研發(fā)中心舉行了ME-GI雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的首發(fā)儀式。ME-GI發(fā)動(dòng)機(jī)能夠燃用任何比例的天然氣和柴油，甚至能燃用液化石油氣或重油，可用作LNG船、LPG船、集裝箱船等多種商用船舶的主推進(jìn)系統(tǒng)。 其中在4T50ME-X型發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)上研發(fā)成功的4T50ME-GI燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī) 進(jìn)行了一系列海試，已通過了各項(xiàng)性能驗(yàn)證測試。此外，DNV的環(huán)保概念礦砂船“Ecore”號(hào)就使用了2臺(tái)該公司的6S60ME-C8.2-GI型雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。 

除了上述兩家企業(yè)羅爾斯•羅伊斯公司則于2007年開始推出卑爾根船用燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，并實(shí)船應(yīng)用到挪威5艘近?？投纱?。該型機(jī)可以減少92%的氮氧化物以及23%的二氧化碳的排放，并能完全消除硫氧化物及顆粒物，其燃料消耗效率可在現(xiàn)有雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上提高8%。 

采用小型LNG船進(jìn)行燃料補(bǔ)給 

船舶尤其是大型遠(yuǎn)洋船舶如何進(jìn)行LNG燃料補(bǔ)給是海事界十分關(guān)注的問題，目前，海上供氣裝置的缺乏是制約海運(yùn)行業(yè)推廣使用LNG的一大瓶頸。就目前成功的一些船舶改裝項(xiàng)目和一些以LNG為燃料的概念船的設(shè)計(jì)方案來看，在缺少海上供氣裝置的條件下船舶供氣是一種較為可行的方案。 

根據(jù)目前挪威的一些成功案例，以LNG為燃料的船舶在靠泊，可通過岸上的管道補(bǔ)充燃料；而當(dāng)船舶在海上營運(yùn)時(shí)，則可遇過小型的LNG船來實(shí)現(xiàn)燃料補(bǔ)給。不僅如此，一些新概念船型也采取類似的供氣方案。此次 DNV介紹的環(huán)保概念礦砂船“Ecore”號(hào)就采用了類似的解決方案，有燃料供給船來為該船提供液化天然氣和燃油補(bǔ)給。“Ecore”號(hào)的LNG儲(chǔ)量為4000立 方米燃料供給船通過直徑6-8英寸的軟管進(jìn)行供給補(bǔ)給時(shí)間為9-15小時(shí)。 

以LNG為燃料不僅能夠使船舶符合IMO Tier III等廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)，也是幫助船舶滿足EEDI的一個(gè)有效途徑，且海事業(yè)現(xiàn)有技術(shù)已能夠滿足船舶使用LNG的要求。為此，有業(yè)內(nèi)人士預(yù)測，到2015年，以LNG為燃料的船舶有望增加到800-I000艘。目前一些國際組織已準(zhǔn)備起草LNG燃料補(bǔ)給船相關(guān)接口、操作方面的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。而根據(jù)DNV等機(jī)構(gòu)的預(yù)測，今后悔上LNG補(bǔ)給裝置也有望進(jìn)一步增加。可以預(yù)計(jì)，在這些利好因素的推動(dòng)下，未來LNG燃料在海運(yùn)業(yè)的應(yīng)用范圍將會(huì)得到不斷拓展。