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严新平:推动航运业加快向低排放或零排放转型

2022-12-01 10:57:49
来源:中国环境 编辑: 国际船舶网 我有话要说

“根据净零排放的预测,到2030年,在清洁燃料使用中,航运业氢燃料和生物燃料所占的份额将超过天然气。再过10年,燃油运输燃料使用量将下降到占总消耗量的40%,而氢燃料也将占到40%。到本世纪末,氢燃料占航运燃料消耗将达到60%以上,其中氨燃料占的份额最大,将达到45%。”中国工程院院士、武汉理工大学教授严新平对未来航运业绿色发展作出了预测。

航运业向低排放零排放转型,不仅对作为世界航运大国的我国意义重大,而且关系到我国“双碳”目标的实现。

航运业绿色转型是大势所趋

航运业是全球贸易运输的命脉,约占全球贸易运输的80%。山东交通学院船舶与港口工程学院副教授张德林表示,水运运量大、能耗低,运价便宜,仅为公路运输的0.05倍,可以大幅降低企业的运输成本,还可以减少公路运输带来的大气污染问题。

但同时,航运业存在不容忽视的污染排放问题。每天航行在全球海洋中的成千上万的船只燃烧超过300万桶污泥状高硫燃料。据统计,全球远洋船舶每年排放的SO2总量约占人为排放源的8.1%,排放的NOx总量约占全球NOx排放总量的15.2%。除了大气污染,航运还可能带来油污、化学品及日常生活垃圾等的污染。在长江流域,每年船舶日常产生污油达6万吨,生活垃圾和污水排放量相当于一个中等城市。

由于船舶流动,船舶附带的废水、垃圾、废气及其噪声均属于流动污染。据统计,在上海港,船舶尾气对大气中SO2、NOx和PM2.5的贡献率分别为12.0%、9.0%、5.3%。

2012年—2018年,全球航运业碳排放量从9.62亿吨增长至10.56亿吨,在全球碳排放量中占比从2.76%上升至2.89%。张德林指出:“如果海运碳排放量不加控制,将会进一步对全球气候问题造成影响。”

在应对气候变化、谋求可持续发展的大背景下,航运业减排进程进入快车道。2018年4月13日,国际海事组织(IMO)通过了《船舶温室气体减排初步战略》,承诺到2050年,国际航运年度温室气体总排放量将至少比2008年减少50%;2020年1月1日,IMO实施了新的船舶排放标准;2021年10月31日,在第二十六届《联合国气候变化框架公约》缔约方会议(COP26)上,22个国家签署了《关于绿色航运走廊的克莱德班克宣言》,承诺到2025年将建立6条海上“绿色航运走廊”。

自然资源保护协会(NRDC)项目顾问冯淑慧介绍说,目前,30家大型航运金融机构签署“波塞冬原则”的全球倡议,旨在建立一个全球框架,量化评估和披露金融机构的融资组合方案是否符合IMO设定的气候目标。另外,6家世界主要海运保险公司推出了“波塞冬海上保险原则”,旨在提供一个定量评估和披露海上保险公司承保业务组合与气候目标一致性的框架。

2021年,我国发布了海事系统“十四五”发展规划,提出推动建立全国船舶能耗中心,建立航运温室气体减排检测、报告和核算体系,完善船舶能耗数据收集机制,实施船舶大气排放清单和温室气体排放清单制度等一系列措施,积极参与航运业减排全球治理。

这也意味着,我国绿色航运转型进一步向纵深推进。

探索航运业绿色低碳发展

我国既有规模庞大的船队,又有世界领先的造船厂、船用发动机生产商和可再生发电设备制造商,还有广阔的大型港口网络,在全球航运业和可再生能源产业占据了独特的地位和优势。

那么,我国的绿色航运之路应该选择哪条路线?

根据自然资源保护协会(NRDC)与交通部水科院日前发布的《低零排放船用燃料报告》(以下简称《报告》),氨、氢、甲醇、天然气和电力是获得最多关注的船用替代能源载体。

“这些能源载体如果使用可再生资源生产,可以达到低零排放效果。它们现处于不同的发展阶段,在用作船用燃料方面各有优势和挑战。”冯淑慧说。

研究表明,电池推进系统和氢燃料电池系统用于内河和短途沿海船舶技术上可行,也是可扩展应用的零排放技术。对于远洋航运,可再生甲醇和氨已成为未来十年内最有前途的近零排放船用燃料。长远来看,使用氢能是一种更有优势的零排放解决方案。但氢能需要沿着航道建设加氢基础设施。

近年来,全球主要航运公司纷纷转向新型清洁燃料开发。作为海运和造船大国,我国也启动了部分试点项目,以测试低排放、零排放海运解决方案的可行性,并开始加强提供这些解决方案的能力建设。

2020年10月,江南造船有限公司与劳氏船级社及瓦锡兰合作,研发氨燃料动力超大型液化气体运输船,这次创新在全球范围尚属首次。

在内河和沿海航运方面,截至2020年夏季,我国运营或订购的纯电动船舶超过50艘 (主要是沿长江和珠江运行)。2021 年,三艘氢燃料电池示范船在辽宁省大连市和广东省佛山市进行了海试。中国船级社还批准了两套船用燃料电池系统的型号 (70kW和 50kW—80kW),其中一套将在一艘专门建造的 2100 载重吨位的散货船上进行测试。

中国造船企业和发动机制造商在发展以甲醇或氨为动力的推进系统和船舶方面取得了进步。中国船舶重工动力工程研究所和发动机制造商温特图尔发动机有限公司联合建立了一个新的全球测试中心,开展包括氨和甲醇在内的未来燃料推进系统的研究。另外,中国船级社正在与马士基合作,开展碳中和技术和标准的研究。

在近日举办的2022北外滩国际航运论坛上,交通运输部的相关部门负责人表示,未来5年,交通运输部计划积极探索使用氢、氨、甲醇和混合电力推进为船舶提供动力。

如何推动航运业加快向低排放或零排放转型?

我国拥有领先的造船业以及巨大的可再生能源发电潜力,也拥有多个世界最大港口的重要航运枢纽。这使得我国航运业在绿色低碳转型过程中处于有利地位。

但航运业绿色转型不是一朝一夕就能实现的。

首先是资金问题。

世界经济论坛委托进行的一项研究显示,航运业脱碳所需的资本投资在1万亿美元—1.9万亿美元之间,替代燃料相关的建设投资便占到其中的85%—90%。

马士基公司首席执行官Soren Skou表示,船舶使用甲醇或氨能将使运输成本增加10%—12%。“而增加的成本费用会不会让承运人一起承担,成为一种新的航运附加费,我们不得而知。”

此外,航运业转型需要整个产业链给予支持。

为推动我国航运业的能源转型,《报告》建议,我国应尽快研发零排放船舶及其关键部件(例如燃料电池、电池和替代燃料发动机), 加快研发生产低排放零排放船用燃料的技术(例如电解槽),并扩大燃料生产能力,以及建设港口基础设施以供应低排放零排放燃料。

《报告》也建议,制定适用于国内船队的温室气体和能源效率相关法规、标准,支持试点港口地区扩大低排放零排放燃料动力船舶示范项目。同时,确保航运成为我国向碳中和经济转型的重要组成部分。

 “这些政策旨在提升本地船舶的能源效率,推动新生产的船用发动机实现协同减排降碳,加快低排放零排放燃料和技术的研发和应用,最终助力达成本国和全球航运迈向零排放的目标。“冯淑慧说。

严新平也强调:“实现‘双循环’战略下的绿色航运需要技术、管理、法规、标准等多方面的推进,需要强化企业出题、研究所攻关、高等院校原创的协作能力。”

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