甲醇在航运界中的机遇与挑战

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发布者:KnowMi 发布时间: 2023-02-17 10:02:04 点击量: 1395 来源:Man


 微课点睛 

        2月14日,韩国第一大集装箱航运公司HMM(现代商船)宣布,已与现代三湖重工(HSHI)和HJ重工(HJSC)签署了9艘9000TEU甲醇双燃料集装箱船订造合同,订单金额为14128亿韩元。这是HMM首次订购使用甲醇等环保燃料的船舶,成为继马士基、达飞轮船、中远海运集团之后,全球前十大集运巨头中第四家加入甲醇燃料阵营的公司。

简介

        甲醇是一种无色、透明、易挥发的易燃液体,是极为重要的有机化工原料,也是性能优良的一种替代燃料。甲醇几乎不含氮氧化物和硫,PM排放量很低,被综合判定为目前海事业船用绿色燃料的最佳选择。

市场现状

        近年来,航运业正在加快对清洁燃料应用的探索,甲醇作为航运业低碳转型替代燃料的呼声越来越高。目前,甲醇在船上的应用主要是作为内燃机燃料,少数作为燃料电池动力船舶的燃料或重整制氢的原料。

        甲醇发动机既有双燃料内燃机,也有以甲醇为单一燃料的内燃机。在甲醇内燃机研发方面,国际上居于领先地位的是曼恩(MAN)和瓦锡兰(Wärtsilä)两家公司。

        根据Clarkson(克拉克森)数据显示,截至2022年10月,全球已有20艘运营船舶将甲醇作为加注燃料,使用甲醇燃料设计的船舶订单为42个,这其中包括2022年1月-9月,新增的19个甲醇燃料船订单。甲醇动力集装箱船新船订单及增值32艘60万TEU,占集装箱船总订单量21%,仅次于LNG动力集装箱船。截至目前,全球甲醇动力集装箱船手持订单共计47艘,其中36艘为15000-24000TEU超大型船,11艘为支线船。

应用优势

1. 低碳环保  

        与传统油船相比,甲醇双燃料船可以减少99%的SOx排放,95%的颗粒物排放,NOx减排达80%,CO2减排达15%。此外,采用生物、光电、水电等方式可以获得绿色甲醇,从而实现船舶燃料全生命周期的碳中和。不同于燃油,甲醇燃料能够与水互溶并且能够被快速吸收,对土壤和水资源环境比较友好。


2. 便于运输与储存  

        甲醇在常温常压下呈液态,与LNG相比,它的优势在于不需要绝热和低温储存,可以将现有的空置双层底舱改造为燃料舱。


3. 较低的改装及建造成本  

        据挪威船级社(DNV)估计,在一艘新船上安装甲醇推进系统的额外成本——包括发动机、燃料管道、燃料箱及其他系统——仅比传统箱型船的成本水平略高。在加注配套成本方面,甲醇只需在现有的大量的燃油加注基础设施上稍作改动,与LNG需要专用加注码头或特定的驳船相比,能够大大减少岸上所需的投资。同时,建造甲醇驱动的集装箱船的额外成本仅为建造LNG动力集装箱船舶成本的三分之一。


应用劣势

尽管甲醇作为船用燃料受到广泛关注,但其仍有不足之处:

1. 低闪点  

        甲醇的闪点属于低闪点燃料。船上环境温度通常高于甲醇、乙醇的闪点,船舶应用醇类燃料时存在一定风险。

2. 燃爆性  

        甲醇属于低闪点易燃液体,在常温下为液态,加热时分解为一定组分的可燃气体。

3. 毒性  

        甲醇具有较强的挥发性和刺激性,有较强的毒性。对人体的神经系统和血液系统影响最大,经消化道呼吸道或皮肤摄入后会产生毒性反应,甲醇的蒸汽能够损害人的呼吸道黏膜和视力,对人体造成伤害。

4. 腐蚀溶胀性  

        甲醇燃料在使用过程中会对金属材料造成腐蚀,如不采取相应防护措施,可能对发动机产生明显腐蚀,使其耐久性难以保障。

5. 低能量密度  

        甲醇单位体积的能量密度为15.7MJ/L,不足传统船用燃料油的一半,这就意味着相同功率输出需要更多燃料。甲醇的体积能量密度比柴油低约2.5倍,要获得与柴油相同的体积能量,储存容器体积必须扩大至原来的2.5倍,或者使用现有舱柜,运输距离将缩短一半。


        值得一提的是,2022年7月1日,中国船级社(CCS)《船舶应用甲醇/乙醇燃料指南》(2022)正式生效。指南的发布可使得船舶预设甲醇动力有规可循,船舶安全性得到保障,并有助于推进船用甲醇燃料的应用和发展。