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甲醇——船舶“未來燃料”的重要選項

[Descripción resumida]

甲醇——船舶“未來燃料”的重要選項

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Detalles

當(dāng)前，全球航運業(yè)正大力推進綠色替代燃料應(yīng)用。相比傳統(tǒng)燃料，可再生甲醇在生命周期評估(LCA)中可將溫室氣體排放量減少高達95%，且作為常溫液體燃料，相比LNG、氨、氫等更具安全性，已成為航運業(yè)未來新型綠色燃料的一種發(fā)展方向。

根據(jù)克拉克森(Clarksons)出示的一份分析報告顯示，2023年全球新造船訂單中，共有539艘船舶采用替代燃料，總噸位占當(dāng)年所有新造船訂單的45%，其中包括130艘甲醇動力船，總噸位約占總訂單量的13%，僅次于液化天然氣(LNG)動力船。

 

2023年以來

甲醇燃料船訂單增速

已超過LNG動力船

甲醇 已成為

船舶未來燃料的 重要選項

甲醇是如何走進人們視野的？

2020年以來，“脫碳”成為全球經(jīng)濟發(fā)展無法繞行的話題。航運業(yè)也對未來燃料選擇進行了積極研究，包括氫、氨、甲醇、LNG、電能等多種能源形式都得到了航運業(yè)的廣泛關(guān)注和大膽嘗試。

 

在2023年7月舉行的海洋環(huán)境保護委員會（MEPC 80）會議上，國際海事組織（IMO）通過了《IMO2023年船舶溫室氣體減排戰(zhàn)略》，該戰(zhàn)略為國際航運業(yè)的溫室氣體減排工作設(shè)定了新的愿景目標(biāo)及指標(biāo)性校核點。

在《IMO2023年船舶溫室氣體減排戰(zhàn)略》的指引下，IMO發(fā)布并實施了很多航運相關(guān)低碳政策，推動航運業(yè)溫室氣體減排，促進全球可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)。

 

甲醇燃料的主要特性

甲醇（Methanol）又稱羥基甲烷，因在干餾木材中首次發(fā)現(xiàn)，故又稱“木醇”或“木精”。甲醇為無色透明液體，有刺激性氣味。沸點為64.7℃，常溫下呈液態(tài)。作為燃料，甲醇燃燒后會形成水與少量的二氧化碳，二氧化氮等顆粒物幾乎沒有。使用甲醇燃料的發(fā)動機燃燒也更充分，幾乎不產(chǎn)生積碳。熱值上，2升甲醇等效1升異辛烷（可以看成100號標(biāo)準(zhǔn)汽油）。

與航運業(yè)的傳統(tǒng)燃料及其他替代燃料相比，甲醇在SOx、NOx以及可吸入顆粒物（PM）方面減排方面效果顯著，僅次于目前炙手可熱的氫與氨。從全生命周期考慮，通過綠色方式（生物質(zhì)或綠色電制）制取甲醇，在減碳效果方面幾乎與氨和氫具備同樣的效果。

中國船燃牽頭發(fā)起的《船用甲醇燃料水上加注規(guī)程》《船用甲醇燃料》兩個團體標(biāo)準(zhǔn)于2023年9月25日在第十五屆國際交通技術(shù)與設(shè)備展覽會上召開發(fā)布會正式發(fā)布。

 

甲醇具備明顯優(yōu)勢的方面是：甲醇在常溫下呈液態(tài)，這與液氫（-253℃）、LNG(-162℃)、LPG（-42℃）、液氨（-33℃）等需要低溫或者極低溫才能保持液態(tài)的燃料相比，在儲運及建設(shè)加注網(wǎng)絡(luò)方面將具備無以倫比的優(yōu)勢。

 

在航運界比較關(guān)心的能量密度和所需倉容方面，甲醇的質(zhì)量能量密度和體積能量密度都比較低，與燃油比較，甲醇提供相同能量所需艙容是燃油的2.27倍（ LNG所需艙容為燃油的1.6倍，氫為4.2倍），但與氨、氫相比，可以常溫儲存。

 

甲醇燃料的生產(chǎn)現(xiàn)狀

目前工業(yè)上主要采用一氧化碳、二氧化碳加壓催化氫化法合成甲醇，天然氣、煤、焦炭、煤層氣、石腦油、重油等都可以成為制取甲醇的原料。

 

我國是全球最大的甲醇生產(chǎn)國，也是最大的消費國。2023年，我國甲醇產(chǎn)能達到10131.5 萬噸/年，產(chǎn)量約8424萬噸，表觀消費量為9334萬噸，進口量為1455.9萬噸，進口量創(chuàng)歷史新高。預(yù)計2024年，國內(nèi)甲醇需求大概率穩(wěn)中有升。中國已成為全球上最大的甲醇生產(chǎn)國和消費國。

2023年9月20日，中國遠洋海運集團有限公司、上海國際港務(wù)（集團）股份有限公司、國家電力投資集團有限公司、中國檢驗認(rèn)證（集團）有限公司，共同簽署了《關(guān)于開展綠色甲醇產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)合作備忘錄》。標(biāo)志著國內(nèi)首個涵蓋生產(chǎn)、運輸、加注、認(rèn)證等各個環(huán)節(jié)的船用綠色甲醇全產(chǎn)業(yè)鏈項目，已進入實際建設(shè)階段，為航運業(yè)的新能源應(yīng)用和綠色轉(zhuǎn)型，開啟了嶄新的篇章。

 

2023年12月29日，中遠海運國際香港、上港能源、吉電股份成立綠色甲醇合資公司。新合營企業(yè)專注于包括綠色甲醇在內(nèi)的可再生燃料的投資平臺，將進一步服務(wù)船用可再生燃料布局與推動能源轉(zhuǎn)型。

 

從價格上看，目前綠氫制備的“綠色甲醇”供應(yīng)還未成規(guī)模，再加上同等熱值相對于兩倍燃油的用量，成本會更高。

 

目前生產(chǎn)甲醇的工藝重要是天然氣制甲醇，還是會有二氧化碳的排放。目前業(yè)界普遍認(rèn)為，用可再生能源產(chǎn)生的氫氣與綠色碳源反應(yīng)生成的甲醇，才被稱為“綠色甲醇”。綠色碳源包括由秸稈、城市垃圾廢棄物等制取的二氧化碳。

 

 

甲醇作為未來替代燃料的前景

國際可再生能源署（IRENA） 報告《到 2050 年實現(xiàn)航運業(yè)脫碳的途徑》認(rèn)為的，最適合國際航運的可再生燃料是甲醇和氨。由于工業(yè)界還在努力攻克氨燃料的毒性、低熱值和加注等問題，使得甲醇正在迅速發(fā)展成為當(dāng)下最可行、排放較少且成本最低的一種船用燃料替代品。

隨著氮氧化物減排技術(shù)的發(fā)展，與LNG相比，甲醇的“缺點”已有所減少；相反，使用LNG所需的高壓、超低溫維持設(shè)備的缺點正在凸顯。因為甲醇在一般的大氣壓和常溫下也能維持液體狀態(tài)，不需要低溫設(shè)備，很容易安全存儲和運順，對港口及船舶現(xiàn)有燃料供應(yīng)相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施進行簡單的改造后即可采用，改裝和新造醇基燃料動力船比LNG更簡單也更便宜。

 

此前，清潔能源金融服務(wù)商Longspur Research發(fā)布的報告《甲醇和航運》，從減排能力、能源密度、成本、易用程度四方面對比不同船用燃料，因甲醇技術(shù)成熟、基礎(chǔ)設(shè)施改造難度小費用低、使用安全、加注便利、成本低，被綜合判定為目前海事業(yè)船用綠色燃料的最佳選擇。

 

來源：中國遠洋海運報

 

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