甲醇作为航运主流燃料

发布:2023-05-29 | 浏览:263

甲醇作为航运主流燃料

越来越多的甲醇燃料船舶订单表明,航运业将甲醇视为一种很有前途的替代燃料。凭借在该领域数十年的专业知识,DNV 解释了需要考虑的重要标准。

 2021 年以来,甲醇作为替代船舶燃料引起了相当大的关注。IMO 对使用甲醇或乙醇作为燃料的船舶的暂行指南 (MSC.1/Circ.1621) 的采用推动了船东订购甲醇燃料船舶。连同 IMO 针对使用低闪点燃料的船舶的 IGF 规则和 DNV 针对甲醇动力船舶的强制性入级规则,特别是 LFL FUELED 和 Methanol Ready 入级符号,使用甲醇作为船舶燃料的综合监管框架现在可供使用DNV 客户。

支持甲醇吸收的独特专业知识

Lindanger是世界上第一艘双燃料甲醇燃料油轮,于 2016 年建造,达到 DNV 级。如今,全球 24 艘甲醇油轮船队中有 18 艘属于 DNV 级别,DNV 在支持航运业采用甲醇技术方面处于独特的地位。“我们的认证被船旗国管理机构视为黄金标准,尤其是在北海附近,”DNV Korea 安全与系统首席工程师 Øyvind Skåra 说。“除了以甲醇为燃料的船舶,我们的专业知识还延伸到燃料船和甲醇生产。” DNV 的各个业务领域携手合作,提供涵盖整个甲醇价值链的全方位非船级相关咨询服务。 

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Lindanger 是世界上第一艘双燃料甲醇油轮,于 2016 年建造,达到 DNV 级。

展示可以实现的目标

世界第二大甲醇生产商 Proman 和航运公司 Stena Bulk 成立了合资企业 Proman Stena Bulk,以利用两家公司之间的协同效应,打造一支现代化、可持续的 MR 化学品油轮船队。“与甲醇燃料船舶运营的先驱 Stena 一起,我们能够很好地向市场展示甲醇推进可以实现的目标,”Proman 可持续发展董事总经理 Peter Schild 说。该合资企业目前的新建项目包括六艘最先进的双燃料 MR 油轮,全部建造为 DNV 级,其中三艘由合资企业拥有,三艘由 Proman 拥有。其中四艘已经交付。“通过多次优化,这些船已达到该船型世界领先的EEDI, 

Stena Bulk 首席执行官 Erik Hånell 表示:“Proman 和 Stena Bulk 决定采用甲醇燃料船的原因是为我们在实现净零排放的过程中必须进行的转型做好准备。” “我们知道,我们将能够在 2050 年及以后使用这笔投资。” 该计划是混合越来越多的蓝色甲醇,并最终混合绿色甲醇,以保持符合 IMO 的零碳轨迹。 

更简单的设计要求——更低的资本支出

DNV 文件的新章节“集装箱船的替代燃料”不仅详细讨论了甲醇的特性和要求,而且其中关于甲醇作为燃料的大部分见解也可以应用于其他船型。DNV 业务发展经理 Christos Chryssakis 表示:“我们目前看到人们对 LNG 和甲醇都有浓厚的兴趣,而且这两种燃料似乎在未来都会发挥作用。” “甲醇并不比液化天然气好或差,但它的特性却大不相同,这使得它对某些船型具有吸引力。”  

以甲醇为燃料的新建或改造的资本投资较低,因为不需要加压或昂贵的低温燃料箱和系统。Chryssakis 说:“整个设计更简单,这使得造船更容易、成本更低,而且燃料处理的挑战性也更小。” 甲醇燃料箱比油箱多占用大约 2.5 倍的空间,而在某些情况下需要围堰进行保护。甲醇也是一种有毒且易燃的低闪点燃料,确实需要特定的安全预防措施,但是,这些措施比液化天然气要简单得多。  

甲醇的安全和环境注意事项

“甲醇既不是'气候'气体,也不是环境危害。它与水混合得很好,并且很快变得无害,因为它是可生物降解的,”Skåra 解释道。“但由于加注过程中逸出的蒸汽有毒,必须在船上指定气体危险区——这是客船需要考虑的一点。” 他补充说,甲醇蒸气比空气重,因此它们会下沉到地势较低的区域。  

甲醇燃烧需要添加大约 5% 的 MGO 作为引燃燃料。在某些发动机类型上,可以将水注入燃烧室以降低氮氧化物排放。改装甲醇燃料系统时,现有的燃料箱甚至压载水箱在涂上特定的内部涂层后可用于甲醇,前提是提供所需的接入点。 

Skåra 指出,甲醇发动机技术已经过验证并且并不特别复杂。“我们知道如何处理和使用甲醇作为燃料,所以它只是为各种船型开发发动机。” 他补充说,领先的发动机制造商计划很快推出更多可使用甲醇的发动机和改装套件。  

全球排放法规不统一

Chryssakis 指出:“最大的挑战之一是,与 MGO 相比,化石甲醇实际上使整个生命周期的温室气体排放量增加了大约 10%,而液化天然气将这些排放量减少了 10% 到 20%,具体取决于发动机技术。” “目前的 IMO 法规只考虑了油箱到螺旋桨的排放,给予化石甲醇一定的碳信用和宽限期,直到 2030 年代中期才有必要转向绿色甲醇。然而,这在未来可能会改变;例如,将于 2025 年生效的欧洲 FuelEU 海事倡议将惩罚化石燃料的井尾排放。” 

不断增长的新建和改造订单

以甲醇为燃料的船舶的订单不断增长,包括集装箱船、散货船、油轮,甚至邮轮和客船,预计将于 2024 年交付第一批。“需求非常高——船东希望为这种燃料做好准备, ”斯卡拉说。“现有发动机的改装订单同样在增加。”  

Chryssakis 说,船上空间不大的小型货船和近海船舶尤其受益于相对简单的甲醇技术。例如,Van Oord 订购了一艘新的以甲醇为燃料的风电场安装船,该船还将采用先进的排放控制技术。

加油基础设施

目前全球有122个港口拥有甲醇储存设施,哥德堡等多个港口已经发布或准备发布甲醇加注规则。“在挪威,我们拥有活跃的甲醇工业,船只可以从油罐车中装载甲醇,”Skåra 说。“长期的解决方案可能是加油船,因为它们的简单性和灵活性。” Proman Stena Bulk 已成功开展船对船、泊位对船和卡车对船的甲醇加注作业,Proman 的 Peter Schild 说。 

 

Proman Stena Bulk已成功开展船到船、泊位到船和车到船的甲醇加注作业

与此同时,航运业出现了一个新愿景:在特定港口之间建立“绿色航运走廊”,可以试点零排放燃料和技术。“我们积极参与围绕建立此类协作平台的讨论,”席尔德说。“实现这一概念的关键是一个明确的监管框架,该框架尚未建立。” 

绿色甲醇:需要提高产量

“如今无法大量获得绿色甲醇,”Chryssakis 说。“许多公司愿意投资生产,但希望首先看到需求。” 幸运的是,他指出,有足够的时间来建立生产基础设施。“我相信不久之后会提供有限的数量,但建立所需的生产能力需要时间。” Proman 目前正在加拿大共同建设绿色甲醇生产设施,芬兰也有类似的计划。“建立全球甲醇加注基础设施并不是一个重大挑战,”Schild 说。“如果我们有国际燃料规格,最终可以混合蓝色或绿色甲醇。”  

认证确保可信度

除了为船东提供与燃料相关的决策支持外,DNV 的服务涵盖从生产到交付的甲醇价值链。Chryssakis 解释说:“欧洲法规要求特定的燃料认证被视为“绿色”,并计入 ETS,最终计入 FuelEU Maritime。” “船东自己也希望得到保证,即他们购买的燃料是真正的绿色燃料。” 

因此,潜在的绿色甲醇生产商要求 DNV 对其生产进行认证,以证明其可信度。“我们的业务保证服务可以对从工厂建设到生产过程的绿色燃料生产进行认证,而我们的能源系统服务则为新技术的鉴定和保证提供支持,并就生产和生产的风险、安全和运营绩效提供专家建议。存储基础设施。我们今天对绿色甲醇生产商进行认证的能力令我们感到非常自豪,”Chryssakis 说。 

Skåra 强调,DNV 原则批准 (AiP) 在为替代燃料(包括甲醇)铺平道路方面也发挥着关键作用。“船东和造船厂都非常感谢能够从拥有 DNV 的 AiP 的值得信赖的供应商处购买完整的、经过认证的系统,这样他们就可以放心地将它们安装在船上。” 

“今年晚些时候,DNV 用于燃料操作数字化的 FuelBoss 平台也将支持甲醇加注。FuelBoss 已经是液化天然气的市场领导者,氢燃料加注已成功试点。除了在加油时实现的直接效率节约之外,FuelBoss 还将通过在可用性和运营问题上提供市场透明度来帮助甲醇和其他绿色燃料加速发展,”Chryssakis 补充道。摘自DNV)