安徽省新能源船舶绿色发展探讨

夏中垠

（安徽省地方海事（港航）管理服务中心，安徽 合肥 230011）

1 研究背景

国际海事组织（IMO）海上环境保护委员会2016年第70 届会议，决定自2020 年1 月1 日起在全球范围内实施船用燃油硫含量不超过0.50% m/m 的规定，2018年第72 届会议，通过航运业产生的二氧化碳（CO2）总排放量至2050 年应减少50%，并努力逐步实现“零”排放。为保障全球限硫令在我国有效实施，减少船舶大气污染物排放，促进绿色航运发展，2019 年10 月交通运输部海事局发布《2020 年全球船用燃油限硫令实施方案》，自2020 年1 月1 日起，国际航行船舶进入我国内河船舶大气污染物排放控制区的，应当使用硫含量不超过0.10% m/m 的燃油。2020 年9 月我国确立了3060 双碳目标。从国际到国内，航运业的节能减排，船舶动力新能源和清洁能源的使用是必然趋势。

2 安徽LNG 动力船舶发展及存在的问题

2.1 安徽LNG 动力船舶发展概况

依据交通运输部《2021 年交通运输行业发展统计公报》，至2021 年12 月底，全国拥有水上运输船舶12.59 万艘，其中内河运输船舶11.36 万艘。长江水系拥有内河运输船舶10.53 万余艘，安徽省水上运输船舶2.6 万余艘，其中内河运输船舶2.5 万余艘，这些船舶主要以柴油为动力燃料。目前全国已有LNG 动力船舶290 余艘，主要航行于长江、京杭运河等水域[1]。我省已新建LNG-柴油双燃料船舶2 艘，改造LNG-柴油双燃料船舶7 艘，共计完成皖江-巢湖水运应用LNG综合示范船舶9 艘。安徽省沿江目前LNG 加注站投入使用的有两个均在芜湖港。随着2011 年长江首艘内河柴油-LNG 混合动力船“红日166”在芜湖改建完成，拉开了安徽LNG 动力船舶的序幕，但由于诸多原因，LNG 动力船舶整体在安徽及全国发展的态势并未达到预期的效果。

2.2 安徽LNG 动力船舶发展存在的问题

2.2.1 LNG 加注码头较少

LNG 加注码头工艺主要为四种：罐车加注、岸基加注、趸船加注、LNG 加注船加注。安徽省沿江目前LNG 加注站投入使用两个是：芜湖港三山港区（岸基）长江LNG 船舶加注站、芜湖港新沟黄兴圩（趸船）中长燃新沟LNG 油气合一加注站。2021 年12 月底，全国内河加注码头22 座，其中长江沿线建成9 座，规划长江沿线共45 座，京杭运河19 座[2]。

依据2021 年12 月安徽省能源局关于印发安徽省“十四五”油气发展规划的通知，以长江、淮河、江淮运河等主干航道为重点，布局建设沿江（河）LNG 加注、岸电等综合能源供应服务站，根据条件设置或预留加氢功能。可见安徽省政府积极参与长三角、及全国整体布局，谋划LNG 加注码头等的布设。但LNG 加注码头岸线布局既要考虑安徽省内布局也要综合跨省和国家层面的大区域布局，其投入成本较大、运行成本较高、加注码头安全责任大、审批难，作为基础设施建设政府前期投入较少，而内河运输船舶航线随货源而变化带有不确定性，因而造成加气难，LNG 动力船舶发展陷入困局。

2.2.2 LNG 价格波动较大和LNG 动力船舶制造成本较高

LNG 价格主要受如下条件制约：①地缘政治事件的影响、国际环境日趋复杂，是影响价格的一个重要因素。我国2021 年LNG 进口量超过日本，成为全球最大的液化天然气进口国，这主要归因于中国经济发展稳健，天然气强劲的需求。据统计，2021 年我国液化天然气进口量为7993.1 万吨，同比增长19.07%；②受季节性用气的影响较大。由于季节性用气的不均衡性，LNG 价格受季节性用气的影响而波动较大，LNG消费速度加快，造成LNG 价格整体不断上涨，LNG 动力船舶运营成本增加。当LNG 价格优势不在，这势必会影响企业发展LNG 动力船舶的意愿。

内河LNG 动力船舶建造成本高，目前LNG 动力船舶的建造成本高于柴油动力船舶5%-20%左右，且图纸设计、建造厂的技术力量、船舶检验相关检验周期等方面因素，会造成整个建造周期的增长。如果现有船舶改造为油-LNG 双燃料动力船舶，以目前2022 年10 月的LNG 和柴油价格测算，差价1416 元/吨，混燃后柴油替代率70%，全柴油时年消耗柴油120 吨，改造成本以60 万测算，投资回收期近6 年[3]。综合混燃机器改建时间、维护成本、船舶生命周期等因素，如果政府没有财政补贴或相应的税费政策支持，船东改建的意愿并不强。

2.2.3 LNG 动力船舶带来的排放污染

船舶尾气排放主要污染物主要为CO、NOX、SOX、TVOC 及颗粒（PM）。通过LNG 动力船舶大气污染物排放特征监测，船舶主机启动时，船舶尾气污染物排放浓度波动较大，船舶转速稳定时，尾气排放污染物瞬时浓度排放平稳，尾气排放的NO、NO2、TVOC 和PM 的排放量较少[4][5]。使用LNG 动力船舶相较于柴油动力船舶可减排CO 约90%，SOX减排效果明显，二氧化碳减排约25%，但LNG 动力船舶易产生甲烷（CH4）的排放，主要是：闪蒸气（BOG），和甲烷逃逸如气阀重叠期间甲烷逃逸、燃烧室内的狭隙效应、壁面淬息等原因造成。

甲烷作为主要的温室气体，我国2016 年温室气体排放以二氧化碳当量比照，二氧化碳排放占温室气体排放总量的62%，甲烷占30%。2022 年10 月世界气象组织（WMO）发布最新《温室气体公报》，指出全球2022 年二氧化碳、甲烷和氧化亚氮三种主要温室气体在地球大气浓度中均创新高，甲烷浓度增幅创纪录最高，甲烷自40 年前开始系统测量以来，甲烷浓度同比增幅最大。

虽然LNG 动力船舶尾气排放能够满足现行的排放要求，但其排放气体中二氧化碳和甲烷作为主要的温室气体，仍是制约该类船舶发展的重要因素。随着国家的3060 双碳目标、IMO 限硫令和巴黎协定等深入推进，探索可再生能源及绿色能源注定是大势所趋，LNG 动力船舶可能作为一段时间内节能减排的过渡性船型。

3 安徽纯电动船舶发展及存在的问题

3.1 安徽纯电动船舶发展概况

电动船舶可分为纯电动船舶、柴电混合动力船舶及燃料电池船舶等，目前安徽省主要为纯电动船舶。2022 年10 月安徽省港航集团所属港航物流公司与船途科技，联合建造完工国内首艘3000 吨级内河纯电动集装箱船舶“港航船途01”，该船配备2 套箱式磷酸铁锂电池，通过hiFleet 网站查询该航线航程合肥港国际集装箱码头到芜湖港国际集装箱码头水路约72nm（如图1），该船作为“港航巴士”投入到合肥-芜湖航线。

图1 合肥港国际集装箱码头到芜湖港国际集装箱码头水路航程

3.2 安徽纯电动船舶发展亟待解决的问题

3.2.1 纯电动船舶船用电池使用亟待解决的问题

①纯电动船舶电池主要选用的是船用三元锂电池、磷酸铁锂电池，纯电动船舶在上游产业链中是否真正的节能减排，取决于电池的充电来源，若电力来源于煤炭火力等发电，则并未达到全产业链双减的初衷。②避免电池的二次污染。电池报废后的二次污染问题目前未得到充分的重视，应规范处置报废电池的流程及提高处置报废电池技术。③船舶检验和船用产品检验可借鉴的经验少、检验周期长。“港航船途01”轮采用2 个箱式电源作为动力，纯电动船舶实船较少，而箱式电源产品检验只能是一个完整的检验程序，而不是传统意义的船用产品批次检验的模式，则延长了船舶建造的周期。④技术法规尚未完善，检验的依据仍具有局限性。⑤相关技术的船员培训明显滞后。纯电动船舶运营过程中，电力推进系统、电池等日常维护，特别是箱式电源的维护，均需要经培训专业的技术船员。

3.2.2 纯电动船舶建造及营运成本存在的困境

①目前全国出台纯电动船舶补贴政策的省份较少，安徽省各市对纯电动船舶未出台相关补贴政策，也未出台相关的营运优惠政策。②纯电动船舶推进系统是柴油动力船舶推进系统成本的2.2 至2.5 倍。③电池具有一定的衰减率，电池生命周期一般为8 至10 年，船舶周期一般为20 至30 年，船舶使用周期内需更换3 至4 次电池，电池的更换增加了运营成本。④纯电动船舶受冲、换电条件、电池容量、续航里程、货源稳定性等因素影响，因而更适用于定线船舶或短途、小型船舶，如箱式电源充电时间较长，若直接整箱更换又会增加运营成本。因而成本问题也是阻碍纯电动船舶发展的重要因素之一。

4 氢能船舶发展的机遇与挑战

从化石能源到可再生能源，从节能减排到无碳零排，也是航运业积极寻求的能源之路。作为核能、太阳能、风能，和生物燃油、甲醇、氢等燃料能源中，氢能源能量密度高、零污染、通过电解水制备氢则为绿氢，氢能作为商用船舶动力具有明显的优势。国家发改委、国家能源局2022 年3 月联合印发了《氢能产业发展中长期规划（2021-2035 年）》，明确了氢能发展的战略地位。2022 年9 月工信部联合交通运输部等五部委发布《关于加快内河船舶绿色智能发展的实施意见》，指出到2025 年，LNG、电池、甲醇、氢燃料等动力关键技术取得突破。我国高度重视并积极推动氢能技术与产业发展。美国、日本、欧盟等也均在积极开展氢能的研发和使用，氢能源的利用也被认为是全球未来可持续发展的重要趋势。

氢动力船舶的发展与氢内燃机、氢燃料电池以及储氢技术相关联，发展氢动力船舶则面临以下挑战：①我国与美国、日本等国家，燃料电池技术还存在一定的差距，氢燃料动力船舶的研究起步较晚；②加氢站等氢燃料动力船舶的基本配套设施不完善；③政府相应的配套政策还未细化，对于氢动力船舶建造、营运等期间的相关的财政补贴、税收优惠等扶持政策未明确；④我国氢内燃机技术主要集中在汽车领域，氢内燃机在船舶领域的研究还有待加强，氢内燃机在船舶领域的使用标准和规范还处于缺失状态。

5 安徽新能源动力船舶发展建议

（1）结合国家和长三角区域的相关政策，做好全省新能源（清洁能源）船舶政策的宏观设计。①依据船舶流量、地理位置的重要度、长三角区域的规划等重要因素，优先布局一定数量的LNG 加注码头，使LNG 动力船舶省内省外有气可加；②对新能源（清洁能源）船舶，加大一定的政策扶持力度，通过财政补贴、税费减免、鼓励新能源（清洁能源）船舶的发展；③依据能源自身的特点，针对沿海、内河不同区域的具体船型，多维度综合评判，制定相应的激励政策。

（2）推进纯电动船舶在中短途内河固定航线货运船舶、渡运船舶、淮河和新安江等短途游船、库湖区船舶、公务船舶等应用，实现有代表性地区示范应用，推进标准化箱式电源船舶的研究与应用，形成可复制、可推广的经验。

（3）提前布局综合能源供应服务站。LNG 动力和纯电动船舶可能会作为节能减排的过渡性船型，绿色节能动力的智能船舶才是最终目标。在重要的服务站，应布设具有加油、LNG 加注、充换电等功能，提前预留氢等未来绿色能源的加注或者更换等功能。

（4）提高船舶排放智能化检测水平。对船舶采取尾气排放、噪音检测等固定和流动式检测点模式进行监测，通过监管的形式促进船舶技术升级和动力能源转型。

（5）推动氢动力船舶等未来绿色节能船型的发展，推动智能化船舶的发展，鼓励船舶EEDI 智能评估，通过政策激励的方式，鼓励相关航运企业和科研院所参与此类船型的技术研发与应用，进而完善绿色节能船舶智能化发展所需的标准和规范。

6 结束语

本文对安徽省在发展新能源（清洁能源）船舶的一些好的做法进行了阐述，并就各类船型在安徽发展中遇到的问题进行分析，针对此类问题提出了笔者的建议，希望能够对新能源船舶绿色发展起到抛砖引玉的效果。