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液氨运输船,气体运输船家族新“常驻成员”

2023-11-10赵芸

船舶经济贸易 2023年10期
关键词:运输船液氨船型

本刊记者 赵芸

苗静/中国船舶集团经济研究中心

今年9 月,全球液氨运输船市场新订单不断。9 月5 日,中国船舶集团有限公司旗下江南造船(集团)有限责任公司获新加坡船东太平洋航运(EPS)2 艘9.3 万立方米超大型液氨运输船(VLAC)订单,该液氨运输船是目前已实现接单的世界最大液氨运输船,每艘造价超过1 亿美元。9 月8 日,HD 韩国造船海洋又获新加坡东太平洋航运和希腊船东Capital Maritime&Trading公司4 艘8.8 万立方米液氨运输船订单,金额约4.66 亿美元。

此外,在2023 年新加坡国际气体技术展览会(Gastech)期间,韩国三星重工开发的20 万立方米超大型液氨运输船也获得了韩国船级社(KR)颁发的原则性认可(AiP)证书,值得注意的是,该型船将使用氨作为动力燃料。

可以看出,液氨运输船已经成为气体运输船家族新“常驻成员”,世界各国都在积极推进船型开发和商业化应用。未来,随着减排要求的日益严苛和技术创新突破,未来气体运输船家族“常驻成员”有望继续增员,如液氢运输船、液化二氧化碳运输船等。

船王看好氨燃料“赛道”

绿氨被认为是最有希望实现零碳航运目标的替代燃料之一。作为零碳能源,氨燃料能满足更加严格的温室气体排放要求,可以使船舶满足2050 年的终极减排目标要求。

近年来,EPS 逐步扩张旗下超大型液化气运输船(VLGC)运力,包括VLAC 和超大型乙烷运输船(VLEC)船队。尤其是今年,这家船王重点展示了对氨在零碳燃料、化工和发电领域巨大需求的雄心。

2023 年年初,江南造船与EPS开展技术谈判工作,并首次合作成功,5 月6 日,双方签署了4 艘全球最大的“93000 立方米VLAC”建造合同,这笔订单也是中国造船业首笔VLAC 订单。9 月5 号,在新加坡GasTech 展会上,EPS 向江南造船追加订购了2 艘9.3 万立方米VLAC。据了解,9.3 万立方米VLAC 是江南造船自主研发设计的第四代VLGC 精品船型的衍生船型(Panda 93A)。该型船是目前世界上最大的液氨运输船,不仅是绿氨长途运输的首选船型,而且可以满载丙烷、丁烷等液化石油气体(LPG)。尽管江南造船没有披露具体船价,但此前有消息称,这4 艘VLAC 每艘造价超过1 亿美元,总价值4 亿美元(约合人民币27.59 亿元),首制船预计将在2026 年年中交付。

据介绍,该型船总长230 米,型宽36.6 米,型深22.5 米,结构吃水13 米。在该型船设计时,江南造船考虑到无水液氨较常规液化石油气的密度大,对液舱设计作了特别加强,同时采用完全独立自主研发的新一代低阻线型,使其在满载、压载和不同比重的液货装载工况下都能有出色、均衡的性能表现。该型船的机舱配置了成熟的LPG 双燃料主机和轴带发电机,以满足现阶段的碳排放要求。

据悉,江南造船致力推进绿色能源液化气船型的研发设计,积极应对能源转型。目前,江南造船已扫清船舶设计上的障碍,率先获得了英国劳氏船级社(LR)颁发的氨燃料就绪(Ammonia Ready)原则性认可(AiP)证书。

江南造船负责人表示,江南第四代VLGC 的先进之处是设计理念的引领,VLGC 研制团队发明的多项专利新技术、新工艺已经应用到该VLAC 上。新型液化气舱的容积突破了9.3 万立方米,为全球最大,是目前韩国、日本最新VLGC 无法企及的指标,只需一次燃料加注即可实现全球航行。

在新加坡GasTech 展会上,EPS还与HD 韩国造船海洋签订了2 艘8.8万立方米超大型液氨运输船建造合同。这4 艘VLAC 将在HD 现代重工蔚山造船厂建造,预计在2027 年下半年之前交付。据悉,该型VLAC 将氨的装船量从原来的86%提高到了98%,并计划在今后完成氨燃料动力发动机的开发后,通过与船东协商,将其转换为氨燃料动力船。

此次合同还包括2艘备选订单,因此今后有望实现追加接单。值得一提的是,这4 艘VLAC 的单船造价约1.1644 亿美元,再次刷新了VLAC、VLGC 的最高价格纪录。英国克拉克松研究公司数据显示,目前9.1 万立方米VLGC 的市场价格为1.075 亿美元。

HD 韩国造船海洋相关负责人表示,与现有超大型气体运输船相比,此次签约的VLAC 的氨运载能力从86%提高到98%,一旦氨燃料发动机完成研发并实现商业化,未来还可根据船东需求将其改装为氨动力船舶,届时其有望成为全球首批氨动力VLAC。目前,HD 现代重工正在与拥有大型发动机专利技术的曼恩能源解决方案和温特图尔发动机有限公司(WinGD)合作开发氨燃料大型发动机,产品计划于2024 年面向市场。

此外,在新加坡GasTech 展会期间,EPS 还与青岛北海船舶重工有限责任公司签订了3+3 艘氨燃料预留21 万吨散货船建造合同。该型船将配置氨燃料主机及2 个3000 立方米氨燃料C 型罐,确保未来可采用氨燃料实现“零碳”运营。该笔订单也使得EPS 在此次会议期间订购的新船达到7 艘。

各方追逐新产品“亮相”

面对日益严苛的法规要求,全球航运业的能源需求发生结构性变化: 向低碳甚至零碳能源如甲烷、甲醇、氨和氢气等转型。结合燃料的燃烧特性和理化特征,从长期减排策略来看:相比于甲烷和甲醇等,氨在碳减排方面更具优势;相比于液氢,液氨更易储存和运输,且功率密度高于液氢。因此,氨成为了当前备受业界关注和亟待应用的新燃料。

目前,氨的大规模海上运输由多用途LPG 运输船进行。近年来,全球航运业积极开展关于液氨运输船的探索,液罐设计也从8 万立方米拓展到了9.8 万立方米。今年7月21 日,中国船舶集团旗下沪东中华造船发布了该公司自主研发并拥有完全知识产权的中国首型9.8万立方米液氨运输船设计,美国船级社(ABS)、英国劳氏船级社(LR)、中国船级社(CCS)分别向沪东中华颁发了9.8 万立方米液氨运输船AiP 证书。

据介绍,该船总长230 米,型宽36.6 米,型深23.4 米,是同尺度船型中首款舱容达到9.8 万立方米的“小霸王”。沪东中华为了确保运营过程中具有毒性的氨燃料不对船员的健康造成伤害,对氨燃料泄漏探测、输送管路及供给系统、水喷淋吸收系统等进行了独特的设计,力求为全球海事界提供兼容品种多、载货能力强、安全可靠性高的液氨储运方案。

业内专家介绍,氨作为一种富氢化合物,其生产工艺有很多。其中,结合碳捕获和储存(carbon capture and storage,CCS)技 术,可以捕捉提炼过程中排放的二氧化碳,通过该种方式又可以制得氨,即蓝氨。

考虑到这一特殊性,日本船厂在加强能源转型业务的同时,开始积极探索氨/液化二氧化碳(LCO2)运输船的开发和商业化。今年6 月29 日,日本三菱重工宣布,其子公司三菱造船与日本邮船共同研发的液氨/液化二氧化碳(LCO2)兼用运输船设计获得日本船级社(NK)AiP 证书。日本邮船表示,基于此次成功获得AiP 证书,该公司将充分利用其丰富的船舶运营知识,持续开发包括氨/LCO2运输船在内的各种船型,并推动打造CCUS 价值链和氨价值链,构建海陆价值链,进而为实现碳中和作出贡献。

此次获得NK 批准后,双方将利用其在氨和LCO2方面积累的知识,争取在同一艘船上安全、经济地运输液氨和LCO2。这样一来,船舶可以在去程路线上将液氨运送到火力发电厂,而在回程路线上将火力发电厂排放的二氧化碳运送到封存地点。

去年8 月,日本邮船就表示,将联合JMU、NK、IHI 株式会社合作开发首艘液氨运输船。据悉,该船是世界首艘液氨浮式储存和再气化驳船。根据协议,JMU 将主要进行船体的研发设计;日本邮船负责项目管理、成本评估等;NK 将制定相关的技术和安全规则以完成验证;IHI株式会社则主要提供相关的再气化信息和设备。通过该项目,日本邮船希望进一步研究将氨作为船用燃料,探索氨的大量运输和供应,以及未来将氨混合燃料引入由日本电力公司运营的燃煤发电站的解决方案中。

对此,业内专家指出,在研发液氨运输船的同时,不可忽视氨燃料动力对于氨运输船的重要意义。今年9 月,中国船舶集团旗下WinGD 公司与韩国航运公司KSS Line正式签署一项合作谅解备忘录,双方将展开X-DF-A 氨燃料发动机的应用研究项目,深入推进替代燃料的全面应用。

根据备忘录,此次合作范围包括为中型气体运输船及VLGC 开发52 厘米和62 厘米两种缸径的氨双燃料发动机;合作研究应用未来替代燃料的主机运行性能和船舶运营方案,通过部署WinGD 数字集成专家WiDE 获取发动机深入见解和全天候实时支持,实现燃料效率优化;此外,WinGD 还将就氨燃料发动机提供机组人员培训。首艘配备X-DF-A 氨燃料发动机的船舶预计将于2026 年投入使用。

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