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中国打破国外垄断,LNG双燃料动力船,船燃料的又一次动力革命!

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序言这是一艘全球最大LNG双燃料动力船,它的名字叫"达飞雅克•萨德"号,是中国沪东中华造船公司为法国达飞公司建造的。特别

序言

这是一艘全球最大LNG双燃料动力船,它的名字叫"达飞雅克•萨德"号,是中国沪东中华造船公司为法国达飞公司建造的。

特别注意的是,船体别具一格的绿色涂装"LNG POWERED"(液化天然气动力)标识,给人眼前一亮的感觉。

有好奇宝宝就问我:双燃料动力的船跟一般的船相比,会有哪些优势呢?它又是如何工作的?

LNG与传统船对比

咱们常见的货轮一般都是以重柴油为燃料,重油是以石油炼制后剩余的"残渣油"加入裂化柴油和添加剂调和而成,它的优点就是密度高、热值高。

虽然燃烧比较慢,但却能释放很大的能量,让发动机输出较大的动力,对于需要动力比较大、转速要求不那么高的船舶来说,无疑是最好的选择。

但由于重油燃烧不充分,燃烧室往往油油呼呼的,经常往外冒黑烟。

在《泰坦尼克号》的电影里,除了杰克和肉丝,那艘大船上冒着黑烟的四个大烟囱,不知道你还有没有印象。

可无奈谁叫它便宜呢,要知道船舶的油耗可是按吨计算的,使用重油的话,航行成本一下就下来了。

柴油呢也不行,虽然它燃烧时产生的危害相比重油较小,排放的有害氮氧化物也较少,但废气大量排放也还是会对环境造成灾难性后果。

高盛的报告称,一条烧高硫燃料油的油轮,一天时间内排放的污染,相当于陆地上100万辆小轿车一天的排放的污染。而为了解决排污问题,船东要在船上加装一个洗涤塔,对燃烧产生的尾气进行净化,这会增加设备成本以及运营成本。

那船东要是不去解决排污的问题呢?

从2020年1月1日开始,国际海事组织要求全球范围内的船舶燃料油的硫含量不超过0.5%,禁止未经尾气净化使用高硫燃料油。

不管怎么说,重油跟柴油都是消耗化石燃料。


据资料显示,全球9万艘船舶每年总共消耗3.7亿吨燃料,产生2000万吨氧化硫,按照目前的消耗速度,生产柴油的矿物油将在50年内就会消耗殆尽。

那怎么办呢?

于是使用液化天然气( LNG)、氢气或电能等其他能源便成了更高效、更清洁的选择。

就拿LNG来说吧。

它其实就是将天然气从气态转化为液态,主要成分是甲烷CH4,按照以前的化学知识,烧了就是水和二氧化碳。

所以它被公认是地球最干净的化石能源,无色无味、无毒无腐蚀,同时体积仅为等量气态天然气的1/600,便于储存和运输。

等等,这玩意不也排放二氧化碳嘛,对环境也有影响吧?

呃,看怎么定义污染喽,要是把二氧化碳排放也算做污染标准的话,那的确也有污染。

但如果从降低含硫含氮有害物质排放,那LNG的确做到了,因为LNG本身就是甲烷,燃烧之后就是单纯的二氧化碳和水,没别的东西了。

说个数据吧,与传统燃油集装箱船相比,LNG船可减少20%的碳排放、85%的氮氧化物排放与99%的硫排放,大大减少对环境的污染。

LNG双燃料介绍

了解完什么是LNG,那LNG双燃料动力就好理解了,说白了就是天然气和燃油都兼顾。

在正常情况下,一般以天然气为燃料,在主锅炉中燃烧天然气,利用主锅炉产生的蒸汽驱动蒸汽涡,进而推动螺旋桨和发电机组。同时,在机组启动、燃气供应故障等特殊情况下,会使用燃油。

这种双燃料动力可以在燃油模式和LNG模式间自由切换,燃油模式下与普通燃油发动机类似。

在LNG模式下,由于天然气燃点比燃油高,双燃料发动机在喷入燃气的同时喷入少量燃油(作为引燃油),待燃油压缩自燃后再引燃天然气。

当然了,这玩意好是好,但对于商船来说,还要考虑经济性。

烧油的话,船厂笑嘻嘻,船东MMP;

而烧气的话,船东笑嘻嘻,船厂MMP。

主要原因就是LNG储罐及相关设施布置困难,主要包括LNG加注站、LNG燃料舱及其监控系统、LNG气化系统。

就比如传统燃油舱可以见缝插针地布置在船舶的大部分位置,而LNG储罐却不行。

这玩意形状比较规则,通常为圆筒形体积,又比较大,综合考虑安全因素后,通常只能布置在甲板、生活区域等露天位置,所占空间比传统的柴油燃料储存大4倍左右,重量也是后者的1.5倍。

同时LNG燃料船的造价较高,目前LNG燃料船的造价高于传统柴油燃料船5%-20%左右,会带来一定的成本压力。

此外还有由此带来的设计难度、舱室配置、特殊材料等方面的成本,都是要考虑的。

据资料显示,一艘LNG船的设计需要12个月,建造需要36个月,合计起来总共需要近50个月的漫长周期。而这就要求百分百合格的精益求精和零出错率的精度,对各国的造船工业都是一项大的考验。

哦,对了,还有专利问题。

目前LNG船一系列专用技术仅为少数国家船厂所垄断,比如LNG存储技术就是挪威和法国船厂所独有,LNG船上的综合自动化调控技术也是日本船厂所垄断,还有船里面的殷瓦钢,厚度仅仅0.7毫米,一旦生锈整张都报废,可以说制造难度是相当高。

但LNG船的建造对于咱们中国来说,这都不是事儿!

截至目前,沪东中华已交付大型LNG船20余艘,集装箱船70多艘,建造能力可以比肩日韩。

感悟

最后再多说几句吧。

尽管当前全球存在多种清洁能源可替代方案,但作为地球长期以来形成的天然燃料,LNG还是不错的。

它不仅来源广泛、供给方便、同时价格稳定,相关配套的技术和设备相对成熟,使其作为主要的清洁能源,在未来有较好的应用前景。

这也是为什么全球船队绿色改造需求强劲的原因了。

同时另一方面,绿色减排进程也在推动LNG运输船的运力更新,尤其是在动力系统的技术革新。

那未来LNG动力船能否助航运业走向碳中和,我觉得会!

最后感谢好奇宝宝"周小驰501"提供的话题,你的好奇心就是我们创作的动力,如果大家对科技方面感兴趣的话,不妨可以跟我们聊聊,或许能帮你解答呢!

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