船舶液化天然气加注站现状与发展趋势

杜安民，张勇

（中交第四航务工程勘察设计院有限公司，广东广州510230）

船舶液化天然气加注站现状与发展趋势

杜安民，张勇

（中交第四航务工程勘察设计院有限公司，广东广州510230）

液化天然气（LNG）是国家优先推广的清洁能源，水运行业推广应用LNG是发展绿色交通、建设生态文明的需要，是实现水运行业节能减排、转型升级和优化用能结构的有效措施。文中阐述水上LNG加注方式、国内外船舶LNG加注站发展现状及未来趋势，认为水上LNG未来将会快速发展并广泛应用，建议制定指导性文件及技术标准规范、推进相关研究工作，加快内河及海上船舶LNG加注站规划建设，以保障船舶LNG燃料供应，促进行业转型升级、提升企业竞争力。

LNG加注站；内河；趸船；LNG受注船；码头

0 引言

随着交通运输业的发展，石油资源短缺和大气环境污染的问题日益严重。水路运输是交通运输业的重要组成部分，目前船舶动力燃料主要为柴油和燃料油，其中柴油主要用于内河或近海中小型船舶，燃料成本较高；燃料油主要用于远洋大中型船舶，通常含有较多的硫、灰分等杂质，污染排放多。根据绿色航运能源发展趋势，液化天然气（LNG）作为船舶能源在安全性、经济性、环保性等方面优势明显，逐渐成为未来船舶动力燃料的首选[1-5]。船舶LNG加注站的规划建设，是水运行业推广LNG燃料应用、促进船舶“油改气”、实现节能减排的基础性工作。本文阐述船舶LNG加注站发展现状及未来趋势，并提出相关建议，为船舶LNG加注站规划建设提供参考。

1 水上LNG加注方式

目前，水上LNG加注主要有5种方式[6]，应综合考虑周边现状、自然条件、加注工艺、气源补给、相关规划等影响因素合理选用。

1）槽车-船加注（Tank truck-to-Ship bunkering），简称TTS，是目前采用较多的一种加注方式，具

有机动性好、投资和操作成本低等优点，北欧大部分中小型LNG受注船采用此种方式加注。

2）加注趸船-船加注（Pontoon-to-Ship bunkering），简称PTS，适合水位变化较大的内河水域。

3）岸-船加注（LNG intermediary terminal-to-Ship via pipeline），简称TPS，适合于水位变化不大，具备码头建设条件的水域，具有实用性好、加注量大、加注快速等优点。

4）船-船加注（Ship-to-Ship bunkering），简称STS，通过LNG加注船在码头、锚地或航行中给LNG受注船加气，具有加注快速、加注量大、加注灵活等优点，可能成为大中型LNG受注船的主要加注方式。

5）水上浮式设施-船加注（Floating facility-to-Ship bunkering），简称FTS，类似于趸船-船加注，但浮式设施不与岸连接。

2 船舶LNG加注站发展现状

2.1 国外船舶LNG加注站

国外LNG用作船用燃料最早起源于北欧，已有10多年水上加注经验，其主要目的是应对排放控制区（ECA）的排放要求。国外船舶LNG加注站研究和建设正处于起步阶段，国际标准化组织（ISO）的TC67/WG10-LNG船用燃料加注工作组、IMO IGF工作组等都在同步进行水上LNG加注的研究工作。

欧盟委员会（EC）于2013年1月通过了“清洁燃料战略”，其中提出“欧盟水上LNG综合框架行动方案”，至2014年底，EC与欧盟海事局（EMSA）联合提出一整套关于水上LNG供应、加注和使用的综合性规范、标准和指南。至2020年1月，所有跨欧交通网工程（TEN-T）的核心港口将建成LNG加注站，提供LNG加注服务。

对于趸船-船加注（PTS），在欧洲已有LNG加注趸船的方案设计，见图1，采用移动式储罐，可吊离趸船。荷兰鹿特丹港提出，根据市场的需求，每条加注趸船的容量可分3个阶段发展：第一阶段在250 m3以内；第二阶段在750 m3以内；第三阶段达到1 500 m3。

对于船-船加注（STS），2013年初，世界首艘LNG加注船在Viking Line（芬兰主要游轮公司之一）投入运营。该船由瑞典的Cryo AB公司建造，储罐采用真空绝热罐，容量为180 m3。另有瑞典FKAB（见表1）、日本川崎、德国TGE、英国Rolls-Royce、芬兰瓦锡兰、韩国STX、荷兰Bodewes、法国GTT等公司也正在着手设计建造LNG加注船，或LNG加注/运输两用船。

图1 荷兰鹿特丹港加注趸船概念设计Fig.1 Conceptualbunkering LNGpontoon of Rotterdam Portin Netherlands

表1 瑞典“FKAB L1”LNG加注船概念设计参数Table1 Conceptualparameters of LNG bunkering vessel FKAB L1 in Sweden

在挪威，LNG加注主要采用岸-船加注（TPS）、槽车-船加注（TTS）和船-船加注（STS）3种方式，现有加注码头多数都具备LNG/燃油双燃料加注功能。Oslo（奥斯陆）市政厅旁边的码头上停泊的渡船罐容70 m3，采用LNG槽车进行加注（TTS），安全距离按照25 m控制；在Arsvagen渡口，也采用LNG槽车进行加注（TTS）。Bergen（卑尔根）的Gasnor公司自用LNG加注码头、Halhjem Ferry Terminal LNG加注码头，以及Fjord Line Terminal LNG加注码头均为岸-船加注（TPS）。LNG加注时间一般为1 h，5 min准备及靠泊（不含预冷时间），45 min加注，10 min结束及离泊。

Bergen东北侧，壳牌集团下属Gasnor公司的自用LNG加注码头，主要为企业自有海上油田服务供给船舶加注LNG。该码头比较简易，采用1个软管进行加注，其LNG储罐罐容500 m3，位于

码头后方的山坡上，由槽车补给LNG（图2）。

图2 挪威卑尔根LNG加注码头Fig.2 LNG bunkering wharf in Bergen,Norway

Halhjem Ferry Terminal LNG加注码头专为渡船（载客600人，汽车212辆，载重吨1 000 t）加注LNG。该码头采用软管进行加注，可实现全天候加气，其LNG储罐罐容为2×500 m3，由槽车补给LNG（图3）。

图3 挪威Halhjem Ferry Terminal LNG加注码头Fig.3 LNG bunkering wharf of Halhjem Ferry Terminal in Norway

挪威Fjord Line Terminal LNG加注码头位于Risavika港，专为渡船加注LNG，由附近SKANGASS公司的LNG接收站（已建1座30 000 m3海上天然气储罐）补给LNG（图4）。

图4 挪威Fjord Line Terminal LNG加注码头Fig.4 LNG bunkering wharf of Fjord Line Terminalin Norway

在美国，为推广LNG动力船舶，相关部门和单位正规划建设LNG加注设施，如位于休斯顿的Waller Marine公司拟在路易斯安那州密西西比河流域Baton Rouge地区的港口建造一个小型船舶LNG加注站[7]。

随着世界环境保护需求的不断提高，欧洲地区排放标准日趋严格，各发达国家的水运行业正逐步推广应用LNG，许多LNG动力船舶已设计建造或投入运营[5]，配套加注设施也在积极规划建设中，各国的加注技术、造船能力、海洋工业等都得到了迅速提高和发展。

2.2 国内船舶LNG加注站

我国自2010年开展将LNG作为船用燃料试点工程以来，中国海事局、国家能源局、中国船级社（CCS）等各方积极推动船舶LNG加注规范和标准的制定，为LNG加注趸船、加注船、岸站等设计和建造奠定了基础。

同时，我国多家机构和组织已在筹划全国船舶LNG加注系统并布点基础设施。2013年10月16日，交通运输部水运科学研究院编制的《LNG燃料动力船舶加注站区域性布局规划研究》通过中国海事局、国家能源局的联合验收，研究成果将作为全国LNG燃料动力船舶加注站布局规划与决策的重要依据。2014年9月下旬，国家能源局油气司组织召开《关于液化天然气燃料动力船舶加注站布局指导意见》征求意见座谈会，将在全国形成“两横两纵两网十八线”（即：长江干线、西江干线，京杭运河、全国沿海，长三角高等级航道网、珠三角高等级航道网，岷江等18个支线河流）的船舶LNG加注布局网络。

2012—2013年，我国已有4座船舶LNG加注站项目得到规划建设，位于南京港、武汉港和芜湖港，其中南京“海港星01”号于2013年9月投运。此外，还有多个船舶LNG加注站项目处于审批和规划状态，如昆仑能源（长航）天然气有限公司在芜湖、马鞍山、安庆、铜陵等港口的船舶LNG加注站项目，重庆燃气集团的重庆船舶LNG加注站项目，浙江、南通和宜昌也有企业在规划相应项目。

2014年9月，交通运输部办公厅发布“水运行业应用液化天然气首批试点示范项目名单”，包括试点项目7个、示范项目6个、示范区项目3个，如：浙江舟山国际船舶LNG加注试点项目、长江干流江苏段水运行业应用LNG示范项目、西

江干线广西段应用LNG示范项目等[8]。

1）江苏南京港“海港星01”水上LNG加注站（PTS）

2013年9月26日，全国首个水上LNG加注站“海港星01”号在南京八卦洲江苏海企港华燃气发展有限公司投入试运行。这是中国LNG动力船舶发展的一个里程碑，标志着我国水上运输开始进入全新的“天然气时代”。该加注站采用接岸趸船式，通过栈桥与岸连接。加注趸船总长100 m，型宽18 m，型深3.8 m，配有2个LNG储气罐（250 m3/个）和2台低温装卸臂及其他工艺配套设施，通过装卸臂向船舶加注LNG，该装卸臂操作简单智能，且可承受LNG零下摄氏162°的低温。该加注站由长江船舶设计院和南京市燃气工程设计院共同设计，江苏海企港华公司投资建造，CCS江苏分社负责审图和检验（图5）。

图5 “海港星01”水上LNG加注站Fig.5 Marine LNGbunkering terminal Hai Gang Xing 01

江苏海企港华公司将以“海港星01”号为蓝本，在海事部门的统一规划下，在长江、京杭运河和其他内河水域布点建设10个左右水上加注站，并计划在泰州市水域先行布设2座船舶LNG加注站，相关前期工作正在顺利推进。江苏内河流域更多LNG加注站布点方案，也已委托有关设计部门进行编制，同时内河航运船舶LNG动力改造工作也在计划中。

2）重庆麻柳船舶LNG加注站（PTS）

2012年12月，由重庆富江能源科技有限公司改装的长江上游第一艘LNG/柴油双燃料船舶“长迅3轮”驶离重庆长航物流瓦厂湾基地码头正式投运。几个月后，由重庆富江能源投资建设的船舶LNG加注站在巴南区麻柳已现雏形。该加注站于2012年6月开工，2014年10月富江1号趸船定位，目前已完成水工及土建工程，现正进行工艺设备安装收尾工作，预计今年10月完工。该加注站有1个3 000吨级兼顾5 000吨级加气泊位，加注能力15万m3/d，LNG储备量达2 000 m3，每天可为12～20艘货船提供LNG加注服务。此外，重庆富江能源还在武汉、南京、上海等长江沿线布局了4～5个LNG加注站。

3）浙江舟山国际航运船舶LNG加注站

2013年初，国家能源局出具了《关于同意浙江舟山国际航运船舶液化天然气（LNG）加注站项目开展前期工作的函》。2013年底，舟山LNG加注站项目的码头工程可行性研究完成（中交第三航务工程勘察设计院有限公司编制）。舟山LNG加注站项目由新奥（舟山）液化天然气有限公司策划建设，选址在舟山经济开发区，建设内容包括LNG码头和LNG加注站，分三期实施，其中一期年接收LNG能力300万t/a，将于2016年上半年投用。该项目是我国第一个为国际航船加注LNG清洁燃料的项目。

4）江苏镇江港高桥港区三益桥作业区LNG加注站

2014年初，江苏润祥高桥港务有限公司委托中交第四航务工程勘察设计院编制了镇江港高桥港区三益桥作业区LNG加注母站及加注站项目建设方案。该项目规划2个80 000 m3LNG船舶接卸泊位、2个10 000 m3LNG船舶转运泊位（兼顾LNG加注功能），2～5个3 000 DWT小船加注泊位和2个工作船泊位，远期设计接卸量320万t/a，装船量70万t/a。2015年2月，“镇江LNG加注站及中转站工程”被江苏省发改委列为2015年度省重点推进项目。

5）广西梧州扶典水上LNG加注站（PTS）

2015年2月，长航重工长江船舶设计院设计的西江干线第一艘LNG/柴油双燃料加注趸船开展各项试验。2015年4月22日，交通运输部珠江水系西江干线LNG应用示范项目首座水上加气站在广西梧州扶典完成国内首艘标准化加注趸船“西江新奥01号”的首次试加注（图6）。

图6 国内首艘标准化加注趸船“西江新奥01号”Fig.6 First standardized bunkering LNGpontoon XiJiang Xin Ao 01

该加注站由广西西江开发投资集团与新奥集团合资组建的西江新奥能源公司建设运营，总投资3 000多万元，以趸船式加注站模式投建，由岸基和加注趸船组成，其中岸基占地面积为334 m2（0.5亩），装配1座空温式气化器。加注趸船“西江新奥01号”是中国船级社2014年3月1日正式发布《液化天然气燃料水上加注趸船入级与建造规范》后在国内建造的首艘标准化加注趸船，船长78 m、型宽16 m、型深3.2 m、吃水1.4 m，装配2台100 m3LNG储气罐，LNG加注油压吊臂1台，建造油货仓500 t及加油吊1台，具有LNG/柴油双燃料加注功能，能满足跨省运输船舶的加液需求。

该加注站地处西江B级航区，可停靠1艘5 000吨级货船。“西江新奥01号”向广西首艘油改气多用途船“润桂629轮”货船（LNG/柴油双燃料）加注LNG时，1次最多加注1.2 t，耗时40～60 min。根据《广西西江黄金水道水上加油加气站布局规划（2012—2030年）》，至2030年，广西西江黄金水道水上及临港陆上加油加气合建站将达到31座。

3 船舶LNG加注站现状分析与发展趋势

从世界范围看，LNG作为船用燃料的普及进程刚刚起步，少数发达国家设置专用的LNG加注码头或加注船，主要对车/客渡船（邮轮）、海工平台供应船（PSV）、港作船等固定航线的船舶提供加注服务，目前水上LNG也已逐步应用于集装箱船、散杂货船等。近年来，国际海事组织（IMO）加强了对海上船舶排放的强制性规定，国际船舶排放标准的提高将促使水上LNG快速发展，配套加注设施将会系统规划并逐步建设。

国内水上LNG应用还刚刚起步，在内河航运中尚处于试验试用阶段，船舶“油改气”取得初步成效并呈燎原之势，LNG加注布局网络已现雏形。但由于基础设施缺乏，加注站点不足，LNG动力船舶的推广在一定程度上受到限制[5]，严重阻碍了水上LNG应用的发展。因此，船舶LNG加注站将在动力与压力的双重驱动下，不断加快规划建设的步伐。

与远洋船舶（LNG运输船除外）相比，内河及沿海船舶更适合推广LNG动力[9]，船舶LNG加注站也宜先在长江、运河、西江、珠江等内河中规划建设。

4 结语

随着世界航运业的发展，LNG动力船舶的需求量势必增大，相应的配套基础设施宜在前瞻性布局下实现系统化规划、科学性建设。因此，亟待加强政府支持力度以及航运企业、船舶公司与科研单位的通力合作，制定指导性文件及相关标准规范，增大技术和资金投入，完善LNG物流链，加快内河及海上船舶LNG加注站规划建设，以保障未来船舶LNG燃料供应。

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Present situation and development tendency of marine LNG bunkering terminals

DU An-min,ZHANG Yong
（CCCC-FHDIEngineering Co.,Ltd.,Guangzhou,Guangdong 510230,China）

Liquefied Natural Gas(LNG)is a clean energy popularized with top priority by China.LNG is promoted in shipping industry meets the requirements of green traffic and ecological advancement,and is effective to conserve energy& reduce emissions,transform&upgrade and rationalize energy consumption.We introduced that bunkering methods for LNG fuel vessel,presentsituation and development tendency ofdomestic and foreign marine LNG bunkering terminals.LNG will be utilized for shipping industry in future rapidly and widely.We proposed to publish some guidelines and technical standards& codes,promote the research in this field and implement the plan&construction of inland and marine LNG bunkering terminals. So it can ensure LNG fuel supply for vessels,promote transformation&upgrading of shipping industry and improve the competitiveness ofenterprises.

LNG bunkering terminal;inland waterway;pontoon;LNG fuel vessel;wharf

U651.1；U656.139

A

2095-7874（2015）12-0077-05

10.7640/zggwjs201512018

2015-09-10

杜安民（1983—），男，山东东营人，工学硕士，工程师，主要从事港口规划与水运工程设计。

E-mail：duam@fhdigz.com