船用LNG 发展问题及趋势浅析

魏鹏飞，杨加栋，贾 振

（1.海洋石油工程股份有限公司，天津 300452；2.海油发展珠海管道工程有限公司，广东珠海 519050）

0 引言

船舶废气排放被认为是第三大大气污染源，仅次于汽车尾气和工业企业排放，有效控制船舶废气污染排放将是改善大气环境的又一举措。2010 年开始欧美各国普遍在沿海海域、内河、湖泊设置污染排放控制区（以下简称ECA），对进入排放控制区船舶废气排放硫化物、氮氧化物和颗粒物浓度限值在一定范围内。2015 年初，波罗的海、北海、北美、加勒比海区域将燃油0.1%的含硫作为限值标准，我国在珠三角、长三角、长江流域、环渤海（京津冀）水域、4 个核心港口将0.5%的燃油含硫作为船舶停靠限值，开启了我国对船舶废气污染开始的治理。这些政策的实施将促使行驶在ECA 区域的船舶采取有效措施进行减排，包括采用低硫燃油、岸电、尾气净化处理及应用清洁能源等方式。随着世界范围内ECA 规则要求的日趋严格，越来越多的船商开始着手将一部分船舶改装为LNG 燃料动力船，或在新订船舶中采用LNG 动力。但到目前为止，市场上完全采用LNG 作为燃料的船舶数量有限，主要集中在欧洲水域运营的内河船舶。一边是潜在市场需求巨大，一边是刚刚起步的市场供应及配套设备设施技术，让各方对LNG 动力船舶、及与之相配套的船用LNG 加注设备、其他辅助设备市场充满期待。

1 国内外船用LNG 发展现状

全球首艘用于运输运营的LNG 动力船2000 年诞生于挪威，开启了清洁燃料船舶的新篇章。随着2010 年以后各国对ECA 政策的实施，LNG 动力船前景被普遍看好，2014 年以后陆续有多个国家的大型航运公司按照ECA 政策标准要求，对自己公司原有燃油动力船进行燃气LNG 改造。以美国阿拉斯加航运公司全球最大的干货船为例，进行“油改气”后，可减少NOx排放98%、CO2排放72%、SOx排放97%、颗粒物排放60%，相当于约15 700 辆小汽车的排放量总和。据挪威船级社最新的统计数据显示，截止2020 年全球用于运输运营的LNG 动力船800～1000艘，使用LNG 作为动力的船型上主要是短途运输车辆与载客车辆过江轮渡船、海洋施工船，也有大量的邮政船使用LNG 作为燃料。在服务区域方面，在营LNG 船舶中有80%服务于挪威，10%服务于欧洲其他地区，欧洲占比总计约90%，且主要集中在相关配套设施建设较早且相对完善的北欧地区。在LNG 动力船舶订单中，仍然主要服务于欧洲地区、占60%，另有美国地区订单占35%，增幅较大，亚洲和中东地区订单少。

我国LNG 动力船起步较晚，首艘“油改气”的LNG 动力船获批于2010 年，安徽首艘LNG 燃料动力试点船“红日166”号，4000 t 级散货运输船。随着我国对部分区域ECA 政策实施，2015—2016 年陆续有天津重工、江苏河海、海洋石油、西江开发、苏连海通、宏华海洋等近20 艘LNG 动力船顺利下水运行，开启了我国LNG 动力船的序幕，同时也推动了LNG 动力船建造的新篇章。截止2020 年，以上海中远海能为例，共有近40 艘参与投资建造的LNG 船投入运营，后续订单量近百艘。同国际市场相比较，我国LNG 动力船数量规模及吨级仍处于较低位置，截至2020 年，国内已运营的内河LNG 动力船近300 艘，大多数为干散货船，其中双燃料（燃油和LNG 燃料）船、LNG 单一燃料船各占半数，主要航行于长三角海域及港口、长江流域干线、京杭运河干线，1000 t 级以下LNG 动力船占比60%，配置5 m3LNG 燃料罐，1000 t 级以上LNG 动力船占比60%，配置10～15 m3LNG 燃料罐；LNG 动力船其他配套设施，如加注码头、加注船、加注车等不完善，都处于起步阶段，技术及设备薄弱。

2 LNG 动力船发展遇到的问题

目前我国LNG 动力船及配套LNG 加注设备及技术正在稳步向前推进发展，仍存在不少问题急需解决。

2.1 市场商业模式有待完善

当前，推进LNG 动力船舶发展仍然有许多现实问题需要解决及技术突破，主要表现在LNG 加注基础设施技术及建设配套缓慢、技术薄弱、从业企业数量少、建造成本过高等。除国家战略规划及政策扶持外，LNG 动力船的发展还应有更多的成功案例，让一部分有技术研发能力及制造实力的大型企业带动行业发展。现实中更多的成功案例起到示范引领作用，会激发船舶建造企业及船务运输企业使用LNG 动力船的热情。

2.2 LNG 加注站建设不利因素有待化解

同水上加油站相比，水上LNG 加注船存在的安全风险更高，我国各属地职能部门在建设审批程序上非常严格，而且审批流程及监管部门也不尽相同，特别是国内一些重点河道，如京杭运河在申请堤坝内建造岸基式加注站，防洪要求很难通过。同时，河道岸线符合建造LNG 加注站的资源很少，将新增LNG 加注站建在水上服务区的空间也非常有限。此外，安全管理职能部门监管的原因，尚未开放内河LNG 运输，水上LNG 加注站补液困难等都是制约LNG 动力船后续市场发展及排污综合治理的障碍。

2.3 LNG 加注设施相关标准出台缓慢

国家有关LNG 加注设备设施建设的相关政策规定及设计建造标准均未出台，部分内河运输发达的地区缺少上层政策导向及标准支撑。目前，LNG 加注船标准规范己颁布实施，但关于岸基加注站建设设计规范还未发布。2019 年《中国水运报》曾报道，由于缺少加注站及其他配套设施，且LNG 动力船与燃油动力船在节能成本上支出无明显优势，江苏沿海和武汉长江流域的LNG 动力船运行商将燃气船舶部分改回燃油船。一方面是大力提倡LNG 动力船建造，另一方面却是运营困难重重，其主要原因就是缺少LNG 加注基础配套设施，因此只有让燃料补给更便捷，节能及污染治理才能见成效。

2.4 新建LNG 动力船竞争优势不明显

在LNG 动力船技术推广阶段，技术市场化规模小，运作模式不确定性大，早期项目短时间很难看到效益，LNG 动力船比燃油动力船造价高至少30%。就目前而言，内河运输市场饱和、运力呈现长期过剩、行业门槛较低、运价较低、货源市场潜力不足将会是常态，LNG 动力船造价及运营成本高居不下，短期内很难与普通燃油船舶在市场上形成竞争。

2.5 改造LNG 动力船的意愿下降

不同于欧洲内河LNG 动力船的发展，中国最早在内河船使用LNG 燃料的尝试来自商业嗅觉相对灵敏的民营能源企业。这些企业拿出资金对船东的内河船进行LNG 动力改造，又恰逢国家深入推进节能减排，得到一定的政府补贴。当柴油与LNG 的市场价格差在每吨2500 元左右时，使用LNG 动力船可节省30%的燃料费用，按照早期40 万元左右的改造成本，就是不靠政策资助补贴，3 年左右也可以靠节省的燃油费用收回改造成本。但近些年国家调整了LNG 动力船标准规范，按照标准要求，改造费用增加了3 倍左右，同时LNG 与柴油的市场价格差也在缩小，改造LNG 燃料动力船投资的利益驱动明显降低，需要至少8 年才能收回改造成本，船商采购LNG 动力船的意愿明显降低，驱动力严重不足。

3 LNG 动力船发展趋势

随着全球环保规范逐步完善，排放标准日益收紧，LNG 动力船凭借燃料成本优势和逐步完善的供应链及相关加注站等基础设施配套设备技术，将必然成为全球航运业的主流。当前，国际社会治理船舶污染的工作，由IMO（国际海事组织）主导正在积极稳步推进中。其中，2016 年10 月通过的决议在2025 年左右实施全球船舶在ECA 外，使用硫含量不高于0.5%燃油的规定，将促使船舶采用新的技术和设备降低污染物排放量，以适应IMO 出台的新标准。业内人士认为，LNG 动力船、双燃料船必将成为污染排放达标的先行者，大量LNG 动力船和双燃料船将在2025—2035 年进入航运业主流市场，后续订单也将不断增多。根据IGF《国际船舶使用气体或其他低闪点燃料安全规则》，LNG 燃料和其他低闪点燃料成为船用燃料的步伐正在加快，监管者的注意力开始转向确保低闪电燃料的安全使用。IGF 规则的实施将积极推动和加快LNG 动力船的健康发展。

ENGIE 集团亚洲业务发展高级副总裁Denis Bonhomme 表示，如果全球二氧化硫排放上限得到批准，用于船舶燃料的LNG需求量将大幅提高，预计2030 年前后可达3000 万吨，将占全球LNG 年消费总量的6%左右。此外，LNG 动力船也将是市场新需求的增长点。Bonhomme 表示，由于小型发电项目设施的固定成本很高，使用LNG 动力船在减少供应过剩方面比投资小型LNG发电项目更为有效。

国内方面，内河LNG 动力船市场发展缓慢与经济社会大环境有关，但LNG 作为清洁燃料是大势所趋。市场培育期存在的各种困难是新生事物发展中遇到的正常情况。对产业发展而言，需要创新发展模式，将船用LNG 设备厂商、金融机构、船东、港口企业、能源企业团结起来，协作共赢，系统性降低成本，形成规模化产业链，共同培育这个新兴市场。

预期市场成熟后，LNG 燃料与其他价格相当的高品质燃油将共同成为船舶主要燃料，大型能源企业和小型民企分割市场，形成相对固定的LNG 动力船市场格局，产业链条上的航运企业、船用设备生产厂商、科技研发单位等相关各方和谐共生。根据相关市场人员分析，随着政府扶持政策的逐步出台，将推动LNG 动力船产业稳步快速发展，根据目前市场规模推算，仅LNG 燃料动力改造市场规模就高达500 多亿元，后期船企直接建造新型LNG 动力船，市场空间将超过千亿元。

4 结束语

目前投入运营及在建的LNG 动力远洋船中，数量最多的是车客渡船、平台供应船（PSV）及集装箱船。此外，气体燃料发动机已应用于各类海工设施，如浮式生产储油船（FPSO）等。我国LNG 储量充足，船用LNG 燃料可以大大缓解国内油燃料供应短缺的情况，同时对于河道污染综合治理环保要求，环境改善都是非常有利的因素。目前国内LNG 动力船从技术研发及制造水平同欧美国家依然存在差距，但技术前景及市场前景广阔，随着国家政策引导及投资倾斜，后期从业企业数量会不断增加，LNG动力船在配套加注设备，其他加注配套设备及设施会不断完善，市场潜力巨大。