隨著航運(yùn)業(yè)脫碳進(jìn)程加速，在訂造新的替代燃料船舶的同時(shí)，對現(xiàn)有船舶改裝雙燃料發(fā)動機(jī)也成為了業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。按照符合改裝要求測算，全球10%近1萬艘大型商船適合改裝，這將成為一個(gè)新的商機(jī)，同時(shí)面對IMO法規(guī)、有限的船廠產(chǎn)能、巨額的成本和資金需求，也讓大規(guī)模雙燃料改裝面臨多重挑戰(zhàn)。

DNV與MAN合作評估雙燃料改裝：全球船隊(duì)近10%適合改裝

DNV船級社和發(fā)動機(jī)制造商MAN Energy Solutions公司在近期進(jìn)行的一項(xiàng)評估中表示，將現(xiàn)有船舶的二沖程發(fā)動機(jī)改裝成雙燃料發(fā)動機(jī)所需的成本應(yīng)該不超過新船建造價(jià)格的25%。

雙方分析了如何將現(xiàn)有的海上船隊(duì)改裝為能運(yùn)行諸如氨或者甲醇等可持續(xù)燃料的雙燃料船舶，以促進(jìn)航運(yùn)業(yè)的脫碳目標(biāo)。研究表明，實(shí)現(xiàn)海上溫室氣體減排的最大障礙在于現(xiàn)有船隊(duì)，共有大約55000艘配備二沖程發(fā)動機(jī)的船舶和30000艘配備四沖程發(fā)動機(jī)的船舶。

DNV業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理Christos Chryssakis指出，“除了提高效率和使用生物燃料外，改裝是現(xiàn)有船隊(duì)實(shí)現(xiàn)脫碳目標(biāo)的另一個(gè)選擇。不過，目前沒有要求對船舶進(jìn)行改裝，因此實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的未來時(shí)間表尚不清楚。”

當(dāng)前，現(xiàn)有船隊(duì)最有效的減排方法是利用可持續(xù)生物燃料，為單燃料發(fā)動機(jī)提供動力。這些生物燃料包括脂肪酸甲酯（FAME）和氫化植物油（HVO），具有“滴入式”的特點(diǎn)，能與傳統(tǒng)化石燃料無縫混合。這種方法對船東具有很大的吸引力，因?yàn)樗�提供了一種靈活的脫碳途徑，無需大量的資本投資。

不過，生物燃料仍然面臨著一些重要挑戰(zhàn)。盡管2022年是生物燃料消費(fèi)破紀(jì)錄的一年，但這仍然只占船舶能源組合的0.1%。除了航運(yùn)業(yè)之外，其他行業(yè)對生物燃料的需求很高，而供應(yīng)卻很有限。這意味著運(yùn)業(yè)可能難以獲得所需的生物燃料，價(jià)格也會很高。因此，目前看來生物燃料似乎不太可能成為使整個(gè)現(xiàn)有海上船隊(duì)脫碳的“靈丹妙藥”。

使用像LNG和LPG這樣的燃料，進(jìn)行雙燃料轉(zhuǎn)換可以使此類能源運(yùn)輸船的排放量減少15-20%。為了實(shí)現(xiàn)脫碳目標(biāo)，現(xiàn)有船舶改裝必須優(yōu)先考慮零排放燃料，比如綠色氨、甲醇和電子燃料。

對裝備有二沖程發(fā)動機(jī)的現(xiàn)有船進(jìn)行改裝，其關(guān)鍵改裝要求是電控發(fā)動機(jī)，缸徑至少應(yīng)為50厘米，最好是2015年1月1日之后投入運(yùn)營的船舶。DNV表示，已經(jīng)確定新造船價(jià)格不低于大約5000萬美元的船舶被認(rèn)為是適合進(jìn)行改裝的，符合這一標(biāo)準(zhǔn)的船舶包括5萬載重噸以上的油船、16萬載重噸以上的散貨船、7000TEU以上的集裝箱船等等。

但應(yīng)該指出的是，在某些情況下，例如船舶改用甲醇燃料，改裝成本可能會更低。此外，對于四沖程發(fā)動機(jī)，8-15年前投入運(yùn)營的大缸徑發(fā)動機(jī)船舶被認(rèn)為是最適合進(jìn)行雙燃料改裝。

DNV表示，現(xiàn)有全球船隊(duì)中只有不到10%可以被視為理論上的改裝對象。迄今為止，高成本和不確定性帶來的挑戰(zhàn)，已經(jīng)阻礙了雙燃料改裝的廣泛采用。不過，業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)，這一趨勢將在未來5-10年內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)變，特別是在2030年之后，屆時(shí)法規(guī)將施加更大的壓力。

大規(guī)模雙燃料改裝面臨多重挑戰(zhàn)：IMO法規(guī)、船廠產(chǎn)能、成本和資金

DNV和MAN公司發(fā)現(xiàn)，國際海事組織的一些法規(guī)反而阻礙了全球船隊(duì)進(jìn)行快速、大規(guī)模的雙燃料改裝。為了使雙燃料改裝符合氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)，國際海事組織目前要求雙燃料改裝需要進(jìn)行完全相同的電控發(fā)動機(jī)類型的母型機(jī)測試。然而，一些相對較新的發(fā)動機(jī)技術(shù)，如甲醇和氨，并不適用于所有的缸徑尺寸，這意味著往往無法獲得母型機(jī)測試發(fā)動機(jī)。

此外，某些較舊的發(fā)動機(jī)型號，比如使用重燃料油（HFO）的發(fā)動機(jī)，已經(jīng)不再適用于新造船，這也意味著，如果船東希望將重油燃料發(fā)動機(jī)改裝為雙燃料發(fā)動機(jī)，也無法獲得新制造的母型機(jī)用來測試，因此目前改裝非常困難。除非修訂這一規(guī)定，或者制定新的指導(dǎo)方針，否則雙燃料改裝的步伐將受到嚴(yán)重阻礙。

大規(guī)模進(jìn)行雙燃料改裝面臨的障礙還包括船廠產(chǎn)能有限、項(xiàng)目復(fù)雜性、成本不確定性以及替代燃料的更高費(fèi)用。

據(jù)國際船舶網(wǎng)了解，早在2020年，赫伯羅特進(jìn)行了15000TEU超大型集裝箱船“Sajir”號LNG動力改裝，這是全球首個(gè)超大型集裝箱船雙燃料改裝項(xiàng)目。改裝工作由華潤大東進(jìn)行，耗時(shí)8個(gè)月，船上安裝了由法國GTT公司設(shè)計(jì)的6500立方米Mark III型LNG儲罐，原本燒重質(zhì)燃油（HFO）的MAN B&W 9S90ME-C發(fā)動機(jī)也被改裝為雙燃料MAN B&W ME-GI發(fā)動機(jī)。

2021年，改裝完畢的“Sajir”號更名為“Brussels Express”號重新投入運(yùn)營。而早在改裝工作進(jìn)行期間，赫伯羅特首席執(zhí)行官Rolf Habben Jansen就曾透露，此次改裝工程投資高達(dá)3500萬美元，“在這艘船的使用年限內(nèi)，我們無法收回這筆投資。”

由于價(jià)格過高，“Sajir”號的改裝成為了一次獨(dú)一無二的試點(diǎn)項(xiàng)目，赫伯羅特也放棄了對同系列剩余16艘LNG-ready船的改裝計(jì)劃。

另一方面，像氨和甲醇這樣的燃料，其成本對希望減少溫室氣體排放同時(shí)又保持盈利的船東來說是一個(gè)問題。目前，這類燃料的價(jià)格遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的船用燃料，船東需要確保他們的租船方是否愿意支付增加的燃料成本，才能投入大量資本支出用于船舶改裝項(xiàng)目。當(dāng)然，替代燃料和傳統(tǒng)燃料之間的高成本差距，在未來將縮小。從長遠(yuǎn)來看，雙燃料改裝在經(jīng)濟(jì)上會具有吸引力。

此外，這些船還需要確保具有足夠的基礎(chǔ)設(shè)施，包括港口和燃料加注設(shè)施，為改裝后的發(fā)動機(jī)提供燃料，這需要港口、私人能源供應(yīng)商和政府的大量投資。

另外，船廠產(chǎn)能也需要加強(qiáng)，尤其是開發(fā)能力，使雙燃料改裝能以實(shí)際和經(jīng)濟(jì)有效的方式進(jìn)行。發(fā)動機(jī)制造商需要時(shí)間和金錢來開發(fā)最優(yōu)的雙燃料解決方案，船級社需要盡可能多的信息來制定合適的雙燃料改裝框架，使船舶能繼續(xù)以最高的安全標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)營。

最后，所有這些都需要一個(gè)嚴(yán)格的法律框架以及各國政府、國際海事組織和其它監(jiān)管機(jī)構(gòu)的支持。至關(guān)重要的是，海運(yùn)業(yè)還需要金融機(jī)構(gòu)的支持，以便獲得所需的資金來進(jìn)行艱巨的改裝任務(wù)。一些綠色融資計(jì)劃如Poseidon Principles已經(jīng)開始實(shí)施，應(yīng)該鼓勵對雙燃料改裝項(xiàng)目進(jìn)行投資。

有專家表示，要完成脫碳目標(biāo)，對現(xiàn)有船舶的改裝確實(shí)是一個(gè)最好的辦法，畢竟改裝的費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于建造一艘新船，而成功克服所有上述這些障礙和尚未遇到的問題，可能需要時(shí)間和各利益相關(guān)方之間的合作。