青島為全球航運(yùn)打造“綠色心臟”

中船發(fā)動機(jī)圍繞綠色新型燃料應(yīng)用，布局LNG、甲醇和氨燃料船用低速機(jī)產(chǎn)能

前不久，“中遠(yuǎn)海運(yùn)康乃馨”輪在青島港加注了一次燃料。不同尋常的是，這艘巨輪“吃進(jìn)”的不是燃油，而是210噸甲醇，能夠大幅減少碳排放。

越來越多綠色動力船舶來到青島，折射的是航運(yùn)業(yè)從一個(gè)“力量型”選手，向一個(gè)“綠色、智能、高效”綜合型選手的進(jìn)化。而綠色動力船舶最關(guān)鍵的部位，正是有著“綠色心臟”之稱的船用低速機(jī)。

就在本月中旬，國際海事組織將提交審議全球航運(yùn)業(yè)首個(gè)法律約束性凈零排放框架，研究機(jī)構(gòu)普遍預(yù)計(jì)未來5年航運(yùn)業(yè)對綠色新型燃料船用低速機(jī)需求將暴漲。

青島是中國主要的船用低速機(jī)研發(fā)制造基地之一。坐落于海西灣的中船發(fā)動機(jī)有限公司圍繞綠色新型燃料應(yīng)用，先后布局LNG、甲醇和氨燃料船用低速機(jī)產(chǎn)能，覆蓋散貨船、油輪、集裝箱船、化學(xué)品船、多用途船等大中型商用船舶。

多種綠色燃料路徑并行

船用低速機(jī)通常轉(zhuǎn)速低于300轉(zhuǎn)／分鐘，具有極高的熱效率，能夠提供巨大的單機(jī)功率。同時(shí)，船用低速機(jī)是一種體積超大的巨型發(fā)動機(jī)，足有四五層樓高，重達(dá)2000多噸。

因?yàn)榻?jīng)濟(jì)性較好和噸位龐大，船用低速機(jī)廣泛應(yīng)用于數(shù)十萬噸級的民用遠(yuǎn)洋船舶，比如貨輪、油輪、集裝箱船等，支撐著全球90％以上的海運(yùn)，被譽(yù)為現(xiàn)代全球貿(mào)易的基石。

在全球航運(yùn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型加速的背景下，船用低速機(jī)從傳統(tǒng)燃油轉(zhuǎn)向LNG、甲醇、氨、生物柴油等各種綠色燃料，這些綠色燃料各有獨(dú)特的優(yōu)劣勢及應(yīng)用場景。

“LNG燃燒效率高，且基礎(chǔ)設(shè)施相對成熟；甲醇易于儲存運(yùn)輸，但合成依賴綠氫或生物質(zhì)，規(guī)?；a(chǎn)仍在探索；氨作為零碳燃料能量密度高，但存在毒性風(fēng)險(xiǎn)和安全挑戰(zhàn)，目前主要聚焦遠(yuǎn)洋航運(yùn)減碳。”中船發(fā)動機(jī)有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，“從需求端分析，當(dāng)前進(jìn)展最快的技術(shù)路徑是LNG雙燃料系統(tǒng)，全球船東正大規(guī)模采用中國船廠提供的雙燃料發(fā)動機(jī)，以快速降低碳排放成本。未來潛力最大的是綠氨技術(shù)，其成本競爭力強(qiáng)、零排放特性突出，預(yù)計(jì)將逐步取代LNG成為遠(yuǎn)洋航運(yùn)的‘新燃料之王’?！?/p>

值得一提的是，船用低速機(jī)的綠色轉(zhuǎn)型并非一步到位，現(xiàn)階段普遍采用雙燃料方案作為過渡，既能以傳統(tǒng)燃油為燃料，又能切換使用LNG、甲醇、氨等綠色燃料。其背后是航運(yùn)業(yè)的現(xiàn)實(shí)考量——傳統(tǒng)化石燃料向綠色燃料的轉(zhuǎn)型是漸進(jìn)的，而一艘貨輪的常規(guī)使用壽命在20至30年之間，雙燃料方案無疑具有運(yùn)營靈活性和投資安全性。當(dāng)綠色燃料供應(yīng)不穩(wěn)定、質(zhì)量不佳或燃料系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，船公司可以根據(jù)不同航線的排放要求，無縫切換至燃油模式。

據(jù)介紹，雙燃料主機(jī)通過兩套獨(dú)立燃料系統(tǒng)，允許船舶在替代燃料供給不穩(wěn)定或不足時(shí)切換至傳統(tǒng)燃油，避免因單一燃料中斷導(dǎo)致的航行風(fēng)險(xiǎn)。另外，考慮短期合規(guī)和長期減碳目標(biāo)因素，雙燃料主機(jī)方案有利于達(dá)到階梯式減排目標(biāo)。

今年上半年，中船發(fā)動機(jī)共交付主機(jī)135臺，手持訂單250臺，其中綠色雙燃料主機(jī)占比相比去年明顯提高，尤其是液氨、甲醇等新型燃料項(xiàng)目增速明顯。

產(chǎn)業(yè)鏈“無縫對接”

綠色新型燃料船用低速機(jī)的發(fā)展，也是青島船舶制造業(yè)創(chuàng)新協(xié)同的一個(gè)縮影。

北海造船是青島市智能裝備產(chǎn)業(yè)鏈鏈主企業(yè)，與中船發(fā)動機(jī)僅一墻之隔，雙方從設(shè)計(jì)階段到生產(chǎn)制造再到物流運(yùn)輸，全程建立了高效交流和協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制。

中船發(fā)動機(jī)生產(chǎn)的船用低速機(jī)。

以正在合作中的氨燃料船項(xiàng)目為例，基于中船發(fā)動機(jī)的氨雙燃料低速機(jī)技術(shù)，北海造船在21萬噸散貨船設(shè)計(jì)中優(yōu)化燃料艙布局與管路走向，實(shí)現(xiàn)氨燃料預(yù)留艙與主機(jī)供氣系統(tǒng)無縫對接，采用中船發(fā)動機(jī)預(yù)裝式動力單元設(shè)計(jì)，顯著提升新船型開發(fā)和設(shè)計(jì)效率。

去年，雙方更是打破物理上的籬笆墻，開辟主機(jī)陸運(yùn)專用通道，顯著縮短了運(yùn)輸時(shí)間，大幅降低運(yùn)輸成本，實(shí)現(xiàn)合作共贏。

除了北海造船，中船發(fā)動機(jī)還與青島海西重工建立穩(wěn)固的發(fā)動機(jī)曲軸產(chǎn)業(yè)的配套合作關(guān)系，與中國船舶集團(tuán)海洋裝備研究院等建立創(chuàng)新合作關(guān)系。

“在全球首制氨燃料船項(xiàng)目上，我們提供氨燃料發(fā)動機(jī)，青島雙瑞提供氨燃料供給系統(tǒng)，青島海德威提供氨燃料閥組和冷卻系統(tǒng)，協(xié)同支撐北海造船向客戶提供氨燃料散貨船，形成了低碳零碳綠色船舶的‘青島方案’。”中船發(fā)動機(jī)有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹。

從一臺臺雙燃料主機(jī)下線，到一艘艘綠色船舶啟航，由青島打造的“綠色心臟”將為全球貿(mào)易可持續(xù)發(fā)展注入源源不斷的澎湃動力。（青島日報(bào)／觀海新聞記者 周曉峰）