国际海事组织(IMO)通过的全球航运业去碳化战略将在未来数十年内影响整个行业。造船业可能是从2030年第一个目标生效后发生变化最大的领域。

◆ 满足新环保规则要求

今年7月,IMO成员就所谓的指示性校核点(Indicative checkpoints)达成一致,即到2030年,与2008年相比,至少减排20%,力争减排30%;到2040年,至少减排70%,力争减排80%;“到2050年或其前后,即接近2050年”,实现净零排放——这取决于“各国国情是否允许”。目前,航运产生的二氧化碳占全球总量的2.3%,即每年8.55亿吨。

根据DNV船级社的说法,所有这些目标都是以全生命周期(well-to-wake)为基础的,而不是最初战略中整个使用过程(tank-to-wake)的数字。因此,燃料生产受到了更严格的审查。

在70多个发展中国家和发达国家的支持下,全球碳价格已作为IMO一揽子措施中的一项经济措施向前推进,并将在未来的海洋环境保护委员会(MEPC)会议上进行进一步的讨论。

这意味着,海运业的工具——船舶本身的变化必须与新措施保持一致,要么改造旧船,要么建造一支符合IMO标准的新船队,从2030年起投入使用。

《2023年IMO减少船舶温室气体排放战略》特别提到,要增加零或近零温室气体排放技术、燃料和/或能源的使用,使其至少占5%,力争到2030年占国际航运能耗的10%。

◆ 至少能使用一种低排放或零排放替代燃料

克拉克森在其最近发布的全球航运船队年中报告中估计,2023年上半年订购的新船吨位中有44%采用替代燃料。其中,有62份订单采用甲醇燃料,正在追赶采用LNG燃料的86份订单。

克拉克森在其《2022年造船业回顾》中称,61%的订单吨位(按订单数量计算占35%)采用替代燃料,超过一半的订单(397份订单,3,670万GT)为LNG双燃料船,7%为甲醇船(43份订单,500万GT),1.1%为LPG船(17份订单,80万GT),1.2%为电池混合动力船。

此外,还有10.8%的订单为氨预留船(90份订单,770万GT),1.4%的订单为LNG预留船(31份订单),0.1%的订单为氢预留船,22份订单为甲醇预留船。

正如这些数据所示,变化正在发生,很明显,新的、更环保的燃料已成为常态,并且正在采取措施确保符合IMO标准。

BIMCO副秘书长Lars Robert Pedersen认为,IMO的战略更多关注的是现在,而不是遥远的未来。

“该战略包含一些指示性检查节点,其中2040年的检查节点最为引人关注。到2040年,船舶的总排放量必须至少减少70%,力争达到80%。由于该行业预计在2040年及以后仍将发展壮大,与2008年的基线相比,船舶的减排量必须达到90%左右。”Lars Robert Pedersen说。

由于2040年距离现在只有17年的时间,目前已经下水的新船到2040年也将成为船队的一部分。因此,平均减少90%意味着到2040年,新船必须实现净零排放。如果要实现这一目标,使用零排放燃料的能力即将成为一项要求。

Lars Robert Pedersen补充说:“这意味着到2030年,建造的船舶至少能使用一种低排放或零排放的替代燃料。这就需要不同配置的发动机以及特殊的船舶燃料供应和储存系统。同时,也要求船舶的效率远远高于目前的标准。在可能的情况下,风力辅助推进将成为此类新型船舶取得成功的关键。”

◆ 应增强适应多种燃料的能力

目前,LNG是最丰富和最便宜的燃料。与此形成鲜明对比的是,马士基最近在其首艘甲醇动力集装箱船首航哥本哈根之前,为加注生物甲醇支付了每吨2,500美元的费用,按能量当量计算,几乎是传统燃料费用的5倍。

全球海运低碳化中心首席执行官Lynn Loo表示,无论生物甲醇的价格如何,业界都对甲醇双燃料船充满信心,因为此类船舶的订单已超过200艘,其中大部分是集装箱船、干散货船和油轮。

但这种情况可能会发生变化。IMO未来燃料项目的一项研究评估了低碳和零碳船舶技术和船用燃料的可用性和准备状态。

根据该研究的数据,一些节能技术已经成熟,并有可能进一步推广。其他节能技术已经投入商业运营,或将在2030年前过渡到商业开发。

生物燃料和合成燃料(e-fuel)的生产路径预计将在2030年前完全成熟,而蓝氢和氨的生产路径预计将分别在2030年前和30年代中期完全成熟。新燃料内燃机技术预计将在2030年前实现商业运营,而燃料电池技术可能需要到30年代末才能完全成熟。

DNV环保总监Eirik Nyhus表示:“未来的燃料组合在很大程度上取决于燃料价格和政策目标。因此,船东需要能反映不确定未来的过渡计划,以及能提供稳健性和降低碳风险的灵活燃料解决方案。新造船的设计方案应增强使用多种燃料选择的能力,提高适应力,并在法规和利益相关者要求收紧时保持合规性和竞争力。”

◆ 近期潜在新造船需注意的几个方面

● 使用替代燃料(如LNG和甲醇)的船舶可能会面临运营范围缩小的问题。因为加注间隔可能会缩短,而定期航线船舶的运营模式会根据储存量/加注间隔进行优化。

● 船上碳捕集是一个热门话题,但目前还不能确定该技术是否能迅速推广,从而在实现2030年温室气体战略目标方面发挥重要作用。但2030年后,该技术的使用范围和影响力可能会越来越大。

● 通过使用数字孪生技术优化船队和提高船舶利用率,从而提升船舶设计、建造和运营的能效,到2050年,数字化技术最多可实现15%的温室气体减排目标。

总之,2030年的船舶可能不会有明显的不同,但一定会配备使用新燃料的设备,采用不同的管道布置,并对海员进行处理新的潜在危险物质的相关培训。

现在只需进一步开发新技术和新燃料,并等待新法规的出台。MEPC已着手制定一揽子中期措施,以实现减排目标,其中包括技术要素(燃料标准)和经济要素(温室气体排放定价机制),预计将于2025年春季获得批准。

这一切都将加速未来航运业的发展,我们需要做的就是密切关注船东和造船厂的动向,等待未来成为现在。