
DNV GL為下一代船舶提供三種航運脫碳路徑
DNV GL最新發布的《2050年海事展望》旨在幫助船東為下一代船舶選擇正確的燃料和技術選項。根據不同的能源價格、需求增長和監管選擇,它列出了三種航運脫碳途徑,并探討了詳細的能源組合和船隊構成方案。
隨著國際海事組織(IMO)將大規模開發和部署碳中和燃料作為其長期戰略的核心部分,脫碳的目標已成定局。由主要航運銀行簽署的評估和披露金融機構航運組合的氣候狀況的《波塞冬原則》(Poseidon Principles)顯示了減少航運業溫室氣體(GHG)排放的壓力。船東和承租商在選擇航運供應商時也開始考慮GHG的排放問題。
該報告的主要作者,DNV GL海事首席顧問Tore Longva表示:“航運脫碳需要更快的技術開發、大規模的試點和適當的安全標準。在這個大變革的時代,船東需要應對技術、監管和市場的不確定性,以優化船舶的盈利能力,并確保它們處于可接受的GHG排放軌道上。結構化的、基于場景的未來驗證方法將有助于管理這些風險。"
朝著降低排放的方向前進
《2050年海事展望》創建了30種情景,以模擬三種脫碳路徑。
下圖所示的路徑分別是“無宏大目標”、“IMO宏大目標”和“2040年脫碳目標”,其中,利益相關方對行業的壓力越來越大,導致國際海事組織調整其最初的GHG戰略,轉而以更快和/或更大程度的脫碳為目標。“Bio-”指的是生物燃料,“e-”指的是電化燃料,“blue”指的是通過蒸汽轉化天然氣并捕獲二氧化碳(CO2)而制成的燃料。滴入式燃料是那些可用于發動機或燃料電池而無需任何其他改造資本支出的燃料。
為了模擬對整個船隊的影響,DNV GL使用了GHG途徑模型的更新版本,這是一個靈活的建模工具,用于評估替代燃料、燃料系統和發動機的航運脫碳。今天選擇錯誤的燃料解決方案和技術可能會在以后導致明顯的競爭劣勢。
為新一代船舶選擇合適的燃料
到2050年,航運脫碳將導致至少三種或四種不同的碳中和燃料在船隊范圍內大量使用,占本世紀中葉船舶能源使用的60%至100%;剂现械囊夯烊粴庾铋_始就在國際海事組織的雄心設想中占有很大份額。隨著2030年或2040年法規的收緊,根據脫碳路徑,生物柴油、電化柴油、生物液化天然氣和電化液化天然氣被用作現有船舶的替代燃料,生物甲醇、藍氨和電化氨被用于新造船和一些改造。
在2040年前的脫碳場景中,船隊不再使用液化天然氣過渡,而是直接使用碳中和燃料的甲醇或氨,用生物柴油和電化柴油作為現有船只的替代燃料。Longva指出:“在所有情況下,很難在許多不同的燃料選擇中找到明確的贏家。然而,在脫碳場景中,電化氨、藍氨和生物甲醇經常占據較高的市場份額,從長遠來看,它們是最有前途的碳中和燃料。”
在脫碳過程中選擇長期競爭力的發動機
燃料靈活性和(準備)替代燃料的解決方案可以通過碳排放較低的燃料,促進傳統燃料油向碳中和燃料的過渡;趪H海事組織的GHG減排目標,雙燃料液化天然氣發動機在模擬脫碳路徑中獲得了很大份額。在這條路徑上,許多船舶將在2050年前改裝成甲醇或氨發動機和燃料系統。DNV GL對一艘新建造的巴拿馬型散貨船的案例研究建模表明,安裝雙燃料液化天然氣發動機和燃料系統始終是商業上最穩健的選擇。雙燃料液化天然氣發動機勝出是因為它可以使用更便宜的液化天然氣。它還減少了20%至25%的儲罐到使用的二氧化碳排放量,這是遵守日益嚴格的法規的一個顯著好處。此外,液化天然氣發動機和燃料系統在未來的燃料選擇方面是靈活的,包括為燃料儲罐留出空間和潛在的再利用。
氫氣可以成為航運脫碳的組成部分
如今氫很少作為船舶燃料使用,但在小型渡輪等領域開始受到重視。DNV GL的預測顯示,考慮到DNV GL假設的燃料價格以及發動機/燃料電池和燃料系統的投資成本,在任何情況下,液化氫作為燃料的份額都非常有限。氫氣每單位體積的能量密度相對較低,這意味著要在高壓下控制和管理氫氣,使其在非常低的溫度下液化。因此,與已經考慮過的其他船舶設計相比,液化氫的船上儲存明顯得導致了更大的資本成本并影響空間。然而,這并不意味著DNV GL看不到氫燃料在利基應用中的使用,例如氫燃料渡輪和郵輪,以及在特定的區域。
還需要注意的是,氫氣在幾種碳中和燃料的生產中作為一個組成部分發揮著不可或缺的作用。如藍氨,電化氨和電化甲醇。
穩健的監管是脫碳的關鍵
除了主要的能源價格,監管政策是航運業使用碳中和燃料和未來燃料組合的關鍵驅動力。Longva強調:“該模型證實,需要一個明確、穩健的監管框架來確保全球大量碳中和燃料的供應及其安全使用,并在保持公平競爭環境的同時鼓勵其采用。”
向碳中和燃料過渡的速度將對造船價值鏈和陸基燃料供應鏈產生重大的戰略和財務影響。因此,除了船上解決方案和相應的法規之外,在當前的十年中需要在主要港口開始開發碳中和燃料的供應點。
航運去碳化需要靈活的發動機技術,并為替代燃料做好準備。DNVGL全力支持行業的發展。
新冠肺炎疫情在2020年減少8%的海運
在不同的路徑中,DNV GL還探索了海運貿易需求的不確定性。雖然對2050年的海洋預測是基于并主要關注從現在到2050年的長期趨勢,但不可否認的是,新冠肺炎疫情大流行對包括海事在內的許多經濟活動產生了巨大的、希望是短期的影響。
最新的《能源轉型展望》捕捉到了這些影響,這是DNVGL第四年模擬全球能源系統從現在到本世紀中葉將如何演變。我們估計,2020年,海運運輸的總需求將下降約8%。對于海運貿易,新冠肺炎的負面影響因貨物類型而異。我們假設海運增長率將逐步恢復到以前的長期標準。由于制造業在經濟衰退中受到的影響通常大于整體經濟,因此制成品和基礎材料的海運貿易通常面臨最大的下降風險。2020年,商業和住宅建筑以及汽車制造將下降近四分之一,因此相關航運部門將受到重創。一些行業將在2020年后反彈至高于以前的增長率,之后才會穩定下來。
Longva總結道:“總體上,對于航運而言,能源價格、需求增長和監管選擇方面的廣泛不確定性,增加了船東在選擇面向未來的船舶以保持碳穩健時的風險。”
