山東省LNG雙燃料動力船發展現狀與建議

趙慶亮+管義鋒+耿培騰+李岳洋+裴志勇

摘 要：本文介紹了國內外LNG雙燃料動力船的發展現狀以及山東省LNG動力船舶的狀況，分析了國內LNG雙燃料動力船發展中的問題，并結合山東省航運條件，給出了LNG雙燃料動力船發展的建議。

關鍵詞：LNG雙燃料動力船；發展現狀；山東航運；船舶改造

中圖分類號：U677.2 文獻標識碼：A 文章編號：1006—7973（2016）11-0027-03

國際海事組織（IMO）所頒布的《防止船舶造成污染國際公約》（MARPOL）附則VI，將對全球及排放控制區逐步實施更加嚴格的NOx和SOx排放要求。傳統的船舶采用柴油作為主要燃料，限制NOx和SOx排放成本較高且成效有限，LNG燃料具有清潔環保、經濟高效的優勢，對節能減排、優化能源結構、改善空氣質量和保護水域污染意義重大。

船舶LNG發動機分為兩種，即LNG單燃料和柴油-LNG雙燃料。單燃料發動機使用天然氣完全代替柴油，雙燃料發動機是在現有柴油機的基礎上，增加LNG供氣系統及雙燃料電控噴射系統，從而實現發動機的純柴油和柴油-LNG混燃兩種工作模式。由于國內船舶LNG加氣站等配套設備不健全，現階段LNG單燃料船較少。柴油-LNG雙燃料發動機可以實現柴油和柴油-LNG兩種工作模式，在現階段被廣泛使用。據報道，某雙燃料動力船工作于雙燃料模式時，SOx減排100%，CO2減排17%，NOx減排88%，可吸入物及噪聲等也相應減小。如果在全國內河、沿海推廣應用，將產生巨大的經濟和生態效益。

1 LNG燃料動力船發展現狀

1.1 國外LNG燃料動力船

國外對LNG動力船舶的研究與建造較國內早很多，主要以挪威為代表，其LNG動力技術、理論方面都走在世界前列。2001年，當時的挪威船級社（DNV）已經制定出液化天然氣動力燃料船規范，目前，國際上的LNG單燃料或雙燃料船舶大多入DNV級。截止到2012年，全球入籍DNV且正常運營的LNG燃料船舶已超過20艘（不含LNG運輸船）。

截止到2013年11月，北歐以客渡船、平臺供應船為主的兩大類共60艘LNG燃料動力船舶正在運營；美國有24艘LNG動力和預備動力船舶待建，總造價約30億美元；日本、韓國等也開展了各種LNG動力船舶的設計和研究工作，如NK與三菱重工開展的“推進天然氣燃料動力船綜合性研究”課題，韓國于2012年建造了首艘LNG燃料動力客滾渡輪“Eco-nuri”號。

1.2 國內柴油-LNG雙燃料動力船

我國2010年左右開始將LNG作為船用燃料，LNG動力船舶的起步較晚，且多為雙燃料動力船，由舊船改造而成，技術水平相對落后。近兩年國家密集出臺了一系列政策來推進LNG動力船舶，相關企業、高校、科研院所等也積極投入到LNG動力船舶研究中，使其得以快速發展。近年來建造或改造的部分柴油-LNG雙燃料動力船如表1所示。

與此同時，我國也在大力推進配套設施的建設工作。據不完全統計，至2014年7月，我國正在規劃的LNG加注躉船有30多艘，除加注躉船外，多座岸基式加注站也在規劃建設。同時數艘LNG加注船也在規劃設計中。

隨著配套設施的健全，國內內河純LNG動力船也在悄然興起。2015年3月18日，“綠動6002”輪試航成功，該船的成功交付標志著國內首艘內河純LNG動力干貨船投入營運。同日，我國首批純LNG動力示范船在鹽城市江蘇勤豐船業有限公司開工建造，該批船共三艘，其中53m一艘、58m兩艘。

2 山東省LNG雙燃料動力船發展現狀

2.1 行業發展趨勢

2015年11月23日，《山東省京杭運河航運污染防治辦法》審議通過，自2016年3月1日起正式施行?！掇k法》實施對京杭運河船舶升級改造、運力結構調整帶來積極影響，鼓勵京杭運河船舶使用LNG燃料動力。隨著我國調整能源結構、節能減排政策的實施，內河船舶采用LNG燃料動力正成為新的行業發展方向，“暢通、高效、平安、綠色”漸漸成為航運的主題與趨勢。

2.2 山東省LNG雙燃料動力船取得成就

2.2.1 船用LNG發動機

山東省的濰柴公司從2008年開始LNG船用天然氣發動機的研發，目前已完成WP12C、X6170等機型的整體設計，并完成了WP12C、8200等機型的實驗。其中WP12C350NG船用天然氣發動機是國內首個通過中國船級社認證的純天然氣船用發動機。濰柴170系列雙燃料發動機是以X170系列柴油機為母型的新一代節能環保型發動機，該型發動機排放可達到IMO第II階段要求，常用負荷點燃油替代率達到80%以上，綜合燃油替代率高于70%。

2.2.2 LNG雙燃料動力船

山東省LNG雙燃料動力船主要有2013年改造的“魯濟寧貨2535”號及2015年由江蘇科技大學、江蘇現代造船技術有限公司主持設計的“魯棗莊貨2662”和“魯棗莊貨3666”號。其中“魯棗莊貨2662”和“魯棗莊貨3666”號為山東省第一批新建LNG雙燃料動力船，于2015年3月23日在棗莊成功下水試航，填補了山東省LNG應用于內河新建船舶領域的空白。相較于傳統的燃油船舶，所建LNG動力船舶燃油替代率可達70%，機油消耗及發動機噪音降低20%，硫氧化合物可減排70%，氮氧化合物減排85%，二氧化碳減排20%，具有顯著的環保性。

“魯棗莊貨2662”和“魯棗莊貨3666”設計過程中，對LNG雙燃料動力船型合理性、安全性、經濟性等要素進行了大量調研，同時對船用LNG儲氣罐、氣罐連接處所、熱交換器及結構形式等進行了深入研究，并對LNG雙燃料動力船進行了船體強度分析，優化了氣體管路、通風管道以及監測報警系統等。其成功建造完成了對內河船舶LNG雙燃料貨船關鍵技術的突破，并為以后LNG雙燃料動力船的設計、建造提供了參考和借鑒。

3 LNG雙燃料動力船發展遇到的問題

LNG雙燃料動力船的良好發展態勢的背后仍存在諸多問題，多種因素制約著國內LNG雙燃料動力船的發展。根據國內學者分析，當前LNG動力船發展存在如下幾個突出問題。

3.1 資金問題

資金是制約LNG船舶發展的最直接因素。在LNG雙燃料動力船發展初期，政策所給予的資金補貼，加之LNG相對于柴油的價格優勢是推動LNG動力船舶快速發展的主要動力。根據2014年財政部和交通部聯合發布的《內河船型標準化補貼資金管理辦法》，新建LNG動力示范船單船補貼85-140萬（約占新建差價成本80%）。然而，近幾年隨著政府補貼的相應減少，新建LNG動力船的經濟優勢減弱。LNG雙燃料動力船前期投資較大，加上近年來國際油價的下跌、LNG價格的攀升，其相對于柴油的運營成本優勢正逐步喪失。

3.2 基礎、配套設施問題

配套設施不健全是造成LNG雙燃料動力船這一過渡船型出現的原因之一，同時也制約著LNG動力船的發展。水上加氣站的配備不足使得船舶加氣十分不便，燃料供給受到制約。LNG加注設施建設也存在諸多政策與管理的不協調，使其布點困難重重。雖然現階段已有部分水上加氣站建設完成，但距供氣網絡的形成差距大。

3.3 規范與認證問題

我國船舶使用LNG尚處起步階段，相關技術標準不夠健全，技術、法規有待于進一步研究和完善，且產品認證要求高。如已在陸地上廣泛使用的LNG儲存罐，如應用到船上，涉及到設計、安全、審圖、檢驗等應滿足不同的要求。對于雙燃料發動機，柴油機和供氣系統的控制、安全監控及中央控制單元（ECU）可靠性等方面也需要進一步驗證。

4 對山東省LNG雙燃料動力船發展的建議

結合國內LNG燃料動力船目前遇到的問題，對山東省以后LNG動力船舶的發展提出如下幾個方面的建議。

4.1 提高補貼力度、拓寬籌資渠道

按照《內河船型標準化補貼資金管理辦法》規定的補貼政策，自2015年3月31日起，對LNG燃料動力船舶的補貼逐漸減少。在此背景下，山東省需加大補貼力度、拓展融資渠道，以解決船東的資金問題。

（1）加大地方政策補貼力度?！掇k法》中規定的補貼由中央財政承擔，在此之外可對LNG雙燃料動力船給與地方性財政補貼。補貼對象可不限于新建LNG動力船舶，同時可對LNG雙燃料動力船的改造進行專項補貼、減稅或其他補貼方式的資金支持。

（2）拓寬船東籌集資金渠道。山東省內河船舶多為家庭船，船東資金力量較為薄弱，在政策補貼之外，可為其與銀行、融資租賃企業等企業搭建橋梁，擴展更新改造資金的渠道。同時可鼓勵銀行部門為船東開展授信業務，幫助實現水運企業轉型升級。

4.2 加大基礎、配套設施建設

（1）加快山東省水上LNG加注站建設。近年來，隨著相關標準的出臺及各大能源公司的涌入，水上加氣站將進入快速建設期，但山東省目前仍未建成LNG水上加注站。為促進LNG船舶的在山東省的推廣，應與相關能源公司加強合作，加快推進LNG水上加氣站建設，為LNG動力船舶及時補充燃料提供保障。

（2）充分利用山東省船用動力研發優勢?，F階段船用LNG雙燃料發動機產品型號較少，發動機LNG燃料利用效率仍有提升的空間。應利用山東省相關企業在船用發動機上的優勢，進一步提高LNG發動機研發能力，為LNG燃料動力船的推廣打好基礎。

（3）構建LNG動力船舶產業鏈。山東省LNG動力船舶產業產品相對孤立，可鼓勵企業間交流及企業與政府間互動。構建包含發動機、水上加注站等在內的LNG動力船舶核心配件、能源供給、航運服務、特殊部件維修等完整的產業鏈。

4.3 縮短認證周期

加強跨部門、跨行業的協調工作，對于LNG動力船舶及相關產品涉及的審批、認證、燃料供應、動力配套等一系列環節應互相配合以求更迅速的解決，縮短其從設計到投入運營周期與使用傳統燃料船舶的差距。

4.4 其他相關措施

（1）增加宣傳教育。使用LNG作為船舶能源對于保護環境具有重要意義，應加大輿論宣傳力度，轉變觀念，加深對LNG的認識，提高船舶使用LNG動力的積極性。

（2）其他政策性支持。為扶持LNG動力船運營，可對LNG動力船施行優先過閘，以縮短其運營周期，提高LNG船舶運營優勢。同時可鼓勵相關企業優先使用LNG動力船作為運輸工具，為LNG動力船舶帶來業務競爭優勢。

5 結束語

船舶使用LNG作為能源具有巨大的環保優勢，世界各國已紛紛開始建造LNG動力船舶，我國的LNG動力船舶也漸漸起步。山東省航運業繁榮，水上運輸頻繁，推廣LNG雙燃料動力船是減少污染、改善環境質量的有效舉措。現階段山東省內河LNG動力船舶發展尚處于起步階段，資金、基礎和配套設置、規范法規尚不健全等問題仍亟待解決。但隨著我國船舶LNG動力技術的發展以及法規的不斷完善，相信不久的將來，山東省LNG動力船舶將會步入快速發展，為山東省內河航運帶來新的紀元。

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