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LEG燃料动力技术及VLEC市场前景

【发表时间:2022-08-05 20:14:00 来源:晨蝶网】

  一、关于LEG燃料动力技术

  1.乙烷首次作为船舶动力燃料进入航运业视野

  受油价高企和国际航运法规日益严格双重影响,航运业近年来积极寻求价格低廉且环境友好的船用替代燃料。在此背景下,综合考虑安全性和经济性等因素,LNG作为船用替代燃料的首选备受业界瞩目。

  乙烷作为石油和天然气中的一种重要组成成分,其物理化学特性与LNG接近,同样具有良好的燃烧和环保性能。2014年,德国船东哈特曼船运公司(HartmannReederei)与德国奥尔登堡工程顾问公司(HBHunteEngineering)合作推出了一款全新类型的乙烷运输船——生态星“ECOSTAR36K”轮。值得重点关注的是,“ECOSTAR36K”轮是全球首艘将LEG作为动力燃料的远洋运输船舶,为业界提供了一种新的船用燃料替代方案。

  该船外形和基本参数如图1、表1所示。船舶载货容积为36000m3,冷却温度为-104℃(LNG运输船液货冷却温度为-162℃),液舱类型为半冷半压式。德国Hartmann与挪威OceanYield公司合作,已经在太平洋造船订造了3艘“ECOSTAR36K”型LEG船,预计在2016年交付。该系列LEG船通过商务经营公司GasChem与SABICPetrochemicals石化公司签署长期租赁合同,用于从美国向英国SABIC运送乙烷。

  2.LEG双燃料主机可实现船舶燃料在乙烷和燃油之间进行切换

  “ECOSTAR36K”系列船将配备MANB&WME-GI双燃料低速发动机,可以使用常规船用燃料油和乙烷作为船舶动力燃料。该系列LEG船舶除了能够像LNG运输船一样利用船上运输的液货蒸发气作为燃料提供动力,还设计有可供船舶航行1万海里的LEG气体燃料箱和供船舶航行1万海里的重质燃料油箱,船舶可以根据操作需要在气体燃料和船用重油之间进行切换。此外,新一代的MANB&WME-GILEG双燃料二冲程发动机,还解决了此前LNG双燃料发动机因甲烷气体不完全燃烧而造成排放污染的问题,并能通过技术手段适应LNG和LEG两种气体燃料的应用转换,技术和性能方面更加成熟。

  3.乙烷作为船舶燃料减排效果明显

  作为船用燃料,乙烷的排放范围与LNG类似。MANDiesel&Turbo指出,乙烷和船用重油相比不仅具有价格竞争力,而且在排放方面同样具有明显优势。据统计,使用乙烷作为船舶燃料,除了硫排放可以忽略不计,还能降低15%-20%的CO2排放,同时还可以显著降低氮氧化物和颗粒排放物。

  除了首次将乙烷燃料应用在远洋船舶上以外,“ECOSTAR36K”还采用了多种前沿的设计及装备,用于提高船舶运营的经济性。如“弓形设计(Svelte-bow)”的新型船艏设计、新型“三叶星(Star-Trilobe)”货舱设计(货物运载量提升30%)以及MANB&W公司最新研发的卡普尔(kappel)螺旋桨和舵球联合系统等。根据在德国汉堡船模实验室(HSVA)进行的船舶模型测试,证明上述技术的应用能够降低高达6%的船舶燃油消耗。

  综上,乙烷运输船使用LEG燃料,一是可以合理利用液货蒸发气体作为能源为船舶提供动力;二是可以减少船舶排放满足国际航运排放标准。技术方案具有一定的经济性和环保性,但目前LEG燃料动力技术还仅针对乙烷运输船而进行设计研发。

  二、VLEC市场前景分析

  1.全球乙烷产量增长,跨地域需求加大,乙烷海上运输需求攀升。

  受益于美国页岩气开发规模扩大,近年来美国乙烷产能大幅增加。美国当前的乙烷生产能力约110万桶/天,过剩约30万桶/天,这部分过剩的乙烷只能作为能源被燃烧掉。在此背景下,美国国内企业对于乙烷出口业务表现出很大的兴趣,美国乙烷计划主要出口市场是欧洲,然后将扩大至南美和亚洲。

  目前已经有欧洲、印度和加拿大的6家化工公司正在计划改造或新建项目,以利用美国的低成本进口乙烷作为原料。据预测,到2020年美国乙烷产量将达到210至250万桶/天,这也就是说,届时美国乙烷将过剩60万~100万桶/天可以用于出口。

  随着北美烷烃资源出口量的持续增长,乙烷的海上运输需求也将迅速攀升。目前国际航运市场上还没有超大型乙烷运输船,受此推动,VLEC正逐渐成为航运业关注的热点,或将成为全球物流链中的稀缺资源。据预计,未来三年在全球范围内船东或将下单订造超过60艘VLEC。

  2.VLEC市场得到航运业关注,2014年全球首次出现VLEC订单。

  2014年7月,印度信实RelianceIndustries向三星重工订造了共6艘VLEC,总价7.236亿美元,新船造价约为1.2亿美元,这也是全球范围内订造的首批VLEC船。商船三井(MOL)已与印度信实工业(RelianceIndustries)签署协议,将运营这6艘世界上最大的VLEC,MOL将成为全球首家使用VLEC专门运输液态乙烷的航运公司。

  基于对超大型乙烷运输船市场前景的乐观判断,已有航运公司跟进确定或计划下单订造一批VLEC。作为目前全球最大的气体运输船运营商,英国NavigatorGas公司对VLEC业务表现出了极大的兴趣,该公司首席执行官DavidButters证实,公司正与有关承包商以及船企洽谈VLEC业务。

  Jaccar股份集团与德国Hartmann集团已在新加坡合资成立UnitedEthaneCarriers(UEC)公司,共同经营乙烷运输船业务,并订造了一批85000m3的“ECOSTAR85K”型VLEC,这批船与“ECOSTAR36K”一样可以使用乙烷作为船舶燃料。继2014年7月首次出现VLEC订单后,全球范围内VLEC船舶订造情况统计如表2所示。

  3.乙烷运输船向大型化VLEC发展符合市场需求和船东利益。

  全球乙烷产量逐步增长且跨地域需求同步攀升,但目前国际航运市场上多用途液货运输船多为20000-30000m3级,难以满足液态乙烷海上运输的需求。与此同时,船东为了进一步提高海上运输效率及运营经济性,乙烷运输船舶向大型化发展是个趋势,80000m3级VLEC的出现符合航运市场和航运企业的需求和利益。(文/溥洋中国远洋航务)


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