分享

应对船舶ECA排放的措施分析

 大傻Dan123 2016-11-26

一、有关硫氧化物排放限制的国际公约及相关法令


1. 硫氧化物排放控制区(SECA)的规定


MARPOL73/78MARPOL73/78公约设定的硫氧化物排放控制区的范围有不断扩大的趋势,目前已经生效的两个控制区为波罗的海、北海海域(包括英吉利海峡),新增的国际排放控制区为美国、加拿大沿海200公里范围,以及毗邻波多黎各(美属)海岸一定区域的海域、维京群岛(美属)海域,从事这些区域海运业务的船东应密切留意事态发展并及早应对。


2. 对船用硫含量的限制


MARPOL公约要求从2012年1月1日开始,全球重质燃油的硫的质量分数从4.5%降至3.5%。要求在硫排放控制区域:从2010年7月1日起,船舶所用燃油硫含量不得超过1.0%,或使用硫处理装置降低硫氧化物排量小于4g/(kw?h);2015年开始,在北美、波罗的海、北海和加勒比海海域,将海洋船舶的硫氧化物排放标准上限从目前的1%降低到0.1%;在除ECA之外的所有欧洲海域,将船舶硫氧化物排放标准上限降至0.5%,到2020年进一步降至0.1%;到2020年或2025年,0.5%的硫氧化物排放上限新规将在全球范围内生效。


3. 相关法令


(1)欧盟“低硫法令”(EU DIRECTIVE):2010年1月1日起,在


欧盟港口停泊(包括锚泊、系浮筒、码头停泊)超过2h的船舶不得使用硫含量超过0.1%的燃油。如果船舶靠泊后将船用供电切换为岸电,可不受上述规定的约束。


(2)加利福尼亚法令:自2009年7月1日起要求对距加州岸线24公里内水域不得使用硫含量超过1.5%的MGO和0.5%的MDO燃油。


(3)迫于空气污染压力,香港立法要求船只转用0.1%含硫量的低硫燃油,减少污染物排放,并提议:来港停泊转用低硫燃油的远洋船舶,缴纳的港口设施及灯标费可获减半3年的优惠。


二、减少硫氧化物排放的主要途径


船用燃料在燃烧过程中会向大气排放硫氧化物、氮氧化物和颗粒物,这些排放物对生态系统及人类的健康产生不利影响。采取措施降低硫氧化物排放是摆在船舶设计者、生产者、使用者和燃料供应商面前的重要课题。已达成共识的降低硫氧化物排放的有效方案有:使用低硫燃油、安装废气洗涤装置和使用LNG作为代用燃料。


1. 使用低硫含量的燃油


对现有的船舶来讲,使用低硫含量的燃油是降低硫氧化物排放的最直接方法,也是多数公司考虑的首选。2010年1月欧盟法令生效后,在欧盟港口停泊的中国船只一般采用两种方式降低燃油硫含量:一是提前关闭引擎靠岸使用岸电;二是在附近港口换加低硫燃油。多数公司会因为电制、电量供应、电价等方面的顾虑而很少使用岸电。


使用低硫燃油的问题是,供给不足、价格较贵,特别是欧洲符合欧盟规定的低硫重质燃油短缺,只能加轻质低硫油。轻质低硫油的成本远远大于重质高硫油,并且只能在世界上少数的港口添加,如直布罗陀、法尔茅斯、安特卫普、鹿特丹、汉堡等,这大大增加了公司的燃油成本。这种情况在2015年到来时将更加严峻,除非出现新技术可以大大降低低硫燃油的价格。此外,如果发动机和锅炉长期使用低硫燃油而不进行调整,船舶将可能面临停机、搁浅、燃油泄漏等风险。


2. 安装废气洗涤装置(Exhaust Gas Scrubber)


为了减轻船用燃料标准的变化给各行业带来的冲击,欧盟委员会还建议,船舶也可继续使用现有含硫量标准的燃料,但应以“等效措施”来控制空气污染。去除含硫量3.5%燃油废气中98%的硫氧化物,就相当于使用了含硫量0.1%的燃油。所以,船舶安装废气洗涤装置也是国际海事组织及港口国政府可接受的方法之一。


近几年,废气净化技术取得了很大进步。其中 ,柴油机生产商曼恩柴油机与透平公司和瓦锡兰公司都在这方面取得了很大的成绩,获得了船级社和海事组织的认可。


2009年,Ficaria Seaways号安装了由阿法拉伐和曼恩柴油机与透平公司共同开发的涤气系统。它是现今世界海运业正在使用的一种最大的废气洗涤器,能去除废气中几乎所有的硫氧化物、80%的细小颗粒和部分NOx。该系统是一种混合洗涤器,即海水、淡水混合型系统,在离海岸12公里之内时采用淡水模式,利用阿法拉伐高速分离机来分离收集到的污水,供淡水循环使用。


2010年,瓦锡兰公司通过对航行在波罗的海和北海上的船舶的废气洗涤装置进行广泛实验,证明该产品能去除柴油机全部功率范围近100%的硫氧化物,获得DNV、GL和BV等船级社的氧化硫排放认证,并在2011年实现了批量生产,在废气净化方面占据领先地位。


3. 使用液化天然气(LNG)作为代用燃料


LNG作为船舶发动机的代用燃料,是目前比较成熟和比较有发展前途的技术。LNG在液化之前需进行预处理,将原本天然气中的二氧化碳、水分、硫化氢和其他硫化物等杂质净化去除掉,有害物质的排放量很少。使用LNG作为燃料,几乎可以100%减排硫氧化物且没有颗粒并能减少85%~90%氮氧化物和15%~20%二氧化碳的排放,完全符合公约和法令对硫氧化物和NOx的要求。


由于LNG不能在世界上所有的港口充装,并且续航能力较弱。目前可以考虑先给渔船、渡轮、海洋工程供应船、海上浮式储油船、滚装船和集装箱船使用LNG作为燃料,因为这些船舶航线相对比较固定,并能够得到LNG供应。


4. 三种减硫措施的比较


初始投资---低硫燃油改造所需要的费用最少,其次是废气洗涤器,它的成本至少在第一种费用的5倍以上。而使用LNG,投资成本最高,要比传统的标准设计高约30%。


运营成本---以一艘往返于北欧港口的豪华游轮为例,使用轻质低硫柴油的燃油成本每年竟高达300万欧元,远高于另外两种方法,废气洗涤装置因为使用NaOH和淡水,操作费用也有所增加。


LNG和洗涤器对比----在考察回收增加成本的时间长短时,主要有两个方面的因素:一是SECA在整个船舶航线中的比例,比例越高,使用洗涤器越划算,回收更快;二是LNG和重质高硫燃油的价格差,价格差越小,使用LNG回收越快。燃油和LNG价格都在波动,并且世界各地的价格不同,所以LNG作为船舶燃油的主要不确定因素是未来天然气和石油燃料产品的价格走势。


对于长时间航行于SECA的船舶来说,特别是从一艘船整个生命周期来看,由于使用洗涤系统和LNG的初始投资所增加的成本要远小于使用低硫燃油所增加的成本。而船舶SECA占航线的比例和LNG的价格决定LNG和洗涤器那种方式会更经济。


三、结论


面对严苛的硫氧化物排放要求,船东想在SECA继续运营只有三种选择:转用低硫燃料、安装废气洗涤系统或者转用以LNG为主的替代燃料。三种方法各有特点,使用低硫燃油虽然改造费用较低,但从长远来看,后两种方法能为航运公司节省更多的费用。由于目前航运形势严峻,船东资金紧张,可能不愿意增加费用采用这两种方法,而更愿意使用低硫燃油。但从长远来看,后两种方法应该更有发展前途。


转载请注明!




    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多