液化天然氣（LNG）在能源轉(zhuǎn)型中扮演的角色日益重要，其在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用尤為凸顯。挪威船級(jí)社（DNV）天然氣運(yùn)輸船及浮式儲(chǔ)存及再氣化裝置（FSRU）全球業(yè)務(wù)總監(jiān)Martin Cartwright深入剖析了這一趨勢(shì)，並對(duì)未來(lái)滿(mǎn)足LNG需求面臨的挑戰(zhàn)，以及LNG加注有哪些關(guān)鍵安全考量進(jìn)行了探討。以下是報(bào)告主要內(nèi)容。

脫碳進(jìn)程中的LNG船用燃料顯著上升

在市場(chǎng)和監(jiān)管的雙重脫碳?jí)毫ο?，海運(yùn)業(yè)正加速將LNG作為替代能源。根據(jù)DNV的替代燃料洞察（AFL）平臺(tái)數(shù)據(jù)，目前已有642艘LNG燃料船投入運(yùn)營(yíng)（不含LNG運(yùn)輸船）。2024年，共計(jì)交付169艘此類(lèi)船隻，創(chuàng)下歷史新高。同時(shí)， LNG燃料新造船訂單達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的264艘，是2023年訂單量的兩倍多。

上述增長(zhǎng)勢(shì)頭愈發(fā)強(qiáng)勁：AFL的訂單簿預(yù)測(cè)，未來(lái)十年內(nèi)，運(yùn)營(yíng)中的LNG燃料船數(shù)量將翻一番。

LNG加注設(shè)施未跟上需求增長(zhǎng)步伐

隨著LNG船隊(duì)的快速擴(kuò)張，對(duì)加注設(shè)施的需求日益迫切。2020年至2024年，LNG燃料船的燃料消耗量激增，增幅超過(guò)500%。

在接下來(lái)的5年裏，這一增長(zhǎng)勢(shì)頭預(yù)計(jì)保持穩(wěn)定。然而，LNG加注船的增長(zhǎng)步伐並未與之同步，供需之間產(chǎn)生了顯著差距，尤其在某些區(qū)域，這一問(wèn)題顯得尤為突出。

LNG加注船隊(duì)結(jié)構(gòu)分佈

中小型LNG加注船通常分為三大類(lèi)：LNG支線(xiàn)運(yùn)輸船、LNG加注船和LNG加注駁船，其運(yùn)力介於1000至20000立方米之間，既可在港口內(nèi)作業(yè)，也可在海上進(jìn)行加注。

目前，全球約有64艘LNG加注船正在運(yùn)營(yíng)，另有16艘訂單。其中，約42%的船隻容量超過(guò)10000立方米，另有37%的船隻容量在5000至10000立方米之間。

這些船隻遍佈全球，其中歐洲占42%，亞洲占28%，北美和南美地區(qū)占18%。

根據(jù)訂單情況，預(yù)計(jì)到2025年將有3艘新建LNG加注船投入使用。計(jì)畫(huà)到2026年，還將有5艘新船完工，而其餘船隻預(yù)計(jì)於2027和2028年陸續(xù)交付。

截至2024年，全球已有191個(gè)港口提供LNG加注設(shè)施，如LNG儲(chǔ)罐、LNG加注船專(zhuān)用泊位、以及充足的LNG供應(yīng)。另有81個(gè)港口的相關(guān)設(shè)施正在建設(shè)中。

縮小供需差距

從訂單簿來(lái)看，LNG加注的供需差距預(yù)計(jì)在未來(lái)5年內(nèi)進(jìn)一步擴(kuò)大。那麼，應(yīng)如何彌補(bǔ)這一缺口？

提升造船產(chǎn)能至關(guān)重要。近年來(lái)，造船廠(chǎng)的類(lèi)型發(fā)生了變化，越來(lái)越多的船廠(chǎng)開(kāi)始青睞建造LNG船隻，特別是一些原本專(zhuān)注於小型LNG運(yùn)輸船的船廠(chǎng)，現(xiàn)已轉(zhuǎn)向中型和大型LNG運(yùn)輸船的建造。

LNG加注的關(guān)鍵安全考量

LNG加注業(yè)務(wù)複雜，安全操作需考慮以下關(guān)鍵因素：

LNG管理的關(guān)鍵在於妥善處理貨物殘留，即在儲(chǔ)罐中留存少量的LNG以維持其溫度穩(wěn)定。此舉可防止儲(chǔ)罐升溫產(chǎn)生過(guò)多蒸發(fā)氣體，從而避免壓力升高。

在加注過(guò)程中，壓力管理至關(guān)重要。為防止壓力超載，必須即時(shí)監(jiān)控並控制儲(chǔ)罐壓力。壓力釋放系統(tǒng)有助於有效管理多餘壓力。

此外，在LNG加注過(guò)程中，對(duì)沸騰氣體的妥善管理至為關(guān)鍵。此過(guò)程涉及將氣體重新液化、作為燃料利用或進(jìn)行安全排放。

確保LNG裝載的安全與穩(wěn)定

在LNG裝載過(guò)程中，精確控制是確保平穩(wěn)安全運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵。監(jiān)控流速和溫度，防止因快速變化導(dǎo)致的溫差應(yīng)力，是操作中的重中之重。蒸氣回流系統(tǒng)在此時(shí)扮演著至關(guān)重要的角色，它在裝載過(guò)程中將接收罐中回流的多餘蒸氣送回供應(yīng)罐，以平衡壓力，降低超壓風(fēng)險(xiǎn)。

此外，超壓保護(hù)系統(tǒng)，如釋放閥，對(duì)於防止儲(chǔ)罐破裂或損壞具有決定性作用。一旦系統(tǒng)壓力超出安全界限，這些保護(hù)系統(tǒng)將自動(dòng)啟動(dòng)，釋放壓力，保障儲(chǔ)罐完整性與操作安全。

LNG加注中的冗餘措施至關(guān)重要

在LNG加注作業(yè)中，安全措施不容忽視。冗餘措施的採(cǎi)用，確保了在發(fā)生故障時(shí)，備份系統(tǒng)能夠及時(shí)接管，防止事故發(fā)生。無(wú)論是螺旋槳、壓力緩解閥還是貨物泵的組件故障，均有備用系統(tǒng)保障安全運(yùn)行。這些措施同樣保障了商業(yè)運(yùn)營(yíng)的連續(xù)性和LNG供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性。

在DNV，我們通過(guò)AP（替代推進(jìn)）、RP（冗餘推進(jìn)）等符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，為L(zhǎng)NG加注行業(yè)提供支持，確保船舶具備強(qiáng)大的冗餘能力。同時(shí)，我們積極參與制定加注程式，並將繼續(xù)推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。

隨著LNG加注的普及，訓(xùn)練有素的人員至關(guān)重要。船員和加注專(zhuān)家的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，是保障操作順暢與安全的根本。

岸電——LNG加注船的未來(lái)方向

相較於常規(guī)燃料，LNG的使用已實(shí)現(xiàn)了20%的排放減量。為進(jìn)一步降低排放，我們探索了包括燃料電池在內(nèi)的多種能源效率技術(shù)。其中，岸電方案看起來(lái)最具潛力。

DNV《面向2050年的海事展望》報(bào)告顯示，即便採(cǎi)用化石燃料，船上發(fā)電機(jī)排放的污染物也普遍高於岸電。岸電的應(yīng)用不僅減少了直接排放，也為當(dāng)?shù)丨h(huán)境帶來(lái)了福祉。報(bào)告估算，港口電力消耗在海運(yùn)業(yè)總用電量中的占比約為7%，而這一部分電力消耗，有望通過(guò)岸電的普及得到顯著降低。

推進(jìn)岸電供電能力提升
儘管前景可期，但從加注船的特性可以看出，這一數(shù)字有待進(jìn)一步提升。加注船多在港口範(fàn)圍內(nèi)或周邊運(yùn)營(yíng)。與渡輪類(lèi)似，加注船的航線(xiàn)短且穩(wěn)定，這使其成為岸電供電、電氣化和電池應(yīng)用的理想對(duì)象。

要推廣這一模式，LNG加注船運(yùn)營(yíng)商、燃料供應(yīng)商，尤其是港口所有者和運(yùn)營(yíng)商，需加大投入力度。擴(kuò)大和升級(jí)碼頭基礎(chǔ)設(shè)施需要大量投資，並且這些參與者還需爭(zhēng)取地方政府支持，以提升電網(wǎng)的現(xiàn)代化水準(zhǔn)，擴(kuò)大電網(wǎng)容量，從而滿(mǎn)足不斷增長(zhǎng)的需求。

可喜的是，阿布扎比、鹿特丹和洛杉磯等港口已在岸電基礎(chǔ)設(shè)施上邁出堅(jiān)實(shí)步伐。

LNG加注船前景廣闊

目前看來(lái)，LNG作為船用燃料的使用壽命可能遠(yuǎn)超業(yè)界幾年前的預(yù)期。若未來(lái)對(duì)這些船隻的需求減少，它們有望轉(zhuǎn)型為區(qū)域小規(guī)模LNG運(yùn)輸?shù)妮d體。

更為關(guān)鍵的是，隨著為綠色燃料開(kāi)發(fā)更高效的價(jià)值鏈，這些船隻未來(lái)可用於加注生物質(zhì)和合成LNG。這些燃料與現(xiàn)有LNG基礎(chǔ)設(shè)施和發(fā)動(dòng)機(jī)相容，為綠色能源目標(biāo)提供了切實(shí)可行的實(shí)現(xiàn)路徑。

LNG加注船的市場(chǎng)需求持續(xù)旺盛，投資者如今有理由相信，這些船隻將在未來(lái)數(shù)年繼續(xù)扮演關(guān)鍵角色，並在海上能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮至關(guān)重要的影響。

來(lái)源：DNV