液化天然气给航运业带来持久的变化

IMO（国际海事组织）制定的新规定规定，船舶产生的硫氧化物排放量需要减少85%。因此，航运公司必须主动在其船舶上实施对更环保燃料的转换。许多人正在考虑使用液化天然气作为燃料。这几乎不会产生任何硫氧化物排放或烟尘，并显着减少氮氧化物排放。通常，燃气供应系统 (FGSS) 用于改造由重质燃料油驱动的现有船舶或建造具有 LNG 驱动器的新船舶。阅读有关可持续航运之旅的当前发展的更多信息。

浮动污染

目前，全球约 90% 的贸易是通过海运进行的。世界上大约三分之一的船舶运输始发港和目的港位于欧盟。北海和波罗的海是世界上最频繁和最密集的海域之一。大多数船只在海岸附近航行。这些船舶中有很大一部分由重质燃料油——炼油厂的剩余油——提供动力。重质燃料油作为燃料燃烧会产生二氧化碳，这是一种对环境有害的温室气体。

大约 55% 的二氧化碳排放可以追溯到集装箱船、货船和油轮。然而，与陆地上使用的燃料相比，这些燃料含有更多的硫和其他有害物质，例如重金属。因此，船舶排放的废气污染了港口城市和沿海地区的空气，特别是以硫氧化物（ SOx ）、氮氧化物（NOx）、烟尘和细尘的形式。这些有毒的空气污染物可能对人们的健康、气候和环境有害。例如，烟尘（黑碳）和氮氧化物是气候变化最强大的驱动力，与二氧化碳一样。

使用液化天然气建立更好的环境平衡

根据 IMO 2020 制定的新规定，从 2020 年 1 月 1 日起，海上船舶产生的硫氧化物排放量必须减少 85%。这适用于全球海上使用的所有燃料.将来，这些燃料的硫含量最高必须为 0.5%，而之前的最高为 3.5%。因此，IMO 2020 是朝着实现行业更好的环境平衡迈出的重要一步。

IMO（国际海事组织）以《国际防止船舶造成污染公约》（MARPOL公约）的形式规定了船舶的环境保护要求。国际海事组织是隶属于联合国（UN）的专门机构，总部设在伦敦。其成员包括超过 174 个国家。

未来，将有多种更环保的交通工具可供使用——要么继续使用重质燃料油并结合特殊的排放净化系统（洗涤器），要么过渡到液化天然气（LNG）等替代燃料。 )极低硫燃料 (VLSF) 或船用柴油 (MDO)这些些燃料更实惠从技术角度来看且更易于使用。因此，航运公司必须主动在其船舶上实施对更环保燃料的转换。

许多人正在考虑使用液化天然气作为燃料。这几乎不会产生任何硫氧化物排放或烟尘，并显着减少氮氧化物排放。如果可以对供应链中化石燃料的生产和甲烷的意外排放进行相应的监管，液化天然气的使用也可以稍微有助于实现更好的温室气体平衡。

不断增长的 LNG 动力船舶船队

与世界贸易船队的总规模相比，以 LNG 为燃料的船舶数量仍然很少。 2018年，有125艘LNG动力深海船舶和230艘LNG运输船（LNGCs）投入运营。与传统重质燃油相比，使用液化天然气作为船舶燃料所面临的一个重大挑战是其相对于体积的能量密度。因此液化天然气所需的储罐在船上占用了更多空间，导致船舶的可用装载能力显著降低。挪威是推动全球使用液化天然气动力船舶的先驱。有 61 艘船舶在此运营，占世界船队的一半。

自 2018 年以来，邮轮行业代表了液化天然气动力船舶的另一个不断增长的市场。到 2024 年，全球 270 艘游轮中约有 23 艘将使用液化天然气作为燃料。这种高需求的原因是船舶排放的废气需要符合当前的排放标准。游轮目的地地区也对游轮运营商施加压力，以减少排放并保护当地居民的健康。此外，现在许多度假者都重视在旅行时顾及环境保护。航运公司也正在关注客户的意愿，并为新游轮订购液化天然气驱动系统。一个例子是嘉年华的AIDAnova ，它于 2018 年开始运营，此后一直由液化天然气提供动力。嘉年华的第二艘LNG动力游轮“翡翠号”于2019年投入使用。

将各类LNG动力船舶加在一起，预计到2025年将达到1300艘以上。也有些航运公司主动将他们的船队转换为液化天然气动力的例子。

• 例如，必和必拓集团公布了世界上首次散货船招标建造 12 艘液化天然气动力船，用于将 2700 万吨铁矿石从澳大利亚运往亚洲北部。它们能够运输相当于必和必拓收入10% 左右的铁矿石。
• 迪士尼邮轮公司还计划再建造三艘配备液化天然气驱动的邮轮。 Meyer Werft造船厂已经在建造三艘 LNG 动力船，预计于 2021 年、2022 年和 2023 年完工。其中第一艘船 Disney Wish 将于 2021 年底交付，并于2022 年 1 月下海。

FGSS – 新技术登船

供气系统 (FGSS) 用于改造以重油为动力的现有船舶或建造配备 LNG 动力的新船舶。供气系统用于向 LNG 动力电机提供燃料。该系统需要重新开发以引入液化天然气作为燃料，这对工程师构成了巨大挑战。 FGSS 组件包括：

• LNG 加注撬（用于加气）用于储存 LNG 的低温储罐
• LNG储罐连接室
• LNG 调节装置
• LNG 汽化器
• LNG 气体加热
• LNG 压力建立热交换器
• LNG 泵 气阀单元 (GVU)
• 双层导管
• 报警监控和分布式控制系统

由于 FGSS 输送的气体具有高挥发性和易燃性，因此被认为是危险区域，因此所有电气元件都必须防爆。分布式控制系统 (DCS) 用于监视和控制动力系统的所有区域。来自各个 FGSS 组件的测量值通过远程 I/O 系统传输到 DCS。得益于 R. STAHL 在 LNG 油轮方面的多年专业知识，本公司的远程 I/O 系统也可轻松用于 FGSS。

R .STAHL 的远程 I/O 安装在船舶和海上平台已有 30 多年，对系统的要求并非微不足道。除了被批准用于危险区域和在船上使用外，该系统还必须能够承受船上常见的极端温度范围和振动。例如，安装在不锈钢制成的特殊箱体中时，还必须确保柜门不要太大，以防止它们侵入船上狭窄的走廊。有很多细节需要考虑。这不仅适用于远程 I/O 系统，也适用于所有电气组件，从灯具、接线盒和 HMI 系统到警报显示器、传感器、执行器和网络组件。

然而，这项工作正在取得成效——从长远来看，它正在改变航运业的面貌。目标仍然是降低总排放，减少二氧化碳排放，以确保未来世界货物在全球范围内继续畅通无阻地流动。液化天然气是我们实现碳中和的桥梁技术。其他绿色燃料也即将起步，例如氢气和氨气。目前为液化天然气开发的系统稍作调整也将适用于未来的燃料。