在近日于倫敦召開的國際海事組織（IMO）海上環(huán)境保護委員會第72屆會議（MEPC 72）上，成員國代表一致同意，航運業(yè)產(chǎn)生的二氧化碳（CO2）總排放量至2050年應(yīng)減少50%，并努力逐步實現(xiàn)“零”排放。在2個月前，IMO秘書長林基澤曾強調(diào)，自2020年起執(zhí)行的0.5%“限硫令”不會更改。在海事界不斷推進減排的大背景下，選擇怎樣的清潔燃料實現(xiàn)清潔航運成了當(dāng)前業(yè)界關(guān)注的熱點。
除了低硫燃油和液化天然氣（LNG），液化石油氣（LPG）、甲醇、生物燃料和氫，誰將令航運業(yè)“青眼有加”？近年來的多個研究項目及成功裝船應(yīng)用的案例表明，在航運業(yè)從應(yīng)用單一燃料邁向多燃料的過程中，甲醇發(fā)動機這一此前較為“小眾”的動力系統(tǒng)，有望成為船東的新選擇。
理論：理想的清潔燃料
日前，甲醇協(xié)會（MI）在其官網(wǎng)發(fā)布消息稱，名為“可持續(xù)的船用甲醇”（SUMMETH）的研究項目已結(jié)束，其成果肯定了甲醇作為船舶燃料的可行性。事實上，航運業(yè)對于甲醇作為船舶燃料的探索已有十余年。自2009年以來，全球已開展包括“SUMMETH”在內(nèi)的7個相關(guān)研究項目，參與其中的科研院所、造船企業(yè)、船舶檢驗機構(gòu)、發(fā)動機廠商及相關(guān)配件供應(yīng)商達(dá)50家左右。
根據(jù)多個科研項目的結(jié)果，就用作船舶燃料而言，甲醇頗具競爭力。就減排效果來說，甲醇發(fā)動機與LNG發(fā)動機相差無幾，能使硫化物（SOX）、氮氧化物（NOX）、顆粒物（PM）排放分別減少99%、60%及95%，從而很好地滿足海事法規(guī)要求。此外，甲醇在室溫下呈液態(tài)，無需加壓即可儲存，便于運輸，已有超過100年的安全海運歷史；即便泄漏，也能夠?qū)崿F(xiàn)生物降解，尤其是在水中可迅速稀釋至“無毒級別”，對環(huán)境和海洋生物的負(fù)面影響較小。
就環(huán)保性能而言，有質(zhì)疑的聲音認(rèn)為，制造甲醇需要大量化石燃料，從能量守恒的角度來看，甲醇的碳排放量并不低。不過，隨著部分國家及地區(qū)企業(yè)開始通過碳捕獲等方式來生產(chǎn)低碳甲醇，如瑞典正探索利用紙漿廠廢棄物等可再生原料生產(chǎn)生物甲醇，這種燃料有望更加“綠色”。
研發(fā)：發(fā)動機技術(shù)成熟
今年2月，Waterfront Shipping公司宣布，將再租用4艘計劃于明年交付的甲醇運輸船，其動力系統(tǒng)便是能夠以甲醇為燃料的ME-LGI雙燃料發(fā)動機，由曼柴油機與透平公司（MDT）研發(fā)。而在2016年，這家航運公司就租用了7艘安裝ME-LGI機的甲醇運輸船，后者是全球首批采用甲醇發(fā)動機的新建船舶。Waterfront Shipping總裁Paul Hexter表示，自2016年以來，7艘甲醇運輸船一直安全可靠地運營。這一成功經(jīng)驗使得該公司再次租用4艘新船，使其船隊中以甲醇為燃料的船舶的占比增加到40％。
根據(jù)曼對其ME-LGI雙燃料發(fā)動機的介紹，ME-LGI機在其ME-GI雙燃料機的基礎(chǔ)上于2015年研發(fā)成功，技術(shù)成熟。就量產(chǎn)而言，目前三井造船的玉野發(fā)動機工廠、現(xiàn)代重工的發(fā)動機部門都成功生產(chǎn)過該型機，為上述7艘甲醇運輸船提供動力。不僅如此，曼有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，通過加裝燃料增壓噴射閥（FBIV）等，其已裝船的二沖程發(fā)動機都可以改裝為ME-LGI機。
另一船用發(fā)動機巨頭瓦錫蘭集團同樣早已掌握甲醇發(fā)動機技術(shù)。2015年，瑞典船東Stena Line旗下“Stena Germanica”號渡船通過改裝，安裝了1臺瓦錫蘭6ZAL40S雙燃料發(fā)動機，以甲醇作為主要燃料，成為全球首艘以甲醇為燃料的船舶。
此外，在安全性方面，據(jù)MI首席運營官Chris Chatterton介紹，當(dāng)前甲醇發(fā)動機的燃料供應(yīng)系統(tǒng)通常采用雙層設(shè)計以防燃料泄漏，且可通過向儲罐注入氮氣的方式確保運行安全。
商用：推廣使用障礙較少
對航運企業(yè)而言，一種新型動力系統(tǒng)能夠成功商用，不僅取決于其技術(shù)是否成熟，還關(guān)乎其使用成本及燃料是否易于加注。而在這些方面，甲醇發(fā)動機推廣的障礙并不大。
據(jù)曼市場推廣方面的負(fù)責(zé)人介紹，其ME-LGI機于2016年進入市場以來，價格已大幅下降。不僅如此，曼已裝船的發(fā)動機改裝為ME-LGI機的成本也相對較低。就配套設(shè)備而言，與超低溫下才能呈液態(tài)的LNG相比，甲醇的儲罐技術(shù)難度小，因而成本較低。Chris Chatterton分析認(rèn)為，與在航船舶通過改裝使用LNG燃料相比，使用甲醇所需的改裝費用可減少75%。此外，就價格來說，與其他低硫船用燃料相比，甲醇也具有一定的成本優(yōu)勢。
那么，曾經(jīng)困擾LNG發(fā)動機的“燃料加注難”問題，是否也會限制甲醇發(fā)動機的推廣使用？對此，不少業(yè)界人士認(rèn)為，作為被廣泛使用、運輸?shù)幕瘜W(xué)品——2017年運輸量約2670萬噸——甲醇在全球港口或傳統(tǒng)的船用燃料補給中心都較易獲取，在這些地點加裝加注設(shè)施難度較小、成本較低；在海上亦能以類似LNG的模式，通過加注船來獲??；儲存運輸?shù)碾y度、危險性都較小。
限制：相關(guān)法規(guī)將出臺
作為一種低閃點燃料（LFL），甲醇的閃點為12攝氏度左右。閃點是揮發(fā)性液體在空氣中蒸發(fā)形成可燃混合物的最低溫度，船舶的傳統(tǒng)燃料重油（HFO）的閃點為60攝氏度。這意味著，與傳統(tǒng)燃油相比，甲醇燃料更加易燃，較難滿足相關(guān)海事安全法規(guī)要求。
