船舶柴油机新能源LNG的运用探讨

发表时间:2020/10/13   来源:《工程管理前沿》2020年6月第18期   作者:易飞,程靓
[导读] 本文分析了LNG相对于其他能源的优势
       易飞,程靓
        (昆明船舶设备研究试验中心,云南昆明 650021)

                        
        摘要:本文分析了LNG相对于其他能源的优势,以及他的特性,针对船舶燃料节能、减排、环保及其未来运用空间作为探讨。
        关键词:柴油机燃用天然气 节能 减排 低碳 清洁燃料
1  前言
        在节能、减排方面,汽车工业给我们提供了很好的参考。如今,汽车能源市场上传统石油燃料所占份额已近日益下滑。随着各国在政策上对汽车新能源替代上的倾斜,混合动力汽车,电力推进汽车、再生能源汽车等已经显现出强劲的势头,在汽车工业中所占比例不断增长,为航运业未来的发展提供了思路。
针对绿色航运的发展,全球范围内加速了船舶绿色能源的应用的研究步伐,包括:风能、太阳能、生物燃料等新能源:液化天然气(LNG)、天然气合成油(GTL)等清洁能源;以及潜力巨大的氢能、核能等未来能源[[[1].沈苏雯.几艘LNG燃料船起航[J].船舶与配套,2013/9:82-83
]]。
2  各种船用能源优劣比较[[[2] .吴巨胜.LNG作为船舶燃料的产业链发展[EB/OL].[2012.06.20]
 
 
        
从表1中可知,每种燃料都有各自的优、缺点。而在众多能源中,LNG燃料凭借丰富的储量,优质的价格,环境的友好性,在未来的几十年间都将具有明显的优势,最有规模应用的潜力,可以说在目前能源结构中,LNG最适用于当做柴油机燃料。

3  船舶柴油机燃用天然气具有一系列优点

3.1 节能降耗
众所周知,柴油机的热效率30-40%,实际上,同功率的柴油机的耗油量(升)仅为汽油机的65-70%,改燃天然气后,发动机的动力性和经济性均可保持原机水平,跟汽油机改天然气相比,这显然就是一个十分突出的优点,又由于压缩天然气的价格按热值计算仅为柴油的60-65%,故柴油机改燃天然气后,燃料成本必将大幅度下降。运行同样时间,燃料费节约约1/3左右。
3.2 保护环境
燃用LNG船舶可以有效降低尾气中的有害气体的排放,是改善空气质量、节能减排的首选能源。与传统燃油船舶相比,LNG船舶一氧化碳排放可减少97%,碳氢化合物排放可减少72%,氮氧化合物可减少80%,二氧化碳可减少24%,二氧化硫可减少90%,苯、铅、粉尘等污染物可减少100%,PM2.5排放量比柴油船舶降低90%以上。因此,大力发展清洁能源LNG船舶,已经成为全社会、全行业的共识。
4  中小船LNG动力技术业已成熟,未来船舶规模呈几何增长
目前,挪威是全球LNG动力技术最成熟的国家。该国从2000年就开始了相关方面的研究,并始终认为LNG动力船在未来会有极大的需求量。2012年全球LNG动力船数量为39艘,大部分为渡船或短航程运船,有些已经在相关区域作业多年,并未发生技术性事故。专家大胆预测:未来全球LNG动力船将呈几何增长。2014年全球需求量为63艘,2020年需求量为244艘,截止2020年全球LNG动力船舶总数将达到1000艘。
预测结果主要基于以下三方面因素:一是LNG动力船在环保、节能、减排上的天然优势;二是实践证明中、小型船舶运用LNG燃料技术已经成熟,船舶作业安全性、可靠性、经济性得到证实[[[3].段玉龙,胡以怀.LNG船舶事故分析及风险控制[J].航海工程,2013,(3):191-194

[4].杨德志,彭雪锋,许渊,等.我国LNG产业链发展的问题及对策研究.[J].天然气技术与经济,2013,(1):3-5]];三是全球各国均认识到LNG动力船拥有巨大的市场潜力,在LNG开发上的政策倾斜越来越明确[[

作者简介:
易飞,(1983.09-)男,云南澄江人,中国船舶重工集团公司750试验场助理工程师:研究方向:船舶新能源运用
]]。
综上,船用新能源运用中,LNG具有明显的优势,市场前景广阔。而对于我国来说,目前已经具备较好的发展LNG动力船的条件和基础。一是我国目前正积极推广绿色内航,而对于此类中小型船舶,运用LNG作为燃料的技术已经比较成熟,并且沿岸建加气站为燃料加注提供了充分的保障;二是我国恰逢渔船装备的改造升级阶段,应发挥高科技的辐射带动作用,利用LNG动力技术助推我国渔船装备的跨越式发展;三是市场需求将加速我国开采技术的进步。事实上我国并不是天然气稀缺国家,但每年却需要大量进口天然气,未来随着市场的持续升温,我国将加快海洋油气资源、煤层气资源开采的步伐。在我国寻求低碳经济的大背景下,相信LNG动力船舶的发展也将有助于推动我国在经济与环保上的双发展。
参考文献
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