LEG燃料動(dòng)力技術(shù)及VLEC市場(chǎng)前景

　　一、關(guān)于LEG燃料動(dòng)力技術(shù)

　　1．乙烷首次作為船舶動(dòng)力燃料進(jìn)入航運(yùn)業(yè)視野

　　受油價(jià)高企和國(guó)際航運(yùn)法規(guī)日益嚴(yán)格雙重影響，航運(yùn)業(yè)近年來(lái)積極尋求價(jià)格低廉且環(huán)境友好的船用替代燃料。在此背景下，綜合考慮安全性和經(jīng)濟(jì)性等因素，LNG作為船用替代燃料的首選備受業(yè)界矚目。

　　乙烷作為石油和天然氣中的一種重要組成成分，其物理化學(xué)特性與LNG接近，同樣具有良好的燃燒和環(huán)保性能。2014年，德國(guó)船東哈特曼船運(yùn)公司（HartmannReederei）與德國(guó)奧爾登堡工程顧問(wèn)公司（HBHunteEngineering）合作推出了一款全新類(lèi)型的乙烷運(yùn)輸船——生態(tài)星“ECOSTAR36K”輪。值得重點(diǎn)關(guān)注的是，“ECOSTAR36K”輪是全球首艘將LEG作為動(dòng)力燃料的遠(yuǎn)洋運(yùn)輸船舶，為業(yè)界提供了一種新的船用燃料替代方案。

　　該船外形和基本參數(shù)如圖1、表1所示。船舶載貨容積為36000m3，冷卻溫度為-104℃（LNG運(yùn)輸船液貨冷卻溫度為-162℃），液艙類(lèi)型為半冷半壓式。德國(guó)Hartmann與挪威OceanYield公司合作，已經(jīng)在太平洋造船訂造了3艘“ECOSTAR36K”型LEG船，預(yù)計(jì)在2016年交付。該系列LEG船通過(guò)商務(wù)經(jīng)營(yíng)公司GasChem與SABICPetrochemicals石化公司簽署長(zhǎng)期租賃合同，用于從美國(guó)向英國(guó)SABIC運(yùn)送乙烷。

　　2．LEG雙燃料主機(jī)可實(shí)現(xiàn)船舶燃料在乙烷和燃油之間進(jìn)行切換

　　“ECOSTAR36K”系列船將配備MANB＆WME-GI雙燃料低速發(fā)動(dòng)機(jī)，可以使用常規(guī)船用燃料油和乙烷作為船舶動(dòng)力燃料。該系列LEG船舶除了能夠像LNG運(yùn)輸船一樣利用船上運(yùn)輸?shù)囊贺浾舭l(fā)氣作為燃料提供動(dòng)力，還設(shè)計(jì)有可供船舶航行1萬(wàn)海里的LEG氣體燃料箱和供船舶航行1萬(wàn)海里的重質(zhì)燃料油箱，船舶可以根據(jù)操作需要在氣體燃料和船用重油之間進(jìn)行切換。此外，新一代的MANB＆WME-GILEG雙燃料二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，還解決了此前LNG雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)因甲烷氣體不完全燃燒而造成排放污染的問(wèn)題，并能通過(guò)技術(shù)手段適應(yīng)LNG和LEG兩種氣體燃料的應(yīng)用轉(zhuǎn)換，技術(shù)和性能方面更加成熟。

　　3．乙烷作為船舶燃料減排效果明顯

　　作為船用燃料，乙烷的排放范圍與LNG類(lèi)似。MANDiesel&Turbo指出，乙烷和船用重油相比不僅具有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力，而且在排放方面同樣具有明顯優(yōu)勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，使用乙烷作為船舶燃料，除了硫排放可以忽略不計(jì)，還能降低15%-20%的CO2排放，同時(shí)還可以顯著降低氮氧化物和顆粒排放物。

　　除了首次將乙烷燃料應(yīng)用在遠(yuǎn)洋船舶上以外，“ECOSTAR36K”還采用了多種前沿的設(shè)計(jì)及裝備，用于提高船舶運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)性。如“弓形設(shè)計(jì)（Svelte-bow）”的新型船艏設(shè)計(jì)、新型“三葉星（Star-Trilobe）”貨艙設(shè)計(jì)（貨物運(yùn)載量提升30%）以及MANB＆W公司最新研發(fā)的卡普爾（kappel）螺旋槳和舵球聯(lián)合系統(tǒng)等。根據(jù)在德國(guó)漢堡船模實(shí)驗(yàn)室（HSVA）進(jìn)行的船舶模型測(cè)試，證明上述技術(shù)的應(yīng)用能夠降低高達(dá)6%的船舶燃油消耗。

　　綜上，乙烷運(yùn)輸船使用LEG燃料，一是可以合理利用液貨蒸發(fā)氣體作為能源為船舶提供動(dòng)力；二是可以減少船舶排放滿(mǎn)足國(guó)際航運(yùn)排放標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)方案具有一定的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性，但目前LEG燃料動(dòng)力技術(shù)還僅針對(duì)乙烷運(yùn)輸船而進(jìn)行設(shè)計(jì)研發(fā)。

　　二、VLEC市場(chǎng)前景分析

　　1.全球乙烷產(chǎn)量增長(zhǎng)，跨地域需求加大，乙烷海上運(yùn)輸需求攀升。

　　受益于美國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)規(guī)模擴(kuò)大，近年來(lái)美國(guó)乙烷產(chǎn)能大幅增加。美國(guó)當(dāng)前的乙烷生產(chǎn)能力約110萬(wàn)桶/天，過(guò)剩約30萬(wàn)桶/天，這部分過(guò)剩的乙烷只能作為能源被燃燒掉。在此背景下，美國(guó)國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)于乙烷出口業(yè)務(wù)表現(xiàn)出很大的興趣，美國(guó)乙烷計(jì)劃主要出口市場(chǎng)是歐洲，然后將擴(kuò)大至南美和亞洲。

　　目前已經(jīng)有歐洲、印度和加拿大的6家化工公司正在計(jì)劃改造或新建項(xiàng)目，以利用美國(guó)的低成本進(jìn)口乙烷作為原料。據(jù)預(yù)測(cè)，到2020年美國(guó)乙烷產(chǎn)量將達(dá)到210至250萬(wàn)桶/天，這也就是說(shuō)，屆時(shí)美國(guó)乙烷將過(guò)剩60萬(wàn)~100萬(wàn)桶/天可以用于出口。

　　隨著北美烷烴資源出口量的持續(xù)增長(zhǎng)，乙烷的海上運(yùn)輸需求也將迅速攀升。目前國(guó)際航運(yùn)市場(chǎng)上還沒(méi)有超大型乙烷運(yùn)輸船，受此推動(dòng)，VLEC正逐漸成為航運(yùn)業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)，或?qū)⒊蔀槿蛭锪麈溨械南∪辟Y源。據(jù)預(yù)計(jì)，未來(lái)三年在全球范圍內(nèi)船東或?qū)⑾聠斡喸斐^(guò)60艘VLEC。

　　2．VLEC市場(chǎng)得到航運(yùn)業(yè)關(guān)注，2014年全球首次出現(xiàn)VLEC訂單。

　　2014年7月，印度信實(shí)RelianceIndustries向三星重工訂造了共6艘VLEC，總價(jià)7.236億美元，新船造價(jià)約為1.2億美元，這也是全球范圍內(nèi)訂造的首批VLEC船。商船三井（MOL）已與印度信實(shí)工業(yè)（RelianceIndustries）簽署協(xié)議，將運(yùn)營(yíng)這6艘世界上最大的VLEC，MOL將成為全球首家使用VLEC專(zhuān)門(mén)運(yùn)輸液態(tài)乙烷的航運(yùn)公司。

　　基于對(duì)超大型乙烷運(yùn)輸船市場(chǎng)前景的樂(lè)觀(guān)判斷，已有航運(yùn)公司跟進(jìn)確定或計(jì)劃下單訂造一批VLEC。作為目前全球最大的氣體運(yùn)輸船運(yùn)營(yíng)商，英國(guó)NavigatorGas公司對(duì)VLEC業(yè)務(wù)表現(xiàn)出了極大的興趣，該公司首席執(zhí)行官DavidButters證實(shí)，公司正與有關(guān)承包商以及船企洽談VLEC業(yè)務(wù)。

　　Jaccar股份集團(tuán)與德國(guó)Hartmann集團(tuán)已在新加坡合資成立UnitedEthaneCarriers(UEC)公司，共同經(jīng)營(yíng)乙烷運(yùn)輸船業(yè)務(wù)，并訂造了一批85000m3的“ECOSTAR85K”型VLEC，這批船與“ECOSTAR36K”一樣可以使用乙烷作為船舶燃料。繼2014年7月首次出現(xiàn)VLEC訂單后，全球范圍內(nèi)VLEC船舶訂造情況統(tǒng)計(jì)如表2所示。

　　3．乙烷運(yùn)輸船向大型化VLEC發(fā)展符合市場(chǎng)需求和船東利益。

　　全球乙烷產(chǎn)量逐步增長(zhǎng)且跨地域需求同步攀升，但目前國(guó)際航運(yùn)市場(chǎng)上多用途液貨運(yùn)輸船多為20000-30000m3級(jí)，難以滿(mǎn)足液態(tài)乙烷海上運(yùn)輸?shù)男枨蟆Ｅc此同時(shí)，船東為了進(jìn)一步提高海上運(yùn)輸效率及運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)性，乙烷運(yùn)輸船舶向大型化發(fā)展是個(gè)趨勢(shì)，80000m3級(jí)VLEC的出現(xiàn)符合航運(yùn)市場(chǎng)和航運(yùn)企業(yè)的需求和利益。（文/溥洋中國(guó)遠(yuǎn)洋航務(wù)）