随着气候变化带来的挑战不断增加,在全球船舶航运业中,节能减排的实施力度得到了进一步加强。一方面,改善船舶燃料使用效率得到了重视;另一方面,降低有害气体和温室气体的排放成为了重点。
船舶业如何实现碳减排目标?我国现有船舶转型过程应如何控制成本?新能源船舶是否正当其时?近日,曼恩能源方案集团首席执行官乌维·劳伯(Uwe Lauber)接受了21世纪经济报道记者专访。
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曼恩能源方案集团(以下简称“曼恩”)总部位于德国,在全球有120多家工厂以及约14000名员工,经营业务涵盖发动机和船用系统、发电厂、透平机械等领域,已深耕中国市场逾百载。
乌维·劳伯表示,中国是世界上发展最快的经济体之一,也是曼恩最重要的战略市场之一。随着中国稳步推进“双碳”目标,公司在低碳领域的技术和产品将在中国获得广泛的应用和发展空间。
乌维·劳伯。资料图
转型成为碳中和企业《21世纪》:曼恩在去碳化战略、服务中国“双碳”目标等方向上的重点或业务是如何规划的?
乌维·劳伯:中国若到2060年前实现净零碳目标,船舶运输行业大有可为。接下来的解决方案是思考替代的可再生燃料,这样能够帮助实现碳中和以及环保,最终实现净零排放的目标。
近期,招商局重工订购了2台MAN B&W 7S60ME-LGIM发动机,这是首个由中国制造的甲醇发动机。在几年前,曼恩就已经开始建造第一台双燃料燃气发动机。它可以从过往重型燃料油转化为燃气,甚至是化石燃气,能降低约20%的二氧化碳排放,并且几乎没有任何氮氧化物和硫氧化物的排放。
曼恩所实施的低碳改造不仅仅针对新发动机或新建船舶,现有船只也会纳入其中。近期,曼恩与广东中远海运重工开发了LPG液化石油气的改装发动机。
《21世纪》:曼恩这些年在中国发展如何?
乌维·劳伯:过去,曼恩的发动机在德国和丹麦都有生产建造。由于尺寸越做越大,随后便决定进入中国进行建造。曼恩不仅仅进行建造,还会给相应的公司包括船厂提供专利许可。这就意味着,他们可通过协作的方式生产船舶及发动机。
为了能够更好地适应中国市场的要求,2007年曼恩就已经做出在常州建立生产基地的决策。如今,曼恩在上海、北京和常州都有相关的安排,曼恩的收入有30%来自于中国,中国也担任着亚太地区总部的角色。
《21世纪》:曼恩是从何时起开始制定去碳化战略?目前在减碳技术和管理方面做了哪些战略部署?
乌维·劳伯:几年之前,曼恩就已经在思考新的战略,以及这些战略如何与脱碳,并与数字化的驱动因素契合。当时,曼恩需要进行转型,变成碳中和企业,并且能够生产碳中和产品。因此,曼恩在2018年变更企业名称,由曼恩透平机械公司变为现在的曼恩能源方案集团,这也体现了我们在当时设定战略的初衷。
曼恩的客户往往生产大型设备机器,尤其是在船舶运输、能源和工业行业,所以我们希望能够在这些大型的设备生产过程当中帮助他们,对所有的产品和业务提供脱碳的支持。这也是曼恩在2022年正式推出“Moving big things to zero(重之所趋,零碳未来)”战略的原因。通过这些新产品,我们希望能够助力中国“双碳”目标。
以水泥行业为例,全世界60%水泥在中国生产,水泥行业对于全球的二氧化碳排放贡献达到8%。水泥行业或整个水泥板块,被称为难以实现减排的产业,并且不可避免会持续地产生二氧化碳,所以我们必须在这方面有所建树。人类已经习惯于在混凝土水泥的大楼中生活工作,这就意味着我们没有其他替代方案,需要在这个行业当中有所作为。
未来,曼恩将向中国推出工业领域新产品,包括化学品及其生产设施。在生产过程中,蒸汽显得尤为重要,通过走访不同的工厂,我们看到蒸汽无所不在、无处不存,它推动着整个工艺流程的运转。今天,在工业领域当中,包括在化学品生产领域当中的蒸汽,都会通过燃煤高炉以及燃气高炉或是燃油高炉不断产生。因此,为减少这方面的二氧化碳排放也需要我们有所作为。
对于这种来自化石燃料燃烧的锅炉、高炉而导致的二氧化碳大量排放的情况,可以选择用热泵替代,它可以通过电力和可再生能源进行驱动,因此不会产生任何排放。
尤为重要的是,在船舶运输行业中,需要支持发动机有能力使用可再生的燃料运行,可再生替代的或是电制化的燃料包含低排放或无排放燃料。在这些不同的燃料类型中,曼恩在产品组合当中已经具备了相应的能力,例如LNG液化天然气、合成甲烷、合成液化天然气、甲醇等。同时,曼恩也在氨燃料发动机方面不断取得进展,氨燃料已经在测试设施工厂当中进行测试实验。
总体来说,曼恩有五大新产品支柱,也期望通过这些新产品助力全球二氧化碳减排10%。未来,氢能将发挥非常重要的作用,尤其是绿氢。据悉,中国期望到2025年前,每年氢的产量达到10万~20万吨。绿色能源可来自于风能、太阳能,甚至是水能,曼恩所有的绿色能源再联合电解槽的技术,能够将生产绿色氢能变为现实。
船舶双燃料发动机更具灵活性《21世纪》:曼恩的甲醇发动机使用安装成本如何?对于旧有的船只应用新的减排技术,是否会带来更高昂的改造成本?如何控制改造过程中产生新的碳排放?
乌维·劳伯:在安装和改造成本方面,曼恩首先会与船厂共同商讨,需要改装的船舶的尺寸、大小、规模、发动机类型、可替代燃料类型都将影响成本费用。
总体来说,基于经验法则,在进行改装项目时成本不应该超过船舶新出售价格的25%。当下,船舶的价格越来越高。在船舶交付时,曼恩也关注到船厂的满负荷状态等,将结合多方面因素考虑哪些是适合进行改装的船舶,然后开展相应的工作。
改装过程的重点就是具备双燃料运营能力,换言之,既可以在重型燃油情形下运行,也可以在替代燃料情形下运行。举例来说,甲醇双燃料发动机就具有这种运营能力。截至目前,我们还无法明确知道哪种替代燃料具未来前景,但我们提供这样的灵活性。
《21世纪》:对比已经成熟的甲醇燃料方案,CCS技术可操作性强吗,需要突破的难点有哪些?
乌维·劳伯:这个问题需先从船舶运输以及改装说起。曼恩近日启动了与中远的重型燃料油发动机的改装项目,将原有发动机改装为双燃料的甲醇发动机,这项技术已经就绪。
事实上,改装本身的复杂程度远超建造一艘新船舶的复杂程度,在这种情况下,我们必须与船东、造船厂建立非常紧密的协作。在当下社会,有非常多的人才具备重型燃料油发动机的经验,但一旦讲到天然气或燃气类的发动机时,事实并非如此。无论是液化燃气、甲醇、氨,这些方面人力的因素都至关重要,因此所选择的合作伙伴就变成了尤为关键的一环。
用CCS(碳捕集与封存)的技术来举例。在这方面,曼恩并不是单枪匹马,我们需要非常多的合作伙伴,需要工业流程的合作伙伴诸如壳牌、中石化等。一旦可以实现二氧化碳从工艺流程中剔除时,接下来的问题就是怎样处理(这些二氧化碳)。因为二氧化碳在液态下更容易被进行转移运输,首先需要做的是将它液化。当下缺乏二氧化碳相关的运输管线,所以这方面的基础设施需要建立。
另外一个选项就是CCUS(碳捕集、利用与封存),我们不仅可以将二氧化碳进行捕集,同时还可以循环利用,通过这样的方式能够帮助我们完成一些涉及氢能的工作,同时也能够生产合成甲烷。
绿氢或已经在使用的电解槽制氢,曼恩使用的技术是质子交换膜(PEM)技术,这与过往熟悉的传统化学剂碱性工艺有所不同。PEM技术所带来的巨大优势是能够更好地应对风能、太阳能来源出现的波动。
《21世纪》:曼恩在新能源运用于船舶动力方面是否已有实践?
乌维·劳伯:曼恩也有关于电动船舶的项目,但是对于大型运输船舶、集装箱船舶而言电动船舶是不可行的。对于小型客船包括轮渡,曼恩有混合型推进技术可以进行切换。例如,在船舶入港时可使用全电动的电子化电池运行,若需要远洋到海上,就可切换启动发动机,使用燃料运行。这里所指的发动机也包括不同的类型,比如纯柴油发动机或甲醇双燃料发动机。在船只需要驶入港口或排放控制区时,可以直接切换到电池的电子船舶模式,实现100%的减排,即零排放状态。当船只离港,又可以根据相应的情况再次启动发动机。