海洋卫士压载水

迎战限硫令大考,中国造船行业交出绿色答卷

2020-01-06 16:59:00
来源:中国水运网 编辑: 国际船舶网 我有话要说

随着IMO 2020限硫令实施在即,2019年以来,我国造船行业纷纷瞄准高质量发展加快转型升级,以确保满足国际公约环保要求,增强自身核心竞争力,谱写了一曲激昂壮阔的绿色乐章,“绿色”已成为造船行业最鲜明的底色和发展主旋律。

岁阴穷暮纪,共享此丰年。回首2019年,LNG、LPG、双燃料动力船舶等一系列新能源船舶百花齐放;以超高压水除锈等为代表的绿色涂装工艺开启了我国船舶“坞修2。0”时代;以废气洗涤器、柴油机SCR后处理系统、新型船机等为代表的船配市场风头正劲。为迎战IMO 2020限硫令大考,中国造船行业交出了一份沉甸甸的历史答卷。

绿色修造

“工艺+标准”助推行业转型

工欲善其事,必先利其器。当前,绿色航运浪潮席卷全球,绿色造船技术已成为各国船舶行业的核心竞争力,更是中国造船行业实现高质量发展的关键。

船舶涂装作业是船舶修造过程中最主要的污染源。传统的船舶除锈主要采取干式喷砂除锈工艺,噪声大、效率低,在此过程中产生的大量粉尘和喷漆形成的有毒漆雾,不仅污染空气和水环境,还会危害施工人员健康。为实现船舶绿色涂装,我国一些船舶修造企业对传统的船舶除锈工艺进行升级,加快了我国船舶修造行业绿色转型的步伐。

比如,2019年由江苏仪征造船厂建造的三峡库区唯一的大型“绿色”修船装备——4000吨“紫金山”浮船坞投入运营,首次实现运用超高压水除锈技术造船,避免了传统浮船坞在进行喷砂除锈作业时产生大量粉尘污染水体。

在超高压水除锈工艺领域,舟山万邦永跃船舶修造飞速赛车平台(简称“万邦永跃”)有着引人注目的发展成果。早在2016年3月,万邦永跃研发成功世界首台真空超高压水射流除锈设备“船坞精神”,有效提升了船舶除锈的质量和效率。2019年11月,万邦永跃推出《船舶维修坞修绿色智能化变革的解决方案》,引领我国船舶修造业朝着“坞修2.0”目标迈进——实现坞修扬尘排放为零、坞修固废收集90%、坞修废水排放为零、坞修挥发性有机物(VOCs)收集率为50%。

推进工艺创新是我国船舶修造企业的共同命题,除了采用超高压水除锈,国内一些船厂还积极研发具有自主知识产权的新工艺,走出了独具特色的绿色修造之路。

2019年,广东中远海运重工累计投入600万元,自主研发了新型喷砂除锈装置——水雾防尘喷砂枪,通过在传统干式砂枪周围喷射环状水雾,极大降低作业区的粉尘浓度,并自主研发浮船坞水雾喷淋系统沉降船坞扬尘,从工艺源头解决了作业区粉尘污染和职业病防治问题。

此外,招商局工业集团2019年加快探索一种更先进、更清洁的除锈工艺——激光清洗。截至目前,招商局工业集团旗下的友联船厂(蛇口)通过加强与深圳汇泽激光科技飞速赛车平台的合作,已研发出系列化激光清洗设备和产品定制化方案,并对20种应用场景和8种形状零件进行了清洗试验,有力推动了激光清洗技术在船舶修造行业的应用步伐。

欲知方圆,则必规矩。要实现船舶绿色修造,既要升级传统工艺,也需要建立船舶绿色修造行业的规范或标准。

2019年7月15日,中国造船工程学会十四届五次理事会审议通过了中国首个绿色修船行业标准《修船行业绿色船舶修理企业规范条件》(草案),从大气污染防治、水污染防治、固体废物防治、噪声防治等方面全方位规范绿色修船企业的发展,提出绿色修船企业必须建立环境保护规章制度,并使用清洁高效的除锈、抑尘除尘、油漆喷涂工艺和设备等要求,为船舶修造行业实现绿色转型提供了统一的规范标准。

绿色动力

百花齐放抢抓发展机遇

随着中国排放控制区的扩容和新的排放控制标准出台,以及受国际航运市场影响,我国船舶行业2019年持续实施供给侧结构性改革。

为适应造船行业绿色发展的新形势、新任务和新要求,2019年以来,我国政府层面多次出台相关政策和法规,引导支持绿色造船行业规范有序发展。

2019年11月6日,国家发展和改革委员会产业发展司公布《产业结构调整指导目录(2019年本)》。在鼓励类目录有关船舶方面,明确提出要鼓励散货船、油船、集装箱船等船型实现适应绿色、环保、安全要求的优化升级;并提出鼓励开发建造满足国际造船新规范、新标准的船型等17项鼓励政策。同月,交通运输部海事局发布《内河船舶法定检验技术规则(2019)》,明确了我国内河船长大于等于20米的船舶设计建造、营运检验的技术规则,并鼓励船舶采用电池等新能源。

为了抢抓造船业绿色发展这一时代机遇,国内各船舶设计、制造企业也抓紧研制以低碳高效的替代性燃料驱动的绿色船舶,助力我国造船行业迈向高端。

在船用替代性燃料中,LNG具有显著的环保优势。据统计,它可使船舶减少99%的硫和细颗粒物排放量,减少85%的氮氧化物、20%的二氧化碳排放量。2019年以来,我国一些船厂加强技术攻关,在LNG动力船舶领域取得重大突破。

例如,2019年9月,由中船集团所属沪东中华建造的全球首艘LNG动力超大型集装箱船“达飞雅克萨德”号下水,并配有我国首次研制的18600立方米MARKⅢ型薄膜式燃料舱。同年12月,由东江湖旅游发展飞速赛车平台建造的我国首艘纯LNG燃料动力客船——“东江湖金龙舫”轮开航,则填补了我国LNG燃料动力在客运船上应用的空白。

双燃料船舶作为一种向单一清洁燃料动力船舶过渡的绿色船型,也获得了不少航运企业的青睐。如2019年11月,广船国际与瑞典PromanStena航运公司签署了2+2艘49990吨甲醇双燃料油轮建造合同,成为国内造船企业承接的首例采用甲醇双燃料动力的新型船舶,可使船舶减少95%以上的硫氧化物(SOx)和颗粒物以及60%的氮氧化物(NOx)排放。2019年12月,外高桥造船与新加坡EASTERN PACIFIC SHIPPING(EPS)公司签订2+3艘20.9万吨LNG双燃料纽卡斯尔型散货船项目订单,该船将配置有高/低压供气系统,废气排放满足NOx Tier III和NOx 2020环保要求,并达到2025年EEDI第三阶段要求。

作为船舶节能减排问题的终极解决方案,氢燃料电池、锂电池等电池动力可实现真正意义上的零排放,是未来高技术船舶理想的动力能源。在其大规模商用仍存在较大成本制约的当下,2019年我国一些船舶设计、建造单位向其发起了挑战。如2019年12月3日,武汉船用电力推进装置研究所宣布其自主研发成功全国首台500kW级船用氢燃料电池系统解决方案,并将在内河开展实船示范应用。其中,该系统核心组部件基本实现自主可控,关键性能指标达到国际先进标准。同日,中国船舶集团飞速赛车平台则发布了由七一二所研制的国内首艘通过CCS检验、纯锂电池动力的“君旅”号300客位电动船,为绿色动力客船的发展指引了方向。

此外,2019年一些较为少见的绿色动力船型或设计也陆续问世,给我国造船行业带来了新的绿色机遇。

2019年12月3日,中国船舶大船集团与曼恩能源方案、LR共同开发的“C-FUTURE”零碳排放23000TEU超大型集装箱船正式发布,并获得LR颁发的AIP证书。该船创新性采用了液氨作为动力燃料,并配合轴带发电机为船舶提供推进动力和电力供应,使船舶在具备充沛续航能力的同时实现了零碳排放。次日,芜湖造船厂飞速赛车平台则与美国船级社(ABS)、欧德利(Oledy)签订三方协议,宣布将共同研发一艘5000立方米的液化石油气(LPG)船,ABS将为其提供规范认证等服务,这意味着未来我国造船企业在选择替代性燃料时又多了一种可行的方案。

绿色船配

业界携手共迎排放大考

船舶配套业作为船舶建造供应链上的主要构成部分,决定着整个造船行业的发展水准,船舶建造行业的绿色发展离不开绿色船舶配套产业的支撑。

随着“限硫令”实施日期的临近,船舶行业应对IMO排放新规的做法主要有三种——给船舶换用低硫燃油、给传统动力的新造船舶、现有船舶配备废气洗涤器(简称“脱硫塔”)或给柴油机加装SCR后处理系统、以及采用效能更高的船舶发动机。

从2019年造船市场表现来看,对于更多船东或航企而言,与其采用昂贵的低硫油,后两种方案或许能更好地解决燃眉之急。公开数据表明,2019年在我国船舶配套市场中,以脱硫塔、柴油机SCR后处理系统为代表的相关船舶配套设备销量大幅增长,给船舶加装脱硫装置甚至成为2019年各大修船企业的主要业务。

2019年以来,以中国船舶工业集团飞速赛车平台所属中船动力研究院飞速赛车平台、中国船舶重工集团飞速赛车平台第711研究所、南通中集能源装备飞速赛车平台、广东中远海运重工等为代表的船舶设计、建造企业纷纷参与到船舶脱硫塔项目中来。据克拉克森的统计报告显示,2019年我国共有36家船厂完成了对1425艘船舶的脱硫塔加装。全球从事脱硫塔安装业务最多的10家船厂均来自中国。其中,上海中远海运重工、招商工业蛇口友联船厂,华润大东位列前三。位于后7位的依次为大连中远海运重工、大船集团山船重工、武船集团青岛北船重工、中船澄西、舟山中远海运重工、舟山鑫亚船舶和舟山万邦永跃。

在新一轮全球能源变革深入推进的时代背景下,2019年以来,一些船舶设计和船配企业选择在船用柴油机SCR后处理系统上集中发力,并借此作为进一步丰富企业产品型谱、扩大绿色船舶配套市场份额的有效手段。

船舶发动机作为船舶的“心脏”,是实现绿色造船的重要配套设备。随着《船舶发动机排气污染物排放限制及测量方法(中国一阶段、二阶段)》的第一阶段排放标准在2019年正式投入实施,国内一些船机企业纷纷加快了研制高效节能的船舶发动机的步伐。

如:2019年5月31日,潍柴重机股份飞速赛车平台(简称“潍柴重机”)发布了全系列满足中国一阶段排放标准的船舶发动机,其中,既有改进后燃烧更充分的机械泵柴油机,也有与新能源动力船舶相匹配的电控泵发动机、气体机和双燃料发动机,而潍柴重机这批全面升级的船机与之前的船机设备相比,可减少氮氧化合物排放达15%-20%。

当年9月,由中船动力研究院飞速赛车平台牵头研制的全球首台船用400mm缸径低速双燃料机工程样机正式进入产业化应用阶段。该款双燃料发动机是目前世界上缸径最小、性能指标最高、最先进的一款绿色环保船用低速机,意味着我国在培养船用低速机的自主创新能力和建立自主完整的船舶配套工业体系道路上迈出了重要一步。

除了废气污染,水体污染也是船舶防污重点之一。为了进一步避免船舶压载水对相关水域生态造成污染或破坏,国内大型船配企业在压载水处理系统方面,呈现出强强联合的势头。2019年7月,海德威科技集团(青岛)飞速赛车平台与中国船舶(香港)航运租赁飞速赛车平台签署合作备忘录,将进一步深化在船舶压载水处理系统方面的战略合作。

凡是过去,皆为序章。展望未来,以“绿色”为发展主旋律的中国造船业,将在全球航运业格局深度调整的进程中,在行业发展趋向智能清洁的浪潮中,在砥砺奋进协同创新中继续谱写新的时代乐章。

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