内河柴油_LNG双燃料动力船舶发展现状及建议_谭月静.doc

内河柴油_LNG双燃料动力船舶发展现状及建议_谭月静 内河柴油/LNG双燃料动力船舶 发展现状及建议 谭月静，黄学武 （上海海事大学商船学院，上海201306） 【摘要】为满足内河运输低碳、绿色的发展要求，提出对内河船舶进行柴油/LNG双燃 料动力系统改造，从安全、环保和经济效益等方面阐述内河船舶燃烧LNG的有利因素，介绍我国双燃料动力船舶的发展现状，分析配套设施不足、投资成本大、研发相对落后等问题，提出相关建议。 【关键词】内河航运；双燃料发动机；LNG；清洁能源 2011年1月国务院发布了《关于加快长江等 内河水运发展的意见》，计划2020年我国内河货物 运输量达到30亿t以上，并完成长度1.9万km的 高等级航道建设，同时提出“发展低碳经济”“实现 内河水运绿色发展”等内在要求。可以肯定，相关 新技术理念将会在内河船用柴油机上应用，以满 足节能减排的趋势。 在目前所有的节能减排方法中，使用清洁燃 料是一条非常重要的途径。陆上交通已广泛推广 清洁燃料，而水上交通领域却没有大面积推广使 用清洁燃料，也正是如此，内河运输船舶的污染问 题相当严重。内河运输船舶存在设备陈旧、状况 差、效率低等问题，且95%以上使用高速柴油机， 在主要柴油机技术指标方面还处于20世纪七八十 年代的水平，因此内河船舶柴油机性能的提升空 间很大。由于内河运输的特殊性，船舶柴油机经 常需要在不同工况负荷下运行，排放出更多的大SOx和颗粒等污染物约100万t，由船舶柴油机排出的NOx和SOx量占到港口区域总量的50%。因此，使用清洁燃料解决内河沿岸大气污染问题应受到更多的重视。此外，2010年我国原油消耗达到4.55亿t，需要进口2亿t才能满足需求，约为总需求的45%；预计2020年，原油消耗将达5.6亿t，石油的对外依存度将提高到60%。巨大的原油消费又会促使原油价格保持高位，提升船舶运营成本。因此，原油短缺不仅会制约我国经济的发展，还会严重威胁国家的能源安全。1内河柴油/LNG双燃料动力船舶 发展的有利因素天然气的理化性好全球天然气储量丰富，2009年已探明储量达 可至少满足全世界需求150年。我国气污染物。目前内河船舶柴油机每年产生的NOx，188万亿m3， 收稿日期：2012-09-13 作者简介：谭月静（1988―），男，硕士研究生，研究方向为轮机工程；黄学武（1952―），男，副教授，研究方向为检测与仿真技术。?39 ? 2008年底探明天然气储量达到63357亿m3，具有 广泛运用天然气的资源基础。除资源丰富外，天然 气作为替代能源也是由其本身的理化性所决定 的。 天然气的主要成分是甲烷（CH4），它无色、无 味、无毒、无腐蚀性，是大量存在于自然界中的碳 燃料。将天然气降温至确保发动机在正常条件下仅使用LNG，而又能在特定情况下仅燃烧柴油。改造后的动力系统运用智能化控制，使双燃料发动机既具有燃气机的静态平稳性，又保持了柴油机的动态快速响应特性，应对负荷波动能力强。以2010年成功试航的内河首艘双燃料动力船舶“轮渡302号”为例，改装费用共18万元，1m3天然气产生的能量相当于1.1～ 1.2L柴油所产生的能量，当时柴油价格6.5元/L， 天然气4.5元/m3，该船舶有2台柴油主机，每天工 作10小时，一年工作300天，以70%柴油替代率 （“轮渡302号”的改造试验结果显示其柴油替代率 可达66%～80%）计算，1年节约费用19万元，则1 年内即可收回改装成本。现在柴油价格已涨到7.5 元/L以上，如果营运船舶的主机功率更大、续航时 间更长， 所节约的费用将更加明显。 其他有利因素 除了价格上较传统柴油机更有优势外，双燃 料发动机的寿命也更长，为79.9年，大于船舶寿 命。国内部分能源公司正积极筹建供气码头和供 气趸船，所以今后的供气保障将越来越好。最为关 键的双燃料动力技术也日渐成熟，我国陆上柴油/ LNG双燃料发动机在1982年就开始应用，现在许 多柴油机生产厂商都在做LNG船机试验，已经有 多种型号的双燃料主机在向中国船级社申请认 证。 2我国内河双燃料动力船舶现状 柴油/LNG双燃料动力技术已有40余年发展 天然气与其他化石燃料的排放比较 化石 燃料 天然