编者按:
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把握“三期叠加”黄金机遇期 构建船舶能源转型新格局
□ 佟惠 周然 李晓君 郑霖
目前航运业已迎来了船舶减碳政策加码期、船舶新能源技术变革期和新一轮船舶制造上行期,如何把握“三期叠加”黄金机遇期,构建船舶能源转型新格局,对于助力交通强国建设与“双碳”目标实现具有重要意义。
2023年7月,国际海事组织(IMO)最新审议修订了航运温室气体排放初始战略,多个重要减排时间节点提前,船舶航运净零排放的时间提前至2050年,整整压缩了50年。面对严苛的“脱碳”考验,全球航运业正在加快探索以船舶新能源替代为核心的脱碳路径。立足船舶绿色发展的新阶段,需要加快构建我国船舶能源转型新格局,把握未来航运绿色发展主动权。
“三期叠加”加速船舶能源转型替代
2023年,IMO建立的船舶能效指数(EEXI)和碳排放强度指数(CII)正式生效实施,两项指标对不同船型有15%—50%的碳减排要求。随着CII指标的逐步收紧,预计2026年约有半数营运船舶不满足要求,需要结合多种手段达标,否则将面临强制性退役风险。此外,欧盟已将航运业纳入碳排放交易体系,自2024年起,停靠在欧盟港口并在其境内航行的船舶需要缴纳碳排放税,这将大幅提升航运排放成本,倒逼船舶向新能源转型。
与此同时,在政策和市场的双重激励下,业界围绕各种船用低碳和零碳燃料开展了不同程度的研究和实践,船舶新能源转型与替代技术创新呈现“井喷式”发展。特别是,液化天然气(LNG)、甲醇、氨和氢等四种主流替代燃料应用技术发展日新月异。根据国内外主流造船企业的船舶能源转型方案,未来10—15年范围内,绿色替代燃料船舶应用技术趋于成熟并有望全面进入规模化和工程化应用阶段。
从船舶制造周期来看,上一轮船舶制造上行期可追溯到2003—2008年。近十年来,由于船东对未来燃料技术发展、燃料成本价格、政策法规变化把握不准,对船舶的更新换代始终保持观望态度,加剧了全球船队“老龄化”趋势。根据联合国贸易和发展会议发布的《海运评述2023》,目前全球船舶平均船龄已达22.2年,创历史新高。海运船舶的平均寿命在25年,考虑到1—2年的船舶交付期,2024—2026年必将迎来新一轮船舶制造上行期。
船舶能源转型路径仍需完善
船舶新能源替代技术百家争鸣,目前没有任何一种能源/动力技术具有全方位、压倒性的优势可以完全替代传统燃油的中心地位。不同类型船舶的能源替代适用性也存在差异。例如,受限于体积能量密度,公务船、拖轮等短途船更适用于使用锂电池或氢燃料电池,远洋船等长途船适用于LNG、甲醇等替代燃料。尽管基于船舶新能源技术发展现状,短期看LNG、中期看绿色甲醇和氨、长期看氢能的能源转型格局已成为业内共识,但是针对不同细分领域船舶能源转型的中国路径仍需进一步完善。
目前,中国已成为集齐大型邮轮、大型LNG运输船和航空母舰等船舶制造“三颗明珠”的国家,正在向世界造船强国迈进。但是,新一轮船舶制造周期恰逢新能源应用技术变革,船舶制造业的竞争范式正在从成本竞争向技术竞争转变。自2022年起,全球新能源船舶订单占比已经超过半数,但是中国船厂目前仍以常规燃料船制造为主。未来,我国船企在新能源船舶制造技术方面仍需突破,市场竞争力仍需进一步提升。
随着船舶脱碳进程的加速推进,绿色能源供应挑战将呈指数级增长。一方面,现阶段绿色替代燃料的产能尚不能满足航运业大批量使用的需要。例如,我国是全球最大的甲醇生产国和消费国,产能约占全球的 65%,但是化石甲醇是我国甲醇最主要的生产方式,而绿色甲醇生产占比不足20%。另一方面,替代燃料加注设施配备尚不充足。目前,全球范围内有180余个港口可以实现LNG加注。但是仅有10余个港口可提供甲醇加注,甲醇加注设施建设还处在起步阶段。氢燃料加注仅在试点中实现成功,对于推广应用依然受限于燃料加注与安全应用等相关国际标准/规范的缺失,因此加注设施建设任重道远。
囿于原料来源与生产技术限制,不同生产方式船舶新能源的生产成本与碳足迹具有显著差异。保证船舶新能源供应及使用的“绿色性”是未来实现航运业脱碳的关键。目前,欧盟已通过全球首个绿色航运燃料法案Fuel EU Maritime,要求对船用燃料全生命周期的温室气体排放强度开展认证工作。中国船级社发布的《船用燃料全生命周期温室气体排放强度计算与认证指南》已于2023年6月正式生效,对于燃料上船前与船端使用的认证与核查提出了具体要求。但是该项工作尚处于起步阶段,核查与监管能力建设尚不充足,随着新能源供应链产业链的激活与船舶新能源应用的全面推广,监管能力不足的问题将会进一步加剧。
立足新阶段抢抓机遇开新局
立足船舶绿色发展新阶段,我们需要抢抓“三期叠加”黄金机遇期,育新能源发展之先机、开船舶能源转型之新局,为加快绿色交通发展提供有力支持。
——兼容并济,加快制定燃料转型时间表与路线图。
一是加强顶层设计,积极探索航运脱碳进程不同阶段、不同场景、不同细分领域的综合船舶新能源转型解决方案,系统谋划我国航运业新能源转型时间表和路线图。二是统筹推进包含燃料/电池特性、全生命周期减碳贡献、经济可行性、供应稳定性、船型适用性和基础设施可用性的船用新能源库及评价体系建设。三是加快绿色甲醇、绿氨、绿氢等船用新能源统筹布局,推动上游产业链快速发展,释放中国船用新能源产业潜力,抢占船用新能源市场先机。
——竿头日进,加强新能源船舶自主创新制造能力。
一是加大新能源船舶研发投入,拓展船舶制造企业资金渠道及技术交易税收优惠等普惠性政策。二是加快推进“政产学研用投”协同创新体系,构建新能源船舶示范应用场景,推动新能源船舶技术研发和成果转化应用。三是加强新能源船舶制造产业链资源整合,打造新能源船舶制造产业集群,提升船舶主机相关核心装备和能源供给系统的本土化配套能力。四是强化数字赋能,将能源供给系统、绿色节能装置与智能系统有机结合,促进未来低碳或零碳船型的迭代升级。
——运筹画策,推进船舶替代燃料加注设施配备进程。
一是全面摸底评估国内现有港口替代燃料加注设施建设与改造基础,结合新能源转型时间表与路线图,系统谋划替代燃料加注设施布局,统筹推进关键节点港口增设与改造替代燃料加注码头进程,配套发展水上加注站和加注船,满足未来绿色替代燃料供应需求。二是积极参与替代燃料加注及使用安全等相关国际法规标准制定,加快推进氨燃料与氢燃料加注及使用安全标准规范落地应用。
——未雨绸缪,构建新能源供应绿色认证与监管体系。
一是按照中国船级社发布的《船用燃料全生命周期温室气体排放强度计算与认证指南》,加快推进落实船舶燃料碳来源和碳去向的评定、生命周期标签体系构建与绿色燃料认证工作,推动各类社会组织采信认证结果。二是构建船舶绿色燃料供应市场交易监管机制,创新对绿色燃料加注、新型储能等新产业新业态监管方式,维护市场秩序。三是加强船舶能耗数据和碳强度核查监管,同时鼓励船东使用碳排放计算工具,加大对自身船队碳排放水平的监测和披露。
(作者单位:交通运输部天津水运工程科学研究院)