摘要：LNG在航运业的推广应用，是满足国际船舶排放控制要求，助力实现“碳达峰、碳中和”目标的重要举措。梳理国内外LNG燃料动力船舶和港口LNG加注产业发展现状，介绍不同的LNG加注模式，在对内贸和外贸LNG船舶加注市场需求进行预测的基础上，分析LNG船舶加注产业当前存在的问题，最后提出推动LNG船舶加注产业高质量发展的建议。
关键词：LNG船舶；加注产业；燃料动力船舶
随着全球贸易和航运业快速发展，船舶排放已成为导致航线区域和港口城市大气污染的重要来源之一。国际海事组织 ( IMO ) 规定2020年1月1日开始在全球实行“限硫令”，国内也设立了内河、沿海船舶排放控制区[1]。党的十九大报告明确指出，建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计，必须树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念，坚持节约资源和保护环境的基本国策。同时，我国提出了二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值、2060年前实现碳中和的目标。
为满足日益严格的排放要求，全球航运业积极寻找更加环保的替代能源。LNG作为船舶燃料，因其绿色、经济等优势，已成为船舶碳减排、降成本最现实可行的途径。国内外LNG船舶加注产业应运而生，经过几年的探索发展，目前已呈蓬勃之势。本文梳理国内外LNG燃料动力船舶和港口LNG加注产业发展现状，分析LNG船舶加注产业当前存在的问题，提出推动LNG船舶加注产业高质量发展的合理化建议。
一、全球LNG动力船舶及LNG加注产业发展现状
( 一 ) 全球LNG动力船舶发展趋势
1964年，LNG燃料开始应用于LNG运输船。2000年，挪威率先将LNG作为船用燃料应用于非LNG运输船，随后各类型LNG动力船舶得到快速发展。为适应LNG动力船舶发展，2012年后，挪威船级社、德国劳氏船级社、美国船级社等开展了LNG动力船舶认证。据挪威船级社统计，截至2021年8月，全球在运营的国际LNG动力船舶有221艘，LNG动力船舶订单375艘，并有142艘船舶已在设计中预留后续安装LNG装置的位置 ( LNG-ready )。
从全球看，LNG动力船舶发展呈现以下特点：一是船型多样化。相较前期LNG燃料仅应用于滚装船、平台供应船、港作拖轮等少数船型，2016年开始新建的LNG动力船舶船型趋向多样化，覆盖集装箱船、大型邮轮、油船、干散货船、汽车运输船、化学品船等。二是航线全球化。随着全球港口LNG加注设施不断完善，LNG动力船舶航线呈现全球化趋势。最初LNG动力船舶主要分布在欧洲内河及沿海，自2016年起全球航线应用LNG燃料的船舶显著增多。三是新船订单比例升高。早期远洋船舶船东倾向于选择下单“LNG-ready”船型，2016年之后，越来越多的船东选择直接下单建造LNG动力船舶。据国际船舶海工网介绍，2021年1—8月，全球LNG动力船 ( 不含LNG运输船 ) 下单量实现同比大幅增长，按吨位计占全球新船订单的20%。
( 二 ) 全球LNG船舶加注产业现状
为促进LNG船舶加注产业发展，国际上逐渐形成了一些LNG加注联盟，涵盖港口运营商、能源供应商、船东、船厂、船级社等产业链相关利益方，如全球大型港口LNG加注联盟 ( LNG Bunkering Port Focus Group )、国际气体燃料动力船协会 ( SGMF ) 等。
目前，国际上主要采用LNG加注船为LNG动力船舶提供加注服务。据挪威船级社统计，截至2021年8月，全球有在运营LNG加注船30艘，其中欧洲19艘、美洲6艘、亚洲5艘。另有LNG加注船建造订单12艘。
二、我国LNG动力船舶及LNG加注产业发展现状
( 一 ) 国内LNG动力船舶发展趋势
国内使用LNG燃料的船舶以内河小型船舶为主。2010年8月，“苏宿货1260”号在京杭运河成功试航，是我国改造的第一艘内河LNG/柴油双燃料散货船；2013年4月，国内首艘新建LNG/柴油双燃料散货船“海川3号”试航成功；2015年5月，我国第一艘内河LNG单燃料船舶“运河之星2000e”成功下水[2]。截至2021年8月，国内LNG动力船舶保有量约300艘，在全国水上运输船舶总数中占比仅为0.2%，主要分布在长江、京杭运河及西江等内河流域。
2021年6月，广东省正式发布《广东省提升内河航运能力和推动内河航运绿色发展总体分工方案》，大力推进LNG动力船舶新建和改造，率先出资建造50艘LNG单燃料散货船，并将在两年内改造300艘现有船舶。此外，江苏、安徽、湖北等省均已启动船舶清洁化研究工作，LNG动力船舶发展进入快车道。
( 二 ) 国内LNG船舶加注产业发展现状
2017年，交通运输部办印发《长江干线京杭运河西江航运干线液化天然气加注码头布局方案 ( 2017—2025年 )》，规划到2025年前，在长江干线、京杭运河、西江航运干线基本建成LNG加注码头体系。据交通运输部水运科学研究院统计，截至 2021年上半年，全国已建成LNG船舶加注站18座，但仅运营5座。
针对LNG船舶加注站运营数量较少的现状，交通运输部要求长江干线重庆下游5省2市，2021年底前各建成1座加注站[3]。同时，广东省明确要求2021年底前投入运营6座LNG船舶加注站。届时，长江干线和西江航运干线将初步形成LNG船舶加注网络。
鉴于国际远洋LNG动力船舶的快速发展，以中国海油、中国石油、新奥集团等为代表的能源企业纷纷行动，着手构建国际LNG船舶加注中心。中国海油和新奥集团正在建造LNG加注船，中国石油与深圳盐田区政府、深圳燃气、盐田港已就深圳海上国际LNG加注中心建设签署合作协议。
三、LNG船舶加注模式
基于当前的技术水平和应用经验，LNG船舶加注模式可分为槽车加注、岸基加注、趸船加注、加注船加注4类。
一是槽车加注，指LNG槽车在特定码头为受注船提供LNG燃料加注服务。槽车加注是最早应用的加注模式，我国和北欧现有大部分LNG动力船舶均采用此类加注方式。槽车通过LNG接收站进行补给，将LNG燃料运至目的码头为LNG动力船舶实施加注。槽车加注模式适用于内河船舶、港作拖轮、沿海工作船等小型船舶加注，在前期LNG动力船舶数量较少时可以满足船舶加注需求。
二是岸基加注，指在岸基码头建设船舶加注站为受注船提供LNG燃料加注服务。通过在码头布置小型LNG储罐，使用软管开展加注作业。也可配合趸船使用，将LNG储罐固定在岸上，加注设施安装在趸船上，以适应不同季节的水位差变化。岸基加注模式适用于水位稳定的沿海和内河码头或港口，可为各吨级船舶提供加注服务，作业连续性强，加注效率高。
三是趸船加注，指将LNG储罐和加注设施布置于趸船上为受注船提供LNG燃料加注服务。该加注模式可不布置于江中心，不占用岸线资源，且可根据市场或加注站布局的变化而调整船位。趸船加注站可以适应不同季节航道水位的变化，可为内河各船型进行加注，目前在长江、珠江等内河流域应用较为广泛。
四是加注船加注。指在装卸码头或锚地利用加注船为受注船提供LNG燃料加注服务。该加注模式具有机动性好、操作灵活等优点，可在沿海港口或锚地开展LNG加注作业。LNG加注船单次加注量大，加注速率高，适用于沿海大型LNG动力船舶燃料加注，同时兼顾为岸基加注站、趸船加注站等进行补液作业。
四、我国LNG船舶加注需求分析及存在问题
( 一 ) 内贸船舶LNG加注需求分析
据隆众数据统计，2019年我国内贸船用油消费量约850万t；2020年消费量约900万t，较2019年仅增长5.9%。整体来看，内贸船用油呈现出增长空间狭小、利润偏低、区域供应格局改变、价格波动平缓等特点。
2021年11月，广东省印发《广东省内河航运应用液化天然气 ( LNG ) 实施方案》，要求内河船舶LNG替换率在2025年达到18%、2035年达到30%，预计2025年、2035年广东省内河港口船用LNG市场需求分别为11.7万t、30.0万t。按照广东省内河船舶LNG替代率测算，以2020年我国内贸船用油消费量为基准，保守估计2025年我国内贸船舶LNG加注需求约为162万t。
( 二 ) 远洋船舶LNG加注需求分析
2021年6月，IMO MEPC76次会议通过了MARPOL公约附则Ⅵ的修正案，引入了降低国际航运碳强度的强制性技术和营运措施，自2023年1月1日起现有船舶能效设计指数 ( EEXI ) 正式生效，适用400总吨以上船舶，以2019年作为基准年， 2020—2022年船舶碳排放强度折减率每年增加1%，2023—2026年折减率每年增加2%。现有船舶满足EEXI的途径主要有船舶降速运行、缴纳碳税、使用替代燃料，其中使用LNG燃料成为船舶的主要选择。
依据公约规定，2025年现有船舶碳排放强度折减率为9%。若船舶保持原有的载货状态、航行速度等运行条件，则CO2排放量需减少9%。假定现有船舶使用LNG燃料来满足CO2减排要求，则LNG燃料占比需达到约36%。以2019年我国保税油加注量 ( 1 231.2万t ) 为基准，在不考虑保税油供应增长的前提下，要达到IMO的减碳要求，2025年国际船舶在我国的LNG加注需求约为400万t。
( 三 ) LNG动力船舶及加注业发展存在的问题
一是船东使用LNG动力的积极性不高。LNG动力船舶新建或改造投资较大：一艘新建LNG动力船舶较燃油船舶建造费用增加20%以上；LNG动力船舶根据发动机功率不同，改造费用在100万~600万元不等，沿海大型船舶改造费用更高[4]。同时，船东还会损失在船舶改造期间的收入，相当于增加了改造费用。目前LNG动力船舶除了可减免车船税外，国家层面没有财政补贴政策，导致船东改建LNG动力船舶的意愿不强烈。
二是LNG气源供应及价格不稳定。国内油气价格机制尚未完全市场化，替代燃油的经济性波动大，加之国内气源供应存在季节性、区域性差异，价格变化幅度大，降低了船东使用LNG燃料的积极性。同时，国际上多个国家已建立或将要建立国际LNG加注中心，其在气源价格、监管规定等方面有着各自不同的优势，对我国打造沿海国际LNG加注中心形成竞争和挑战。
三是船用LNG发动机技术有待提高。在船舶燃油发动机技术的基础上，目前大型船舶的LNG发动机经过多年应用，技术水平得到了明显的提升。大型船舶在同等航程的燃料消耗上，相比于燃油，使用LNG的成本更低；但对于沿海或内河小型船舶来说，其使用LNG的燃料成本略高于燃油。另外，目前LNG发动机不能覆盖内河船舶所需功率段，国内厂商LNG发动机生产技术尚不成熟，经验较少。
五、LNG船舶加注产业发展策略
在“碳达峰、碳中和”战略目标的驱动下，LNG船舶加注产业发展进入快车道。我国内贸和外贸船舶LNG加注市场规模和潜力巨大，政府部门和行业组织需要找准方向、科学谋划，牢牢把握LNG船舶加注产业重要发展机遇期。
( 一 ) 规划引领，做好顶层设计
我国沿海多个港口货物吞吐量均居世界前列，内河航运业正在蓬勃发展，LNG船舶加注产业发展潜力巨大。要坚持内河、沿海双向并进，国内、国外同步发展，制订完备的LNG船舶加注站发展规划政府及能源企业有规可依、有章可循，促进加注基础设施建设和运行。
( 二 ) 政企合作，提供政策支持
建议国家有关部委和地方政府加强与大型能源企业的合作，政企联动，形成合力，致力打造覆盖全国主要沿海和内河港口的LNG船舶加注网络，建设国际LNG加注中心。研究出台LNG动力船舶改建财政补贴、融资支持、减税等配套政策，制定LNG动力船舶减免过闸费、降低港口使费等降低船舶运营成本的优惠政策[5]。
( 三 ) 油气绑定，促进持续发展
建议国内大型能源企业联合上海石油天然气交易中心等相关机构，建立油气价格绑定机制，编制船用LNG燃料价格指数，确保LNG燃料较传统船用燃油具有一定价格优势，给船东较为稳定的LNG资源价格预期，提高船东使用LNG积极性，促进LNG船舶加注产业可持续发展。
( 四 ) 船站匹配，确保同步发展
坚持船舶与加注站相匹配原则，避免出现“有站无船或有船无站”的现象，确保LNG动力船舶和加注业同步发展。根据LNG动力船舶发展趋势及不同加注模式的特点，在沿海及内河不同流域建设适合且经济的LNG船舶加注站：前期，LNG动力船舶数量较少时可以采用槽车加注方式满足船舶加注需求；随着加注市场不断扩大，逐步推动内河岸基和趸船加注站建设，并在沿海重要港口群布置LNG加注船，形成从内河到沿海多种加注模式相配合的加注网络。
( 五 ) 产业联动，强化技术攻关
发展LNG船舶产业与国家“双碳”目标高度契合，需整合LNG船舶产业链各方，包括科研院所、发动机厂商、船厂、船东等单位，开展发动机技术攻关，解决各功率段船用LNG动力发动机技术难题，优化LNG船舶设计，确保船舶LNG动力系统安全、可靠，同时降低LNG船舶建造和运行成本。通过产业链各相关方优势互补、共同协作，推动LNG船舶加注产业良性发展。
六、结论
随着国内外对于船舶排放的限制日益增多，使用LNG作为船舶燃料成为现阶段减少碳排放切实可行的措施。目前，国际LNG动力船舶订单爆发式增长，新建船舶中使用LNG动力的船舶已超过20%；国内广东省已率先开展内河船舶清洁化改造，长江干线2021年底初步形成沿江LNG船舶加注体系，深圳、舟山等沿海重要港口正加快建设国际LNG船舶加注中心。随着水运行业应用LNG需求不断增加，配合国家宏观支持政策陆续出台，LNG船舶加注产业必将迎来快速发展。
参考文献：
[1] 周玉良.船舶LNG加注的市场前景及发展建议[J].中外企业家,2020(12):109-110.
[2] 房海峰,彭焕岭.船舶LNG加注站发展现状和建议[J].石油商技,2021(2):4-8.
[3] 交通运输部:加快建设长江干线7座LNG加注站[J].中国航务周刊,2021(18):19.
[4] 李磊.我国当前LNG动力船舶存在的问题及对策[J].船舶物资与市场,2021(2):53-54.
[5] 刘志仁.水运行业推广LNG应用现状及建议[J].煤气与热 力,2021(2):11-14+45.
作者简介：
朱闻达，中海信托股份有限公司高级工程师，中国石油学 会会员。
朱小松，中海石油气电集团有限责任公司高级工程师。
本文刊发于《世界海运》2022年第1期，转发须注明作者和原文出处。
