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环保船热潮席卷全球造船界
日期:2014-08-28 来源:中国航运网 点击数:
 

全球造船市场似乎已经患上了“环保船热”。环保船已被视为造船业摆脱萧条境况的突破口,将成为未来增长的动力。面对降低燃油成本需求和应对越发严格的环保规定,环保船作为未来型船舶应时而生。全球领先的航运公司马士基,已充分证明了高效船的重要性。在造船景气的2007~2008年期间,包括马士基在内的全球航运公司的盈利能力并不存在显著的区别。航运公司当时并没有受到油价的多大影响,纷纷订造大吨位的普通船,如相对便宜的散货船,以弥补低燃油效率造成的损失。

 

然而,2010年以后,面对油价的持续高企,商船市场条件发生了变化。与2012年同期相比,马士基2013年第三季度从集装箱船领域获得的营业收入增长超过两倍。与此形成鲜明对比的是,全球大多数航运公司去年只仅仅避免了亏损。基于环保船是针对高油价时代的优化船型这一认识,马士基过去十年在环保船上的战略投资是其强劲表现的有力支持。事实上,与现有的8000TEU集装箱船相比,据称马士基的18000TEU集装箱船降低了50%的燃油成本和12%的海运运费。

 

此外,随着国际海事组织(IMO)能效设计指数(EEDI)的强制推行,环保船也引发了越来越多的关注。环保船新订单的爆发式增长也受到氮氧化物和硫化物排放规定的刺激。例如,从2016年起,要求氮氧化物的排放实现削减80%的目标,而为了降低硫化物的排放,船用燃油的硫含量则必须限制为0.1%。当前,波罗的海、北海、北美洲海域已经被指定为排放控制区域(ECA)。

 

根据造船界的消息,船舶的平均寿命周期有望从30年缩短到15年,原因是随着燃油效率重要性的日益提升,二手船的价格不断下滑。在这样的情况下,已有人谨慎地预测:市场对船舶的年需求将从2000艘增长到4000艘。

 

强制实施的EEDI

 

IMO对2013年1月1日以后建造的新船强制实施能效设计指数(EEDI)。IMO将控制400总吨以上船舶货物的每吨英里的二氧化碳(CO2)排放,要求CO2排放实现2015年降低10%、2020年降低20%、2030年降低30%的目标,不满足此类要求的船舶将不再允许运营。此外,欧洲主要港口,如鹿特丹、汉堡等,已经推行了环保船指数(ESI),美国的路易斯安那州港口也自2012年7月起推行了该指数。

 

ESI指数通过评估航运公司的环保船保有量提供港口成本激励,已经降低温室气体排放的航运公司将获得船舶港口费折扣,未能达到一定EEDI值的船舶则将被禁止运营。换句话说,如果航运公司试图大幅削减温室气体排放并降低能源成本,他们就必须降低船舶的航行航速。然而,如果不加装适应低速运营的新型主机(产品库 求购 供应),就无法实现燃效优化,因此航运公司必须选择环保船。结果,环保规定和针对燃效航速的竞争加快了旧船的拆解,刺激了船东纷纷下单订造新船。当前,船舶设计的重点是燃油效率和环境友好性,而不再像过去那样航速优先。

 

2016年实现氮氧化物排放削减80%

 

氮氧化物是船舶燃料燃烧过程中产生的物质,是一种大气污染。由于无法完全实现船舶氮氧化物零排放,因此业界只能显著减少氮氧化物的排放。IMO实施的Tier I阶段氮氧化物排放规定,针对的是2000年之后建造或重大改造的船上安装的输出功率超过130千瓦的柴油机。

 

2008年10月,IMO实施了Tier Ⅱ阶段规定,旨在使氮氧化物的排放与此前实施的规定相比进一步降低20%,要求所有2011年1月1日之后建造的船舶都必须强制配置满足新标准的主机,而规定的全面展开则将于2016年实施,要求于2016年生效的Tier Ⅲ阶段实现氮氧化物排放削减80%的目标。达到氮氧化物排放控制的规定要求可通过低速蒸汽机实现,2011年之前的Tier I阶段和2016年之前的Tier Ⅱ阶段可降低的排放分别为17.0克/千瓦时和14.4克/千瓦时。然而,预计于2016年开始生效的Tier Ⅲ阶段则将氮氧化物的排放限制到3.4克/千瓦时,如果不安装减排系统或更换主机是无法实现目标的。

 

硫氧化物含量降低到0.1%

 

硫氧化物排放规定将在类似阶段全面实施,主要针对的是发电机或锅炉使用的燃料。该规定限制船用燃料中的硫含量,有些地区已经开始实施。当前各个国家港则容许的最高硫含量为4.5%,但IMO的目标则为0.1%。2015年,排放限制将从目前的1.5%降低到0.1%。欧盟已于2012年实现了所属的24英里区域内的硫含量降低至0.1%的目标。为了降低硫含量,必须使用品质更好、价格更高的轻质油(MGO)。

 

作为应对措施,业界围绕LNG动力船舶开展了众多的研究,因为相对当前使用的燃料,以LNG为动力的船舶可以降低23%的二氧化碳排放、24%的氮氧化物排放和92%的硫化物排放。

 

大型环保船的发展趋势

 

受集装箱船大型化的刺激,目前出现了船舶大型化趋势,而随着EEDI的实施和环保船需求的日益增长,环保船的大型化发展趋势也随之而来。特别是大宇造船海洋(DSME)为马士基建造的18000TEU集装箱船,成为全球配备环保和高效系统的最大环保船。一些研究发现甚至预测今后15年内将出现30000TEU集装箱船。

 

根据韩国海事研究所(KMI)公布的数据,大型船舶除降低单位标准箱的运输成本和建造成本外,还能通过降低燃油消耗和船员配置等实现规模经济。根据运营成本统计,与6800TEU集装箱船相比,8800TEU集装箱船可实现每FEU(40英寸集装箱)对应的成本节约11.5%,10700TEU集装箱船可节约15.1~24.0%,而12500TEU集装箱船可实现20.0~28.6%。

 

过去十年,船上使用的C型燃油的价格已经增长了4倍左右。在这种趋势下,即使面临航运萧条,仍然出现了10000TEU以上的超大型集装箱船新船订单稳步增长的局面。到2016年,预计全球将有121艘10000TEU以上超大型集装箱船交付,每艘船的平均载箱量达到13799TEU。


目前为止已订造或交付的集装箱船中,10000TEU以上超大型集装箱船所占比例最大(超过20%)。因此,造船界预测,主要船型的尺度在不久的将来即将突破10000TEU。

 

全面展开的环保船竞争

 

抢夺环保船订单的竞争十分激烈。受到LNG动力主机技术的商品化和环保问题的刺激,预计全球船东将加大环保船的订造量。因此,船厂和船用主机制造商积极开展了研发环保型高效技术的竞争。根据造船界的消息,包含环保技术和设备的环保船新订单从去年下半年开始出现,特别是13000TEU以上的大型集装箱船和配备LNG动力主机的LNG船订单出现了显著增长。这些高效船主导了全球新造船市场,而且新造船价格也出现了逐步上升迹象。

 

与此同时,由于作为清洁能源的LNG的价格低廉,预计以LNG为动力的船舶的新订单有望显著增加。目前,全球约有50艘LNG动力船在运营或正在建造中。发达国家和地区,如欧盟,通过IMO站在了LNG动力船标准的最前沿。如果这种趋势延续的话,预计2020年业内将建造300艘左右的LNG动力船。

 

造船市场已见证了这种快速发展趋势,船东已提高了要求,而为了跟上这种潮流,造船界纷纷加快了环保技术的应用步伐。韩国在这方面表现尤为突出,表1为韩国主要船厂研发的高效技术。

 

●G型环保船用主机

现代重工(HHI)研发的高效、环保G型(绿色型)主机已获得了全球11家船级社的型式认可。该主机应用了大型船用主机的“超长冲程”技术,与现有主机相比,可提高7%的燃油效率,降低7%的有害气体排放。尤其是该技术提高了冲程——活塞在船用主机气缸中上下运动的距离,降低了燃油消耗,产生了与现有主机同样的功率。


根据现代重工的消息,如果将该型主机安装到超巴拿马型集装箱船上,每年可节约300万美元;如果安装在VLCC船上,则每年可节约100万美元以上的燃油成本。目前,该主机已安装在希腊船东Almi的319000吨VLCC船上,并将安装在希腊船东Tenamaris的5000TEU集装箱船上。

 

● 废热回收系统
大宇造船海洋(DSME)研发的废热回收系统可从主机中回收废热,并将回收的废热作为能源循环使用,从而降低10%的燃油消耗。此外,大宇还强化了其在环保船领域的竞争能力,研发了各种不同的环保船系统,包括轴带发电机。特别是大宇的3E设计(规模经济型、能源效率型和环境友好型的英文首字母缩写),已经应用到超大型集装箱船上,满足了成本效率、能源效率和环境友好型要求,因而作为环保船的典范备受世人瞩目。该环保船设计包含了各种环境友好型技术,减少二氧化碳排放近30%,降低燃油成本逾20%。

 

● 节能鳍系统
三星重工(SHI)自从2010年宣布“绿色管理”后,一直致力于研发提高能源效率的技术,如降低燃油消耗的船型优化设计、废热回收系统、低温燃烧、环保设备等,特别是节能鳍系统,已经获得了船东的好评。节能鳍安装在船舶的外板上,通过控制船体周围的水流来降低燃油消耗。配备节能鳍的船舶最高可提高燃油效率5%。举例来说,如果一艘超大型集装箱船的年燃油成本为400亿韩元,则每艘船可节约燃油成本20亿韩元。

 

●PC STI Amber
现代尾浦造船(HMD)是环保船新造船市场上最出名的参与者。随着高效成品油船、特别是中型油船的需求自去年开始显著上升,现代尾浦几乎囊括了该领域的所有新造船订单,2012年以来已经承接了约150艘环保船,其中大约100艘为包括中型油船在内的成品油船,而最引人注目的是现代尾浦向船东Scorpio Tankers交付的1艘50000吨的成品油船“STI Amber”,该船应用了环保设计,包括电控主机等,与现有船舶相比,在保持同等航速的条件下能降低30%以上的燃油消耗。

 

● 研发高效船型
STX造船海洋(STXOS)研发的船型能降低污染物排放,最高可削减50%的燃油成本,2009年以来已这种船型应用到13000TEU集装箱船的设计上。这种环保船完全符合氮氧化物、硫化物、二氧化碳等的排放规定,配备了三片桨叶的螺旋桨,从而提高了推进效率和能源效率。去年开始,STXOS已将这种技术运用到船东订造的油船、超大型集装箱船和LNG船上。

 

此外,成东造船(SSME)仅今年1月就获得了摩纳哥船东Scorpio和英国船东Reube Brothers的20艘散货船新订单,并努力提高与现有船型相比燃效更高、排放更低的环保船的订单承接量。此外,斗山(船机库 位置)发动机计划向美国船东订造的5艘集装箱船提供双燃料低速柴油机。

 

新造船领域将起到关键作用

当前,韩国主要船厂都将精力投入到研发环保船方面,包括环保主机、节油系统、高效船型等。随着船东去年开始全面订造环保船,今年的环保船订单有望出现稳步增长。一些业内人士预测,环保船将成为今后十年引发造船界更大一波热潮的关键动力。根据造船界的观点,从超大型集装箱船开始的环保船热将蔓延至成品油船和散货船。

 

与过去船东优先考虑船型大小和航速不同的是,符合严厉的环保规定并提供高燃效的船舶获得了全球船东的积极反响。换句话说,“高燃效”成为推动环保船新订单猛增的主要因素。与四、五年前建造的船舶相比,如今建造的船舶,其燃油效率提高了30%左右。考虑到船用燃料的价格已从五年前的300美元/桶翻番到600美元/桶,燃油效率的提高意味着运营成本的降低。举例来说,造价约1亿美元的13000TEU集装箱船,每天消耗燃油约100吨,若燃油效率提高30%,换算成节约的燃油成本,则每年最多可节约500万美元。

 

全球航运公司早已投身到燃油效率的竞争中,并纷纷订造船型更大、燃效更高的新船。2014年,面对全球航运公司针对燃油效率的日益激烈的竞争,全球造船公司针对环保船技术的竞争也将愈演愈烈。

 

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