“‘新長江26007’，我是你旁邊的海巡，你第一次過閘，請務必聽取工作人員的指導。請注意安全，祝首次過閘成功。”6月19日13時左右，國內首艘油氣電混合動力內河船舶——裝載著6100噸磷礦的“新長江26007”開始進入三峽大壩南線船閘，該船也成為國內首批過閘的LNG動力船。
“新長江26007”總長110米、型深5.6米、型寬19.2米、載重量7000噸。作為國內首艘油氣電混合動力內河船舶，該船與之前在長江上已投用的LNG動力船相比有什么不同，又有哪些優勢？其未來發展前景將如何？近日，記者走訪了相關業內人士，共同探討該船舶背后的故事。
助力美麗長江建設
當好“氣化長江”先行
“‘新長江26007’輪的技改研發，是招商局長航集團響應國家‘氣化長江’發展戰略的首條試驗船。”6月12日，在“新長江26007”輪清潔能源改造首航儀式上，中國長江航運集團有限公司副總經理姜慶華談到，招商局長航集團加快淘汰高耗能、高污染老舊船舶，推進綠色清潔能源船型發展的步伐，旨在助力長江航運綠色高質量發展。
2019年10月起，長航集團所屬上海長江輪船有限公司對“新長江26007”輪實施改造。主要是在原柴油動力系統的基礎上，增加了一套使用純LNG為燃料的電推動力系統。主要包括一個50立方米的LNG儲存罐、兩套安保系統、兩臺350KW可變速氣體發電機組、一套直流組網配電板、兩臺300KW可逆轉推進電機、一套PMS功率管理系統、以及遙控和監測系統等。
“改造完成后，‘新長江26007’變得更節能環保和經濟高效了。”長航集團總經理助理、上海長江輪船有限公司總經理張雅談道。LNG與傳統柴油相比，環保優勢突出。據實驗測算，在相同能量功率輸出下，天然氣的氮氧化物減排90%，硫氧化物和PM2.5排放幾乎減少100%。此外，經濟效益也比較明顯，與傳統柴油動力船舶相比，該輪可降低10%的燃料消耗，價格成本同比下降25%至30%。
“‘新長江26007’輪上新安裝了一個50立方米的LNG儲存罐，大概為20噸，能夠滿足船舶從重慶到上海一個單次航行。在船舶運營過程中，燃料費用占到運營成本的60%，而我們與中石油簽訂了議價協議，即不管市場如何變化，都會按照油價的75%來結算天然氣價格，如果能在成本上節約25%左右的話，經濟性還是很好的。”長航貨運有限公司重慶分公司總經理向林魁介紹道。
“雙燃料”異于“雙動力”
推進方式開先河
據了解，當前長江內河上的LNG動力船主要集中在長江下游的江蘇、南京和上海，與這些LNG船舶相比，“新長江26007”有什么技術特點和優勢？該船技改總承包商——中集安瑞科控股有限公司船改氣業務總經理竇衛東向記者作出了介紹。
“之前長江下游投用的LNG動力船，準確來說應該叫柴油—LNG雙燃料動力船，柴油和LNG燃料共用一套動力系統，而‘新長江26007’屬于雙動力船舶，船上有燃氣、燃油兩套動力系統，且分隔在兩個獨立機艙，獨立運行、獨立控制，可智能切換，安全性能有更可靠保障。”竇衛東介紹說。
“柴油—LNG雙燃料動力船是一種混燒模式，當船舶功率低于30%時，LNG可能存在燃燒不充分的情況，環保效果也可能會打折扣。”承擔該船技改工作的重慶東風船廠修船廠廠長茍元君說道。從重慶到上海的2000余公里，近95%的航段都可以100%用LNG動力推進，綠色環保效果更明顯。
那為何要安裝兩套動力系統? 竇衛東進一步解釋說，由于“新長江26007”的航線往返于重慶與上海之間，若是在枯水期，船舶航行于豐都至重慶一段，則可能遇到水流急、險灘多的情況。“因為LNG燃燒方式的原因，LNG動力船功率損耗比較大，可能達25%左右，且循環值比較低，反應速度比較慢，遇到急流險灘時，船舶上水動力可能不足，這時就需要切換到燃油動力系統，助力航舶順利航行。”
“此外，柴油—LNG雙燃料動力船與‘新長江26007’的推進方式不同。” 茍元君告訴記者，柴油—LNG雙燃料動力船是LNG直接用作動力推進船舶行進，而“新長江26007”的變速氣體發電機組使用純LNG燃料，為直流組網提供電能，且根據負荷大小可適時變速,從而達到節能目的。直流組網可通過逆變器為全船提供穩定的交流電能。“它是第一艘使用直流組網技術的電力推進散貨船，開創了直流電推技術在長江大型散貨船應用的先河，為后續鋰電池、氫燃料電池等清潔能源在船舶上的應用提供了參考和借鑒。”
LNG動力船未來可期
“微引燃”動力成新寵
在竇衛東看來，“新長江26007”雙動力船舶其實還不是新能源船舶的“最終歸宿”。“我認為這種雙動力船舶是一種比較好的過渡，當前國外技術比較完善的LNG動力船都是‘微引燃’動力，我們現在也正在朝那個方向邁進。”
什么是“微引燃”動力? “它更像是當前柴油—LNG雙燃料動力船的‘進階版’。”竇衛東談道。根據市場調查，當前投用的LNG雙燃料動力船，LNG的替代率大多只能達到75%，而“微引燃”動力的LNG替代率可達到95%。
記者了解到，“微引燃”動力采用一種特殊的內燃設計，在正常循環中，同一個噴油器首先注入5%的柴油進行第一次噴射，發揮“燃體火花塞”作用，然后注入95%的壓縮天然氣進行第二次噴射。“這種動力的船舶環保性能好，運行穩定，反應速度也快，基本可以彌補當前LNG雙燃料動力船的不足。”
竇衛東表示，今年7月下旬，中集安瑞科作為技術總承包商，將為四艘3600噸的新建集裝箱船舶提供“微引燃”動力技術支持，為船舶建好一個強大的“心臟”。
其實不管是LNG雙燃料動力船、LNG雙動力船舶還是“微引燃”動力船，都普遍有著節能環保、經濟高效的優勢，那么航運市場主體對這類運用清潔能源的船舶怎么看？記者也聽到了各種不同的聲音。
“‘新長江26007’是第一批經過工信部審批合格的新能源綠色船型，我們比較看好，集團也計劃再批量改造和建造更多清潔能源動力船舶，打造一支‘綠色、聯運、平安、智能’船隊。”向林魁滿懷信心地說道。
同樣看好的還有茍元君。“新長江26007”在其修船廠完工后，吸引了不少船東前去參觀。“這種新能源船舶適應國家提出的節能環保大趨勢，也能節省燃油消耗，還有著優先過閘的優待，很多船東都表示出了有很強的改造意愿。”
本次與“新長江26007”同批過三峽船閘的LNG動力船還有來自重慶港盛船務有限公司的“港盛1005”輪，該公司于2018年6月就改建完成兩艘LNG雙燃料動力船。“長遠來看，發展LNG動力船肯定是大勢所趨，但是改造成本和當前依然不夠完善的LNG加注站布局也是我們十分擔憂的問題。”該公司機務部部長李世華對記者表示。
“港盛1005”輪的改造成本為500萬左右，“新長江26007”的改造成本為600萬左右，價格都不低，為此，許多業內人士紛紛提出建議，希望國家能就LNG動力船的新建和改造加大補貼力度，進一步推動綠色航運發展。另外，李世華表示，當前長江上游只有一座分布在重慶巴南區麻柳作業區的LNG加注碼頭，遠遠不能滿足船舶加氣的需求。
針對船方普遍擔心的問題，重慶市交通運輸局運輸處副處長譚毅表示：“支持LNG動力船的發展是肯定的，下一步也將多方面了解和比較新能源船型的市場運行情況，廣泛征求相關企業的建議，以進一步確定引導方向和相應的補貼政策。”
2019年10月起，長航集團所屬上海長江輪船有限公司對“新長江26007”輪實施改造。主要是在原柴油動力系統的基礎上，增加了一套使用純LNG為燃料的電推動力系統。主要包括一個50立方米的LNG儲存罐、兩套安保系統、兩臺350KW可變速氣體發電機組、一套直流組網配電板、兩臺300KW可逆轉推進電機、一套PMS功率管理系統、以及遙控和監測系統等。
“改造完成后，‘新長江26007’變得更節能環保和經濟高效了。”長航集團總經理助理、上海長江輪船有限公司總經理張雅談道。LNG與傳統柴油相比，環保優勢突出。據實驗測算，在相同能量功率輸出下，天然氣的氮氧化物減排90%，硫氧化物和PM2.5排放幾乎減少100%。此外，經濟效益也比較明顯，與傳統柴油動力船舶相比，該輪可降低10%的燃料消耗，價格成本同比下降25%至30%。
“‘新長江26007’輪上新安裝了一個50立方米的LNG儲存罐，大概為20噸，能夠滿足船舶從重慶到上海一個單次航行。在船舶運營過程中，燃料費用占到運營成本的60%，而我們與中石油簽訂了議價協議，即不管市場如何變化，都會按照油價的75%來結算天然氣價格，如果能在成本上節約25%左右的話，經濟性還是很好的。”長航貨運有限公司重慶分公司總經理向林魁介紹道。
“雙燃料”異于“雙動力”
推進方式開先河
據了解，當前長江內河上的LNG動力船主要集中在長江下游的江蘇、南京和上海，與這些LNG船舶相比，“新長江26007”有什么技術特點和優勢？該船技改總承包商——中集安瑞科控股有限公司船改氣業務總經理竇衛東向記者作出了介紹。
“之前長江下游投用的LNG動力船，準確來說應該叫柴油—LNG雙燃料動力船，柴油和LNG燃料共用一套動力系統，而‘新長江26007’屬于雙動力船舶，船上有燃氣、燃油兩套動力系統，且分隔在兩個獨立機艙，獨立運行、獨立控制，可智能切換，安全性能有更可靠保障。”竇衛東介紹說。
“柴油—LNG雙燃料動力船是一種混燒模式，當船舶功率低于30%時，LNG可能存在燃燒不充分的情況，環保效果也可能會打折扣。”承擔該船技改工作的重慶東風船廠修船廠廠長茍元君說道。從重慶到上海的2000余公里，近95%的航段都可以100%用LNG動力推進，綠色環保效果更明顯。
那為何要安裝兩套動力系統? 竇衛東進一步解釋說，由于“新長江26007”的航線往返于重慶與上海之間，若是在枯水期，船舶航行于豐都至重慶一段，則可能遇到水流急、險灘多的情況。“因為LNG燃燒方式的原因，LNG動力船功率損耗比較大，可能達25%左右，且循環值比較低，反應速度比較慢，遇到急流險灘時，船舶上水動力可能不足，這時就需要切換到燃油動力系統，助力航舶順利航行。”
“此外，柴油—LNG雙燃料動力船與‘新長江26007’的推進方式不同。” 茍元君告訴記者，柴油—LNG雙燃料動力船是LNG直接用作動力推進船舶行進，而“新長江26007”的變速氣體發電機組使用純LNG燃料，為直流組網提供電能，且根據負荷大小可適時變速,從而達到節能目的。直流組網可通過逆變器為全船提供穩定的交流電能。“它是第一艘使用直流組網技術的電力推進散貨船，開創了直流電推技術在長江大型散貨船應用的先河，為后續鋰電池、氫燃料電池等清潔能源在船舶上的應用提供了參考和借鑒。”
LNG動力船未來可期
“微引燃”動力成新寵
在竇衛東看來，“新長江26007”雙動力船舶其實還不是新能源船舶的“最終歸宿”。“我認為這種雙動力船舶是一種比較好的過渡，當前國外技術比較完善的LNG動力船都是‘微引燃’動力，我們現在也正在朝那個方向邁進。”
什么是“微引燃”動力? “它更像是當前柴油—LNG雙燃料動力船的‘進階版’。”竇衛東談道。根據市場調查，當前投用的LNG雙燃料動力船，LNG的替代率大多只能達到75%，而“微引燃”動力的LNG替代率可達到95%。
記者了解到，“微引燃”動力采用一種特殊的內燃設計，在正常循環中，同一個噴油器首先注入5%的柴油進行第一次噴射，發揮“燃體火花塞”作用，然后注入95%的壓縮天然氣進行第二次噴射。“這種動力的船舶環保性能好，運行穩定，反應速度也快，基本可以彌補當前LNG雙燃料動力船的不足。”
竇衛東表示，今年7月下旬，中集安瑞科作為技術總承包商，將為四艘3600噸的新建集裝箱船舶提供“微引燃”動力技術支持，為船舶建好一個強大的“心臟”。
其實不管是LNG雙燃料動力船、LNG雙動力船舶還是“微引燃”動力船，都普遍有著節能環保、經濟高效的優勢，那么航運市場主體對這類運用清潔能源的船舶怎么看？記者也聽到了各種不同的聲音。
“‘新長江26007’是第一批經過工信部審批合格的新能源綠色船型，我們比較看好，集團也計劃再批量改造和建造更多清潔能源動力船舶，打造一支‘綠色、聯運、平安、智能’船隊。”向林魁滿懷信心地說道。
同樣看好的還有茍元君。“新長江26007”在其修船廠完工后，吸引了不少船東前去參觀。“這種新能源船舶適應國家提出的節能環保大趨勢，也能節省燃油消耗，還有著優先過閘的優待，很多船東都表示出了有很強的改造意愿。”
本次與“新長江26007”同批過三峽船閘的LNG動力船還有來自重慶港盛船務有限公司的“港盛1005”輪，該公司于2018年6月就改建完成兩艘LNG雙燃料動力船。“長遠來看，發展LNG動力船肯定是大勢所趨，但是改造成本和當前依然不夠完善的LNG加注站布局也是我們十分擔憂的問題。”該公司機務部部長李世華對記者表示。
“港盛1005”輪的改造成本為500萬左右，“新長江26007”的改造成本為600萬左右，價格都不低，為此，許多業內人士紛紛提出建議，希望國家能就LNG動力船的新建和改造加大補貼力度，進一步推動綠色航運發展。另外，李世華表示，當前長江上游只有一座分布在重慶巴南區麻柳作業區的LNG加注碼頭，遠遠不能滿足船舶加氣的需求。
針對船方普遍擔心的問題，重慶市交通運輸局運輸處副處長譚毅表示：“支持LNG動力船的發展是肯定的，下一步也將多方面了解和比較新能源船型的市場運行情況，廣泛征求相關企業的建議，以進一步確定引導方向和相應的補貼政策。”
