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亚洲航运脱碳:船上碳捕集技术的潜力

根据其最近所发布的最新白皮书 ,DNV 深入研究了船上碳捕集与封存技术的潜力,特别是在亚洲区域的发展。

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最近,挪威船级社 DNV 发布了最新的白皮书,阐明船上碳捕集和封存技术的潜力,尤其是在亚洲区域,并强调了船东对该技术日益增长的兴趣,以及行业需采取哪些措施鼓励其被更广泛采用;内容如下:

作者:Cristina Saenz de Santa Maria
DNV 东南亚、太平洋和印度海事副总裁、区域经理

国际能源署 (International Energy Agency,简称IEA) 表示,要实现《巴黎协定》规定的 1.5°C 全球变暖限制,我们将需要在 2050 年前每年捕集 76 亿吨二氧化碳。(参考文献 1)

去年,全球碳捕集与封存研究院 (Global CCS Institute,简称GCCSI) 在其 2023 年 7 月的信息更新中提到,目前的碳捕集和封存 ( Carbon Capture and Storage,简称CCS) 项目每年可捕集约 50 兆吨二氧化碳。这意味着,从 2023 年到 2050 年,CCS 容量必须增加至少 100 倍才能捕集预计的 76 亿吨二氧化碳。 (参考文献 2)

其中,DNV 看到了船上碳捕集与封存(Onboard Carbon Capture Storage,简称OCCS)技术的巨大潜力,并正积极与业内参与者合作进行测试。

Cristina Saenz de Santa Maria, DNV
亚洲 OCCS 展望

在其最新的 OCCS 白皮书中,DNV 着手为船东、技术提供商和其他利益相关者提供了有关 OCCS 核心问题的指导。(参考文献 3)

从一开始,该报告就明确指出,除了提高能源效率和转向碳中性燃料外,OCCS也是航运温室气体 (GHG) 减排努力中的其中关键。

捕集由碳基燃料产生的二氧化碳并将其利用或封存于地下,对于航运业来说非常重要,因为,这可帮助接近 IEA目标或实现 IMO 的减排目标:到 2030 年让国际航运的年度温室气体总排放量与 2008 年水平相比减少至少 20%,并力争减少 30%。(参考文献 4)

一位业内人士——中游二氧化碳服务公司 ECOLOG 的首席商务官 Jasper Heikens 向我们介绍了亚洲(以及欧洲)的 CCS 发展活动。

他指出,作为推进CCS 的驱动因素之一,如果亚洲工业希望将其产品销往欧盟,他们将需要遵守欧盟即将出台的碳边境调整机制 (Carbon Border Adjustment Mechanism, 简称CBAM)。

Heikens 先生认为,亚洲有望发展成最大的二氧化碳运输市场,因为,日本和韩国的存储能力非常有限,并相较于欧盟将面对更远的二氧化碳运输距离,例如运往马来西亚、印度尼西亚或澳大利亚。(参考文献 5)

今年 3 月,总部位于新加坡的全球海事脱碳中心 (Global Centre for Maritime Decarbonization,简称GCMD) 发布了一项关于卸载船上捕集二氧化碳的里程碑式研究,并指出港口准备不足是将其大规模商业化的主要障碍:

  • 目前,港口处理被捕集二氧化碳 (CO2) 的基础设施和程序不足,
  • 定义卸载、利用和/或封存二氧化碳的明确途径,对于大规模商业化船上碳捕集和封存技术至关重要。

GCMD 首席执行官 Lynn Loo 教授在报告中评论道:“虽然已通过试点项目成功在船上演示了多种捕集技术,但是,如何将商船上捕集的碳安全卸载,以及价值链的其余部分应是什么样子,仍是未知数。”(参考文献 6)

船东的兴趣日益浓厚

随着监管环境快速发展,其中日益重要的,就是船东在展望未来之际也着手实施脱碳战略,以能够符合监管规定和优化运营。

因此,近年来,我们看到越来越多的亚洲船东建立合作伙伴关系以探索 OCCS 的潜力。

DNV 于 2023 年 11 月与 AL 集团及其新加坡公司 Asiatic Lloyd Maritime LLP 签订了联合开发项目 (JDP)协议,以探讨在 AL 的 7,100TEU 集装箱船和新造 Kamsarmax 型散货船上安装CCS设备的可行性。(参考文献 7)

根据 JDP,DNV 将与 AL 合作,使用 DNV 的 FuelPath模型对船上CCS开展技术经济研究,以评估不同燃料和技术策略的经济潜力。

当下,在 DNV 经验丰富的全球网络和新加坡海上脱碳和智能航运卓越中心(Centre of Excellence for Maritime Decarbonization & Smart Shipping)专家团队的支持下,我们正处于有利的地位,可以帮助该行业以安全有效的方式驾驭海上能源转型。” (参考文献 8)

今年早些时候,我们与新加坡航运公司 SDTR Marine 签订了另一份 JDP,以合作在后者旗下85,000 载重吨的Kamsarmax型散货船上开展船上碳捕集与封存 (OCCS) 可行性研究。

通过这些 JDP以及与其他利益相关者之间的合作,DNV 将助力解决 OCCS 极其重要的经济可行性问题,并同时处理所有与运营和安全性相关的问题。

迈向更广泛采用的步骤

为了让船东采用船上碳捕集技术,将必须先制定适当的排放法规为捕集的二氧化碳提供信用。

目前,欧盟排放交易体系(EU ETS)是唯一激励采用船舶碳捕集技术的监管框架,与欧盟的陆基 CCS 战略一致。

此外,国际海事组织已成立一个工作组,进一步研究如何根据新的温室气体排放法规实施船上碳捕集技术。

当下,我们非常清楚的是(白皮书也强调了这一点),全球海运业不能单独使用 OCCS。反之,我们必须和全球CCUS价值链促进相连性。

截至今天,相关的基础设施尚未建立。因此,航运业者需与其主要航运枢纽附近的相关 CCUS 开发项目建立联系,以探讨如何与更广泛的 CCUS 价值链相连起来。

唯有获得必要的全球和地区监管部门批准,以及进行行业评估、测试和试点项目,OCCS 才能取得成功。

注意:请点击此处访问 DNV 的船上碳捕集系统 (OCCS) 指南。
参考文献:

  1. https://www.iea.org/reports/net-zero-roadmap-a-global-pathway-to-keep-the-15-0c-goal-in-reach
  2. https://www.globalccsinstitute.com/wp-content/uploads/2023/12/Global-Status-Report-2023_Slide-Deck-APAC-Website.pdf
  3. https://www.dnv.com/maritime/publications/the-potential-of-onboard-carbon-capture-in-shipping-download/
  4. https://www.imo.org/en/OurWork/Environment/Pages/2023-IMO-Strategy-on-Reduction-of-GHG-Emissions-from-Ships.aspx
  5. https://www.dnv.com/expert-story/maritime-impact/positive-outlook-for-carbon-shipping-amid-big-push-to-fix-technical-challenges/
  6. https://www.gcformd.org/landmark-study-on-offloading-onboard-captured-carbon-dioxide/
  7. https://www.dnv.com/news/dnv-and-al-group-to-cooperate-on-ccs-feasibility-study-250184/
  8. https://www.dnv.com/news/dnv-inks-jdp-to-explore-occs-for-sdtr-marine-s-kamsarmax-252180/
     
    图片来源:DNV
    发布日期:2024 年 6 月 24 日
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VPS:将航运监管要求转化为运营与商业优势

Steve Bee 和 Emilian Buksak 探讨了企业该如何支持航运业将环境法规挑战转化为运营效率和商业效益。

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周一(4 月 7 日),船用燃料测试公司 VPS 的集团营销兼战略项目总监 Steve Bee ,以及脱碳顾问 Emilian Buksak 探讨了该公司如何支持航运业将环境立法的挑战转化为运营效率和商业利益:

早在 1981 年,在“可持续”一词用于帮助保护地球之前,VPS船舶燃料质量检测 (fuel quality testing,简称FQT) 服务就已明确致力于实现可持续的全球航运船队。甚至,在任何国际船用燃料质量标准出现之前,VPS 就已开始测试燃料,以助力保护船舶运营与发动机性能,以及船员的健康与安全和环境影响。

目前,全球航运业正走向脱碳和可持续发展,同时,针对船东和运营商的监管和立法要求已变得日益复杂。而为了满足这些要求,数字化、对即时准确数据的需求,以及低碳、甚至零碳燃料的使用都已成了航运业的必需品,因为,航运业正在努力实现多层次的合规性。

如今,VPS 正持续提供市场领先的测试和检验服务,以通过延长燃料和润滑油的使用寿命和间接延长其所服务资产的使用寿命,进一步帮助船东和运营商遵守、甚至超越监管要求。通过提供全面的服务,VPS 的测试和数据解决方案有望弥合复杂法规与实际日常运营之间的差距,并为船舶运营商提供支持。

通过进行燃料质量测试,VPS 可以验证船舶使用的燃料(无论是化石燃料、生物基燃料还是甲醇燃料)是否符合当前严格的规范。因此,通过及早发现质量问题,运营商可以避免发动机损坏、计划外停机和昂贵的改造需要。同时,即使新的低碳燃料进入市场,VPS 的深入测试也能助力确保每一批燃料都“符合用途”,以帮助船舶运营商在评估这些替代燃料时充满信心。因此,通过生成测试数据,VPS正帮助客户从采购的燃料中获得最大价值。

其中,严格的润滑油测试也对此进行了补充,将有助于微调设备以保持运行效率和减少停机时间。此外,VPS的服务也包含部署排放测量设备,以收集对合规报告和运营洞察至关重要的准确数据。

此外,除了提供测试及相关的数据服务外,VPS 也提供脱碳软件与咨询服务,并涵盖战略脱碳规划、船舶燃料性能优化(包括速度和发电管理)、技术和运营效率计划,以至基础的船员培训。通过精准定位船舶运营周期中的改进领域,VPS能助力降低燃料消耗、减少排放,并最终支持运营商向更清洁、更具成本效益的运营模式转型。

但首先,让我们来看看当前的立法要求及相关挑战。

自2005年5月19日国际海事组织(IMO)《防止船舶造成污染公约》附则VI首次实施以来,航运业已出台了多层次的立法,并要求船舶必须遵守这些法规。

同时,行业脱碳目标主要由国际海事组织及其降低国际航运碳强度的初步战略推动,包括:与2008年相比 ,到2030年让国际航运的二氧化碳排放量至少减少40%,并力争到2050年减少70%;以及,到2050年,尽可能让国际航运业的年度温室气体排放总量相对2008年至少减少50%。

2023年,国际海事组织对其脱碳战略进行了修订,并指出将需通过进一步提高新船的能源效率降低船舶的碳强度。此外,船舶的能效设计要求也需要加强,以降低船舶的碳强度,并支持到 2030 年将二氧化碳排放量相对 2008 基准年减少至少 40%。此外,零排放或近零排放温室气体技术、燃料和/或能源的采用率应有所增加,并到 2030 年应至少占国际航运能源消耗量的 5%(力争达 10%),到 2050 年左右,国际航运的温室气体排放应达到净零。

此外,本次战略修订引入了指示性检查点,以监测到 2030 年让国际航运年度温室气体排放总量相对 2008基准年至少减少 20%,并力争达30%,以及,到 2040 年让国际航运年度温室气体排放总量相对 2008基准年至少减少 70%,并力争达到 80% 。

国际海事组织温室气体战略获得的支持:

CII - 碳强度指数:用于确定、确保船舶运营碳强度在特定评级范围内持续改善的相应年度减排系数。其评级涵盖从低性能表现等级(E)到高性能表现等级(A)。其中,CII 衡量的是每单位货运能力、每海里所排放的二氧化碳量,并综合考虑航速优化、防污管理以及替代燃料的使用等因素。

同时,船舶保持 CII 评级的难度将逐年递增。其中,表现最佳的船舶很可能将在市场上获得升水交易。

自2024年起,船舶必须计算CII,并将其与上一年度的DCS汇总数据一起提交给数据收集系统验证员。其中,这必须包含任何修正系数或航次调整。而DCS和CII的提交截止日期,将不晚于每年3月31日。

并且,已达到的年度运营CII和环境评级(A至E)将记录在DCS符合性声明(SoC)中,该声明必须在船上保存五年。

如果连续三年获得D评级或获得一次E评级,则船舶必须更新其《船舶能源效率管理计划》(SEEMP)第三部分,并制定纠正措施计划,以及在SoC签发前进行验证。同时,纠正措施计划应包括对未达到所需CII等级的原因进行的分析,并包含修订后的实施计划。

值得注意的是,使用液化天然气 (LNG)、生物液化天然气 (Bio-LNG)、生物燃料和甲醇等低碳燃料可立即减少排放,并将明显帮助船舶提高其 CII 评级和遵守日益严格的法规。

四年多来,VPS 在船用生物燃料和甲醇方面的理解一直处于市场领先地位。其中,VPS 实验室在创新测试技术和方法方面已开展了大量研发工作,以协助改进燃料管理和提高环境合规性。2021 年至 2024 年间,VPS 测试了相当于超过 160 万吨被交付生物燃料的样品。并且,这项工作涵盖了生物成分测试,例如最常见的脂肪酸甲酯 (FAME),以及氢化植物油 (HVO)、腰果壳油 (CNSL) 和轮胎热解油 (TPO)。之后,这些经验和专业知识都已传达给 VPS的客户,以加深他们对此类燃料的理解,并实现所需的减排和效率提升。

注:VPS 的完整文章可在此处阅读

图片来源:VPS
发布日期:2025年4月8日

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DNV专家强调航运业脱碳进程的碎片化现实

“航运公司之间的脱碳进程呈现了碎片化的状态,因为,每家公司都面临着不同的成熟度和财务能力。”Shahrin Osman 博士表示。

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DNV 船级社的一位行业专家Shahrin Osman 博士表示,尽管截止日期和目标很明确,但,航运业的参与者在针对 IMO 2030/2050 和其他排放法规的准备方面仍处于不一致的状态。

DNV海事咨询部海事脱碳和智能航运卓越中心(新加坡/亚太地区)主任 Shahrin Osman 博士指出,航运业正处于一个关键的十字路口,其中,不同组织间的技术准备和战略规划存在着很大的差异。

“航运业现在处于非常碎片化的状态,所以,你无法真正评估其在脱碳方面的整体进展究竟到了什么程度。”他在 2025 年新加坡亚洲国际海事展览会的海事能源结构小组讨论会上告诉与会代表。

“在业内,像 MOL 这样的组织的规划和决策能力相对地非常先进,同时,其也具备了作出分析与决策的组织能力。”

“不幸的是,很多组织并不像 MOL 那么先进。”

对此,Shahrin博士解释每个组织都需要量身定制的脱碳计划,并强调,业者需依靠专家建议并开展合作方可在脱碳技术方面做出明智的投资决策。

其中,他建议利益相关者参考 DNV 的最新报告《节能措施和技术——海事脱碳之旅的关键解决方案和战略》(Energy-efficiency measures and technologies – Key solutions and strategies for Maritime’s decarbonization journey),因为,该报告全面概述了 40 多种节能措施,并详细说明了它们的节能效果、成本数据以及对特定船型的适用性。

“现在应做的,就是进行规划、分析和采取行动,同时,这也是我们可以为所有船东做的事。”Shahrin 博士分享道。

“如果所有船东都采用节能技术,那么,我们可以节省约 16% 的船用燃料,并相当于 2,500 艘大型船舶或 55,000 艘中小型船舶能耗,是我们通过共同努力就能实现的巨额节省。”

然而,他指出,Clarkson的数据显示,船东和运营商对减排技术的采用仍然“非常有限”。

“这并不容易,因为,引进这些技术的每项投资都需要 50 万到 100 万美元的投资。其中,风力辅助推进技术的投资更高,可能将需要 300 万到 600 万美元,不过,其所能达到的资金节省也是巨大的。”Shahrin 博士指出。

“与此同时,您也需要来自专家的建议和意见,才能进一步向董事会或首席财务官寻求投资。”

“当下,航运公司之间的脱碳进程呈现了碎片化的状态,因为,每家公司都面临着不同的成熟度和财务能力。因此,每个船东都需要有自己的行动计划;若船东自身不具备内部专业知识,那,他将需要向专业人士寻求建议。”

相关文章: DNV 向船东发布节能措施与技术新报告
 
图片来源:Manifold Times
发布日期:2025 年 4 月 4 日

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新加坡与安特卫普-布鲁日港在海运脱碳与数字化领域开展合作

安特卫普-布鲁日港与 MPA 之间的谅解备忘录将提供一个框架,以交换信息并探索在碳减排和数字能力提升等关键领域开展合作。

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安特卫普-布鲁日(Antwerp-Bruges)港和新加坡海事及港务局 (MPA) 于周二 (2 月 25 日) 宣布双方已于 3 月 21 日签署了一份谅解备忘录 (MOU),以合作开展海运脱碳与数字化工作。

其中,该谅解备忘录为安特卫普-布鲁日港和 MPA 提供了一个框架,以交换信息并探索在碳减排和数字能力提升等关键领域开展合作。

预计,这项联合举措将加强安特卫普-布鲁日港和 MPA 之间的伙伴关系,并重申合作和知识交流在应对全球海事挑战方面的重要性。

同时,该谅解备忘录由安特卫普-布鲁日港总裁 Jacques Vandermeiren 先生和 MPA局长 Teo Eng Dih(张英智) 先生签署。 3 月 25 日,在新加坡总统Tharman Shanmugaratnam到比利时进行国事访问期间,双方交换了谅解备忘录。

其中,谅解备忘录是由安特卫普市副市长(负责港口和经济事务)兼安特卫普-布鲁日港董事会主席 Johan Klaps 先生与新加坡驻比利时王国、卢森堡大公国和荷兰王国大使 Lim Hong Huai 先生代表两方交换。

安特卫普-布鲁日港总裁 Jacques Vandermeiren 表示:“这份谅解备忘录标志着能源和数字转型的重要一步。在安特卫普-布鲁日港,我们正致力于开拓可持续且安全的未来。”

“接下来,我们将致力于通过该合作伙伴关系开展协作和交流知识,因此,我们期待与 MPA 密切合作,以实现我们的共同目标。”

MPA 局长 Teo Eng Dih 表示:“我们与安特卫普-布鲁日港的合作标志着我们朝实现共同的海运脱碳与数字化目标迈出了重要一步。”

“其中,合作和知识交流将是推动该行业创新和实现可持续发展的关键,因此,我们期待与安特卫普-布鲁日港加强合作,以创造更可持续、高效和安全的航运未来。”

图片来源:安特卫普-布鲁日港
发布日期:2025 年 3 月 27 日

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