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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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DNV向中国CMES-Tech公司新型35米倾倒收放式风力助推转子颁布TADC证书

这是中国首个根据DNV WAPS规范(ST-0511)获得此项认证的国产转子系统,标志着中国绿色航运技术产业的一个重要里程碑。

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船级社DNV于周三(12月3日)表示已向中船(上海)节能技术有限公司(CMES-Tech)的新型5米×35米规格倾倒收放式风力助推转子颁发了型式认可设计证书(Type Approval Design Certificate,简称TADC)。
这是中国首个获得DNV WAPS(风力辅助推进系统)规范(ST-0511)认证的国产转子系统。

DNV船级社表示,此次认证确认该系统已具备安装于DNV级商船的条件,并标志着中国绿色航运技术产业迈出了重要一步。

随着航运业面临燃料成本和排放法规日益增长的压力,针对可靠高效风力辅助推进系统(WAPS)的全球需求正不断攀升。近年来,DNV认证的WAPS解决方案数量已持续增加,并其中包括来自世界各地供应商的固定式或可倾倒收放式转子、翼帆和吸力帆系统。

当下,CMES-Tech的倾倒收放式转子系统采用可伸缩和可调节设计,能够适应不同的吃水和航行条件,并在货物作业期间回收,以避免干扰甲板/舱口作业或港口基础设施。同时,该系统集成了智能传感和自动控制功能,可根据实时风况调整运行,在确保安全前提下最大限度地提高风力推进效率。

CMES-Tech总经理Huang Guofu (黄国富)博士表示:“获得DNV的TADC认证是中国绿色航运业的一个里程碑,也是对我们设计成熟度、结构完整性和实用性的有力验证。这表明了,我们5米×35米的倾倒收放式转子设计符合最高船级标准,也印证了我们致力于提升海上作业效率的承诺。因此,我们期待与DNV继续合作,不断创新,为全球船东提供能够创造经济和环境价值的解决方案。”

作为TADC认证流程的一部分,DNV的船级专家审查了所有机械、结构和电气设计文件,并评估了该系统在实际运行和环境条件下的船舶应用适用性。其中,审查结果确认,CMES-Tech系统的设计符合DNV WAPS技术标准(ST-0511)的要求。

DNV副总裁兼中国南区总经理Chen Keng(陈铿)先生表示:“随着对节能减排解决方案的需求日益增长,WAPS技术将能够为船东带来立竿见影的切实效益。”

“此次向CMES-Tech颁布TADC证书,意味着我们不断壮大的WAPS系统产品组合又新增了一项符合行业领先评估标准的方案,而进一步增强了人们对其实际应用性能的信心。在此,我们祝贺CMES-Tech取得这一成就,同时,这也凸显了我们在推动新型节能技术更广泛应用方面的紧密合作。”

此外,转子原型机已成功通过严格的120%过载结构测试,而证明了其在极端负载条件下的稳健性。展望未来,CMES-Tech将继续推进详细的安装规划和海上试验,以验证新系统的运行性能。

图片来源:DNV
发布日期:2025年12月5日

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瓦锡兰认为2026年将有四大关键趋势塑造航运业未来

该公司强调的四大关键趋势包括数字化和大数据兴起,以及日益重要的灵活脱碳战略。

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随着海事行业迈入2026年,瓦锡兰集团(Wärtsilä)近期指出了影响2026年全球航运业的四大重要趋势。

从数字化和大数据时代的到来,到日益重要的灵活脱碳战略,这些趋势将重新定义全球船东和运营商的竞争力、效率和可持续性:

  • 全生命周期优化:随着技术飞速发展和法规不断演变,船东正从短期解决方案转向整体性的长期战略。其中,全生命周期优化涵盖船舶设计到最终报废,全面考虑了环境影响、运营效率和经济可行性,以支持更明智的投资决策和资产价值保值。同时,船东、运营商和原始设备制造商之间的协作和透明度,将是最大化效益和应对未来不确定性的关键。
  • 灵活的脱碳战略:脱碳方案必须根据每艘船舶的运营情况、可用燃料和业务重点量身定制。在这方面,灵活的战略涵盖规划、整合和持续监控,可确保船舶在技术和法规不断发展的过程中保持竞争力并符合相关规定。同时,投资于燃料灵活型发动机、混合动力推进系统和甲烷泄漏缓解措施是帮助船东确保船队面向未来的解决方案之一。
  • 数字化、大数据与分析:船舶设计日益复杂,其中,配备混合动力系统、先进的电力管理系统和替代燃料系统,都需要强大的数字化集成。在这方面,通过高级分析工具运用船载数据,将可以实现实时运营建议,以进而显著降低燃料消耗、排放和运营成本。虽然,一些行业领先企业已经开始利用这些功能,但数据治理和集成等挑战仍阻碍了其广泛应用;无论如何,面向未来的发展方向目前已明确。
  • 监管环境变化无常:尽管国际海事组织(IMO)的净零框架(Net-Zero Framework)近期已被延迟,但监管环境却仍在持续演变,其中,欧盟排放交易体系(EU ETS)和FuelEU Maritime等区域性举措已对全球航运业产生了重大影响。因此,随着企业为更严格的排放要求做好准备,健全的合规和报告机制已变得非常重要。

展望未来

瓦锡兰海事总裁Roger Holm 表示:“展望2026年,开展合作将在推动航运业可持续转型、塑造更清洁、更智能的海事未来方面发挥至关重要的作用。其中,瓦锡兰在燃料灵活性、集成和跨行业合作方面的领先地位,正体现了原始设备制造商 (OEM)、运营商、港口、燃料供应商和监管机构之间日益增长的合作需求。接下来,我们将与客户并肩前行,提供创新解决方案、专家指导,并始终专注于提升效率和创造长期价值。”

同时,Holm继续说道:“立法对于加速替代燃料投资极其重要,但它并非万能灵药。因为,推进脱碳是一项团队合作。其中,海事生态系统蕴藏着非凡的创造力和世界一流的技术实力,通过利用这些优势,我们可以携手推进脱碳和数字化转型。当下,我们已经拥有为全球航运构建更清洁、更智能未来的工具。”

图片来源:瓦锡兰
发布日期:2025年12月5日

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海事行业高管们探讨如何在充满不确定性的海事行业中发挥领导力、务实精神和促进合作

GCMD首席执行官表示,脱碳进程像是象征性地“一口一口地吃掉一头大象”,需要循序渐进才能实现目标。

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推动海事转型、迈向IMO 2050目标及实施 IMO净零框架(Net Zero Framework, 简称NZF)需要采取多管齐下的方法:一方面,需要强有力的统一领导克服政治分歧,而另一方面,也需要执行务实渐进的解决方案,以及通过整个行业开展强有力的合作。

以上洞察,是近期一次会议上与会专家们一致认同的论点。

国际船燃工业协会(IBIA)主席兼Star Bulk船用燃料总监Constantinos Capetanakis于11月18日(星期二)在中国香港举行的IBIA 2025年会上主持了“第一场:领导力讨论——推动海事转型”(Session one: Leadership Discussion – Driving Maritime Transformation)环节,以下是各专家所分享的观点:

Hong Lam Marine Pte Ltd首席执行官、新加坡航运协会(SSA)前主席、国际航运公会(ICS)前副主席Caroline Yang女士

Caroline Yang女士强调,全球海事领域目前迫切需要强有力的统一领导。

对此,她提及了当前关于领导力的悖论:一些地区面临权威缺失,但在另一些地区,却面临权力过大、个人独断的领导;例如,在2025年10月,海上环境保护委员会(MEPC)特别会议未能批准国际海事组织的净零框架(Net Zero Framework,简称NZF)。

她强调:“如今,我们需要的是强有力的统一领导,并通常为一个团队,而非个人。”

“全球海事领域必须团结起来,反思净零框架所提出的问题,并通过国际航运公会等平台寻求解决方案。”

“虽然民主力量值得重视,但拥有一位心系国家的强有力领导人,也对于长期计划的实践至关重要,因为,民意与脱碳进程有时可能存在冲突。”

对海事行业而言,这意味着需要一支强大的领导团队来应对脱碳过程中的种种复杂挑战。

Caroline Yang强调,NZF尚不完善,但同时,能够让业界达成共识将是建立一套统一的全球规则的关键一步,并将比各自为政的局面更为可取。

“业界支持净零框架(NZF),因为,一套统一的全球规则优于各自为政的局面。”她解释。

“它,并不完美,但是最佳的选择。令人震惊的是,有人竟然通过精心策划的‘蛮力’手段阻挠该框架被实施。”

“无论如何,此次延期提供了12个月的时间来解决所提出的合理问题,并涵盖资金管理方面的担忧。因此,志同道合的行业和政府参与者必须重新集结,重新进行思考并解决这些问题。”

全球海事脱碳中心(GCMD)首席执行官Lynn Loo教授

Lynn Loo教授表示,海事行业可以通过将科学严谨性与商业现实相结合,并促进创新融资以及采用数据驱动的决策,来应对不确定性并走向可持续的未来。

其中,她简要介绍了已获得高达3500万美元资金承诺的能源效率技术基金(FEET);同时,FEET也是全球首个采用“按节能付费”还款机制的船舶改造基金,能将还款与经核实的燃料和监管方面的节省直接挂钩。

“与我们合作的银行已了解其中的挑战,即不确定性可能将伴随风险。针对这一点,通过我们的‘按节能付费’模式,让贷款偿还与实际的船用燃料节省挂钩,将有助于分散风险和收益。”

“由于能源转型本身就存在风险,因此,其发展关键在于运用混合融资和多元化投资组合等理念,最大限度地降低和共担风险。”

展望未来,Loo教授倡导采取循序渐进的方式推进脱碳,并将其比喻为“一口一口地吃掉一头大象”。

“循序渐进至关重要。同时,能源效率对于当前和未来的船用燃料供应都非常重要。”她说道。

“对于当前船队中三分之二可能永远不会使用未来燃料的船舶而言,碳捕集技术是一项重要的改造方案,否则,这些船舶可能将成为搁浅资产。而其中方案,包括诸如在船上安装一座化工厂,将为非定期航线船舶提供一种可行途径,因为,我们相信,二氧化碳卸载方法其实与‘减排’非常相似。”

“总括而言,不会有单一的解决方案;而方案的选择,也将取决于船舶、船龄和航线。”

图片来源:Manifold Times
发布日期:2025年11月25日

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