必维国际检验集团（BV）：生物燃料是当今的过渡船用燃料吗？

Published

1 年 ago

3 10 月, 2023

admin

BV 发表了一篇文章，指出生物燃料是一种具前景的“交钥匙”过渡燃料，但概述了航运公司应考虑的实际采用与技术问题。

法国船级社必维BV（国际检验集团）周四（9月28日）发表一篇文章指出，生物燃料是一种很有前途的“交钥匙”船用过渡燃料，但概述了航运公司应考虑其实际运用与技术问题：

向低碳替代燃料过渡的竞赛已经开始，其中，生物燃料的势头正在增强；但什么是生物燃料呢？其实，生物燃料是由生物质（生物和非化石来源有机物）生产的气体或液体燃料。生物燃料能很容易地适应现有船舶，是一种很有前途的“交钥匙”过渡燃料。现在，就让我们更深入地研究这一产品带来的承诺。

目前有可用的低碳生物燃料吗？

生物燃料大致可分为三代，其中一些已准备好用于航运业，而另一些则仍处于发展阶段：

 • 第一代或传统生物燃料主要利用农作物、植物油或食物垃圾生产。这些都是全世界最常用的生物燃料。
 • 第二代或先进生物燃料由非粮食生物质原料（如林业或农作物的剩余原料）生产。它们在土地利用和粮食生产方面的负面环境影响可能会较少。
 • 第三代生物燃料是目前需要进一步开发的下一代生物燃料，预计由藻类和微生物生产。

目前，第一代生物燃料最为广泛被使用。然而，它们的可规模性受到其原料来源所限制，因为其原料为粮食作物，因此，这会直接和间接地影响土地利用。

相比之下，由森林生物质、农作物等非粮食原料生产的第二代生物燃料不需面对第一代生物燃料所面临的一些限制。因此，它们在航运业脱碳方面的作用可能至关重要。然而，要达到这一点将需要大幅增加其供应，而这也将需要大量相应的投资。

生物燃料生产途径重要吗？

是的，非常重要！在分析生物燃料全生命周期温室气体排放时，生物燃料的生产方式和使用原料是关键。因为，这将影响并确定它们是否可以被视为低碳燃料。目前，还不存在全球公认的标准或认证来确保生物燃料的端到端可持续生产。例如，第一代生物燃料在纸面上属于碳中和，但是，从健康价值的角度而言并考虑更全面的可持续性标准时，这一说法将更显复杂化。

那么，生物燃料的生产可能会带来哪些其他影响呢？其一，世界各地对于扩大农田生产所需的土地已有着很高的需求，这造成了第一代生物燃料的生产与食品市场形成了相互竞争，遂而变成一场难以获胜的战斗。从道德角度来看，大多数人会优先考虑满足全球粮食需求，而不考量船舶燃料。

航运公司需要了解什么

在生物燃料的采用方面，航运公司有两大类考虑因素：实用性和技术性。

在实用性方面……

到目前为止，与许多燃料一样，我们很难预测生物燃料未来的确切价格。将生物燃料与化石燃料混合使用会降低总体能量含量，这意味着将需要以更多的燃料来维持性能。此外，根据使用的生物燃料和混合成分，船东可能将需与原始设备制造商根据维护需要进行调整。这一点，可能会导致航运公司承担额外的运营支出。

另一个关键因素是其可用性。按照目前的生产率，生物燃料不太可能满足全球海运需求的很大一部分。与陆上交通等其他行业的竞争可能会加剧其供应担忧。然而，这个因素并不是生物燃料特有的挑战，因为其他几种潜在的船用燃料也都面对着相同的挑战。

生物燃料的实际缺点在于供应问题，特别是对于更环保的第二代和第三代燃料。从理论上而言，这些新颖的第二代生物燃料可以成为一种灵活且可持续的燃料选择。此外，它们所需的原料在世界各地都可以获得，并且，相关港口基础设施不需要进行重大改造来适应它们。然而，实际上，它们都需要以明显更大的规模被生产。

技术方面

生物燃料的主要优势之一在于其与发动机的成熟兼容性。船舶通常无需进行改造即可使用生物燃料，使其成为传统船用燃料的“即用型”替代品。而这也使得生物燃料有别于大多数替代燃料，包括氢、氨和液化天然气，因为这些燃料需要特定的发动机或燃料储存、供应系统。

从特征上而言，生物燃料与标准燃料油相似。这也意味着，业者只需进行最少的投资即可满足不断变化的法规，并确保船上船员的安全。

针对生物燃料的规定有哪些？

国际海事组织（IMO）目前正在制定船用燃料生命周期温室气体排放分析指南，预计该指南将成为考虑船用生物燃料减排潜力的基石。

目前，具体的生物燃料法规可能都处于早期阶段，但船舶运营商现在已在对船队进行调整以符合国际海事组织的排放法规。生物燃料可能将是减少排放和满足合规要求的一部分解决方案。凭借其可持续生产途径，与标准化石燃料相比，生物燃料有望显着减少碳排放。

此外，生物燃料似乎也符合氮氧化物（一氧化氮和二氧化氮）排放限制。然而，其中挑战在于证明其合规性。这可能需要进行船上排放测试或通过适用于发动机和燃料氮氧化物排放的验证测试。然而，IMO 法规目前仍将30%生物混合成分或更少的生物燃料视为传统油基燃油。

生物燃料就绪

为了帮助行业为使用生物燃料或混合生物燃料做好准备，必维国际检验集团创建了“BIOFUEL READY”（生物燃料预留）船级符号；它为必要的文档和测试提供了一组要求和全面的指南。 BIOFUEL READY 适用于新船和现有船舶，是BV利用航运专业知识支持海运业脱碳之旅并安全推进创新解决方案的其中示例。同时，它也涵盖氮氧化物排放评估，是当前监管合规性的前沿条件之一。

图片来源：必维国际检验集团BV
发布日期：2023 年 9 月 29 日

UECC 在西班牙完成首单车到船生物LNG加注作业

由绿色能源开发商 Naturgy 供应的液化生物甲烷，直接从槽车泵入 UECC旗下多燃料LNG电池混合动力PCTC“Auto Advance”的储罐。

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2 天 ago

16 1 月, 2025

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欧洲联合汽车运输公司 (UECC) 周一 (1 月 13 日) 表示已在西班牙完成了首单通过卡车转运LBM （液化生物甲烷，也称为生物液化天然气）的加注作业，以扩大可持续燃料的供应渠道。

在维哥（Vigo）港的这一里程碑式作业中， LBM 【由绿色能源开发商 Naturgy 从加利西亚（Galicia）省一家生物甲烷生产厂供应】被直接从槽车泵入 UECC 的多燃料LNG(液化天然气)电池混合动力PCTC（纯汽车和卡车运输船）“Auto Advance”的储罐。

“这是一个重要的发展步骤，因为，这是 LBM 首次在西班牙通过槽车被运输到船上。我们认为，西班牙是有前途的生物甲烷生产市场，并很高兴能够完成此次首单交付。”UECC 能源与可持续发展经理 Daniel Gent 表示。

完成此次交付后，这家欧洲近海滚装贸易界的领先可持续承运商将实现区域 LBM 供应来源多样化，即扩展至其主要枢纽泽布吕赫（Zeebrugge）之外；此前，该公司曾在泽布吕赫与 Titan Clean Fuels 签订了长期供应协议。

“我们正在努力促进更广泛小规模 LBM 供应网络的发展。”Gent 解释。

而此次供应多样化的另一面，就是它也代表了相关燃料首次的物理分子交付（非基于质量平衡），而当下，UECC 也在探索多种替代交付途径以扩大其 LBM 产品组合。

以去年夏天启动的 Sail for Change 可持续发展计划为基础，UECC当下正延续该计划提升燃料的使用率，其中，LBM 已成功供应给公司旗下五艘双燃料和多燃料 LNG动力PCTC，以提供给几家旨在减少范围 3 排放的主要汽车制造商。

而除了为客户的脱碳努力做出贡献外，UECC 也同时为 Naturgy 的可再生能源开发业务建立了燃料需求，与此同时，Naturgy目前正参与多个创新项目，以将农业和牲畜废物转化为生物甲烷，加强区域循环经济。

作为Reganosa 和 Repsol 成立的合资企业，Naturgy 目前正计划通过处理动物粪便和其他废物源每年生产 1 太瓦时的生物甲烷，以满足加利西亚 7% 的年度天然气进口需求，每年减少 50 万吨二氧化碳排放。

Gent 补充道：“我们希望此次通过槽车在西班牙交付 LBM ，将作为首例为后续更多类似的交付作业开路。”

相关文章:JLR 加入 UECC 的生物LNG计划以实现海上运输脱碳
相关文章: Titan 将通过签署新协议为 UECC 多燃料船供应生物甲烷燃料
相关文章: UECC 和 Titan 联手在泽布吕赫港开展生物LNG加注业务

图片来源：欧洲联合汽车运输公司
发布日期：2025 年 1 月 14 日

CTI-Maritec：为什么准确测试生物船用燃料的能量含量至关重要

基于生物船用燃料使用的成分，能准确测量 NSE/净燃烧热以正确衡量生物船用燃料的能量含量，是实现高效船上燃料管理的关键。

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5 天 ago

13 1 月, 2025

admin

海事环境服务与燃料测试解决方案公司 CTI-Maritec 于周三（1 月 8 日）分享了为什么能量含量是生物船用燃料最重要的测试参数或特性之一。

基于生物船用燃料使用的成分，能准确测量 NSE/净燃烧热以正确衡量生物船用燃料的能量含量，是实现高效船上燃料管理的关键：

简介

生物船用燃料已被广泛用作替代燃料，以满足航运业当前的排放要求。其中，ISO 8217:2024 规范已允许生物船用燃料含有高达 100% 的脂肪酸甲酯 (FAME)。而FAME 的主要生产过程，包括使用碱性催化剂将植物油、动物脂肪或废弃食用油与甲醇进行酯交换。如今，ISO 8217:2024 新版本标准已包含了额外的测试参数，以测量生物船用燃料的 FAME 含量、能量含量和氧化稳定性。

准确的净比能 (Net Specific Energy，简称NSE) 有助于实现高效的燃料消耗管理

在本期简报文章中，我们将回顾为什么能量含量是生物船用燃料最重要的测试参数或特性之一。其中，准确测量生物船用燃料的能量含量 NSE 对于高效的船上燃料管理至关重要，而具体事项则包括：

燃料消耗
航程规划
运营成本
机械或设备性能
排放和环境影响

为什么准确测试能量含量是生物船用燃料的重要测试参数

与传统船用燃料相比，含有 FAME 的船用燃料通常具有较低的能量含量。

燃料的热值，是燃料在标准条件下与氧气完全燃烧时以热量形式释放的总能量。其化学反应通常为碳氢化合物与氧气反应生成二氧化碳、水和热量，如下所示：

碳氢化合物 + 氧气 → 二氧化碳 + 水 + 释放的热量

传统上，船用燃料（主要由来自石油来源的碳氢化合物组成）的 NSE乃以 ISO 8217 附件（ISO 8217:2024 附件 J）中规定的公式计算，其准确度可接受。但，针对含有 FAME 的船用燃料，却不能使用 ISO 8217:2024 附件 J 中规定的公式计算 NSE，而应使用 ASTM D240 方法测量。其中，FAME 分子包含羰基和酯键（如下图 1 所示），并不完全由碳和氢原子组成。

图 1：羧酸酯
碳氢化合物的势能密度，由可被氧碳键 (CO2) 和氧氢键 (H2O) 取代的碳氢键数量决定，换句话说，其释放的能量取决于碳氢化合物中碳的氧化状态。而对于含有 FAME 的船用燃料，FAME 分子本身在羰基和酯键中就含有氧原子。其中，FAME中的酯基包含一个与三个氧原子结合的碳，因此，酯的氧化程度比碳氢化合物更高，并且，酯释放的能量与碳氢化合物相比会更少，因为碳氢化合物相对需要更多的氧化反应。

因此，以上段落解释了为何与主要由碳氢化合物组成的传统船用燃料相比，含有 FAME 的船用燃料通常具有较低的能量含量，并且，NSE 的计算公式不适用于含有 FAME 的船用燃料。

根据 ASTM D240 测试方法，欲确定燃烧热，将需通过受控条件在氧弹量热仪中燃烧称重样品。同时，燃烧热是根据燃烧前、燃烧中和燃烧后的温度观测值计算得出的，并适当考虑了热化学和传热校正。其中，MGO、VLSFO、HSFO 和生物船用燃料的总比能 (GSE) 或总燃烧热以及 NSE 或净燃烧热的平均值如下（表 1）：