瓦锡兰：以氨作为船用燃料？如果能更精明处理将更容易实现

瓦锡兰技术集团探讨了使用氨作为船用燃料的多个方面，包括氨加注作业、其主要挑战以及其优点和缺点。

Published

10 月 ago

22 11 月, 2023

admin

科技集团瓦锡兰(Wärtsilä)公司周四（8 月 24 日）发表了一篇见解文章，解释了氨作为船用燃料和其操作等相关注意事项。

以下为文章摘录：

随着航运业正寻求更可持续的燃料选项，氨已成为一种具前景的替代品。因此，本文探讨了使用氨作为船用燃料的各个方面，并提供了如何更明智地使用氨的洞见。

为了实现 IMO 到 2050 年实现温室气体净零排放的目标，航运业需要转向更清洁的燃料。在几种潜在的选择中目前没有明显的领先者，不过，作为其中选项的氨提供了一些独特的优势，使其有机会成为领先的竞争者。这包括：

 • 氨燃烧时不会产生二氧化碳、硫磺或颗粒物排放。
 • 适合其他应用但也适用于氨的供应链和基础设施已存在。
 • 它可以使用可再生能源生产。
 • 其船上储存和处理相对容易。

不过，这是适合您船舶的解决方案吗？请仔细阅读以找出答案。

氨作为船用燃料

氨是一种可行的燃料吗？氨可以用作燃料吗？

对于航运业来说，氨是一种有吸引力的化石燃料替代品。它具备潜力显着减少温室气体排放，不过，却仍存在需要被克服的挑战。其中，这包括开发可靠的氨燃料加注网络，以及，因其用作燃料的腐蚀特性而造成氨发动机需被额外维护。

氨可作为气体或液体燃料被使用。同时，发动机只需稍加改动就可以很好地燃烧这种燃料。

氨燃料的效率如何？

当谈到氨燃料效率时，最重要的，就是它的体积效率和能量密度比柴油低。同时，氨发动机的效率也低于传统化石燃料发动机。简而言之，使用氨的船舶需要更大的燃料存储容量。并且，所需的存储基础设施体积和重量也可能对船舶的运营范围产生重大影响。

使用氨为船舶燃料时的主要挑战有哪些？

使用氨作为船舶燃料时会面临三个主要挑战：

 • 氨有毒，因此必须考量其对整个船舶带来的安全风险，以及其相应的通风系统。
 • 当使用氨时，与柴油或LNG（液化天然气)相比，船舶将需要更大的燃料存储容量，因为氨的体积能量密度比这两种燃料都要低。
 • 由于氨是一种新燃料，因此，其相应监管政策仍在制定中。

氨作为船用燃料有哪些优点？

氨的最大优点之一在于它不含任何碳分子，当它在发动机中燃烧时不会产生二氧化碳排放。因此，采用绿色氨作为海运燃料是航运业脱碳的其中好方法，将有助于减少对化石燃料的依赖，并迈向更可持续的未来。

氨来源丰富，可以利用风能和太阳能等可再生能源生产。同时，它已被广泛制造和交易，并主要用于生产化肥，且具有成为可行船用燃料的能源潜力。

当氨以液态使用时，其燃料储存和输送系统无需过于复杂，并因此降低了运营成本。

同时，氨已被用作生产电力的燃料。

氨作为船用燃料有哪些缺点？

氨因具有剧毒和腐蚀性而需要被小心处理和储存。然而，通过适当的船员培训和设置防护装备、通风系统等设备将可以减轻其风险。

氨作为燃料燃烧时不会产生二氧化碳。同时，它所产生的氮氧化物排放可以通过减排解决方案进行处理，并可能需要湿式脱硫塔系统来管理潜在的氨气释放。不过，在这方面仍需通过与船级社合作对相关解决方案予以更多研究。

氨的最大未知数之一在于如何处理潜在的 N2O 排放。目前正被开发的 N2O（一种强效温室气体）催化剂，旨在最大限度地减少 N2O 排放以使氨成为可持续的解决方案。例如，瓦锡兰 25 氨解决方案（Wärtsilä 25 ammonia solution）具有优化的燃烧和集成后处理能力，旨在最大限度地减少所有温室气体排放。

欲快速了解氨作为船用燃料的优缺点概述，您可以下载一份方便的单页备忘单：《未来燃料 101 – 氨》(Future fuel 101 – Ammonia)

船用氨燃料的安全性

如何安全地使用作为船用燃料的氨？

氨存在一些与毒性、爆炸风险和气味相关的安全问题。因此，目前业界正在制定法规，以确保氨可以安全地被用作海上燃料。

在氨燃料安全性方面，需记住三个重要的考虑因素：

 • 氨具有剧毒，如果处理不当可能会带来危险。
 • 氨需要专门的储存和处理设备。
 • 氨燃料系统的设计必须考量安全性。

对此，瓦锡兰正在针对相应协议和技术与船级社密切合作，以确保氨可以安全地用作海上燃料。

将氨用作船用燃料时需要考虑什么？

随着航运业正走向脱碳，氨正在成为一种具前景的替代燃料。为了实现转型，您的发动机将需被设计成能够使用氨，并且，也需让暴露于燃料的部件采用特定材料。此外，使用氨作为船用燃料，也需对机舱和燃料处理系统进行重大改变。

建造新船时，在设计阶段考虑使用氨作为燃料所需的条件至关重要。从改造工程的角度来看，为了在船上安全地加注、处理和燃烧氨，船舶的现有结构必须作出一些改变。这将需要通过设计、组装和建造新的结构，以创造必要的空间来储存船上的氨并将其转移到改装后的发动机上。同时，也需要布置辅助系统以保证达到适用规则和法规要求的安全水平。此外，可能也需要设置新的辅助系统，例如排水系统、舱底系统、氮气系统和通风系统。

氨燃料加注网络会是什么样子？

氨作为船用燃料的可用性，特别是绿色氨，对于实现海事行业的脱碳目标至关重要。目前，我们已开始看到更多关于氨燃料加注网络的讨论和可能投资决策。因此，随着市场开始采用氨，这一规模将会扩大。

如今，氨的需求主要由化肥消耗驱动，但随着越来越多的船舶使用氨，海事工业的需求将相应地开始增加。DNV 预测，到 2030 年，航运业的氨用量将达到 170 PJ（占航运燃料组合的 1%），并到 2040 年将达到 1,900 PJ（占燃料组合的 13%），以及到 2050 年将达到 5,000 PJ（占燃料组合的 36%）。

同时，氨加注系统可以为固定式，也可以是移动式。其中，固定式加注涉及港口或加注站的固定基础设施，而移动式则需通过使用可移动的储罐。根据温度或压力，氨可以以液体或气体形态被储存。

安全措施和环境考虑在氨加注系统的部署中将发挥至关重要的作用。

注意：瓦锡兰对于氨作为船用燃料的完整见解可在此处阅读。

照片来源：瓦锡兰
发布日期：2023 年 11 月 20 日

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ClassNK 公布了氨燃料船上部件的氨燃料泄漏频率估计值，可用于相关风险评估。

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4 9 月, 2024

admin

日本船级社 ClassNK 于周一 (8 月 30 日)公布了氨燃料船上部件的氨燃料泄漏频率估计值。

他们补充道，这些估计值可作为使用氨作为船用燃料的风险评估参考。

同时，此经估计的泄漏频率信息，已作为附录被添加于“船舶使用替代燃料指南 C 部分 (第 3.0 版)”【Part C of Guidelines for Ships Using Alternative Fuels (Edition 3.0)】。

今天，氨因在燃烧时不会排放二氧化碳，而预计将被用作船舶的替代燃料，而目前，已有各种相关研究和研发工作正在进行，以实现以氨为燃料的实际船舶应用。

“此类船舶设计涵盖风险评估，而风险评估也涉及了考虑每个部件的氨泄漏概率。然而，船上氨泄漏的统计数据极其有限，因此，我们很难估计船上氨泄漏的概率。”ClassNK 在一份声明中表示。

对此，ClassNK 与日本产业技术综合研究所 (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology，简称AIST) 下属的社会安全与可持续性研究所Research Institute of Science for Safety,简称RISS) 合作，对氨泄漏作出了概率估计。

具体而言，通过使用贝叶斯方法（Bayesian Analysis），他们结合了从日本高压气体安全研究所数据库中提取的日本陆上氨泄漏频率数据，以及 LNG 燃料船的 LNG 泄漏频率数据，对每个组件发生氨泄漏的概率进行了估计。

因此，该使用贝叶斯方法的概率估计适用于实际运用较少的物质（例如氢气）的风险评估。

“通过使用这种经估计的氨燃料船上部件泄漏频率，将可帮助实现更合理、更可靠的风险评估。”ClassNK 补充道。

注：完成注册后，可通过 ClassNK 网站上“我的页面”的“指南”下载相关指南。

照片来源：ClassNK
发布日期：2024 年 9 月 2 日

Wärtsilä 和 Eidesvik 将改装 PSV以使用氨燃料

Wärtsilä 已与 Eidesvik 签署合同，为海上平台供应船“Viking Energy”的氨燃料改装提供设备。

Published

3 周 ago

30 8 月, 2024

admin

科技集团瓦锡兰(Wärtsilä)周一 (8 月 26 日) 表示已与挪威船东 Eidesvik 签署合同，将为一艘海上平台供应船 (PSV) 的氨燃料改装工程提供设备。

预计，该由能源巨头 Equinor 租用的船舶“Viking Energy”将于2026年初进行改装，并预计于 2026年上半年开始使用氨运行，有望成为世界上第一艘以氨为燃料的在运营船舶。

除了租用该船外，Equinor也将提供改装资金。同时，瓦锡兰将提供改装所需的发动机和完整的燃气供应系统以及废气后处理方案，使该船成了第一艘使用瓦锡兰最新发布氨解决方案的船舶。

瓦锡兰(Wärtsilä)总裁兼首席执行官 Håkan Agnevall 表示：“在短短 25 年，即一艘船舶的寿命内航运业需要实现净零排放。而实现这一目标，将需要所有航运业利益相关者采取协调行动，达成接受新一代可持续燃料所需的系统变革。”

“凭借这份新合同，瓦锡兰与 Eidesvik一起自豪地站在了这一运动的前沿。同时，以脱碳为战略核心，我们正致力于开发和提供可持续解决方案，在确保可持续燃料的可行性之际也保障其安全性。”

“Viking Energy”轮的改装是三公司合作史上的最新项目。在展示新环保技术方面,“Viking Energy”轮有着令人印象深刻的记录，包括三项“世界纪录”。

其中，这涵盖采用瓦锡兰的双燃料发动机技术，使Eidesvik 成了世界上第一个拥有LNG（液化天然气）驱动海上平台供应船的船东。同时，拥有瓦锡兰所安装电池系统的“Viking Energy”轮也被授予了世界上第一个电池供电（Battery Power）船级符号。

另外，这一最新合作项目也是源自“阿波罗”（Apollo）项目的成果，该项目由“地平线欧洲”（Horizon Europe）框架计划共同资助。通过资助“阿波罗”等项目，该计划旨在加速到 2050 年向气候中和欧洲过渡，其中，这些项目为围绕于气候、能源与流动性的各个领域提供了研究与创新解决方案。

“整个价值链的密切合作是成功实现绿色转型的关键。Eidesvik 在率先实施创新减排技术方面有着独特的历史，因此，我们也很自豪能够与 Wärtsilä 和 Equinor 一起率先开展另一个开创性项目。”Eidesvik Offshore 首席执行官兼总裁 Gitte Gard Talmo 表示。

除了供应Wärtsilä 25 氨发动机外，Wärtsilä 也将提供完整的氨解决方案，包括其 AmmoniaPac 燃气供应系统、Wärtsilä 氨释放缓解系统 (WARMS) 和专为氨设计的选择性催化还原 (SCR) 系统。

此外，涵盖提供维护的服务协议也是该交易中非常重要的一环。预计，该改造项目将于 2026 年初进行，并预计最终调试时间在 2026 年第二季度。

图片来源：Wärtsilä
发布日期：2024 年 8 月 28 日

NYK 推出全球首艘商用氨燃料船舶

NYK 集团旗下新日本海洋社将在东京湾使用拖轮“Sakigake”，为期三个月。

Published

3 周 ago

28 8 月, 2024

admin

日本航运公司 NYK (日本邮船)周五 (8 月 23 日) 表示，他们已与 IHI Power Systems 成功合作将拖轮“Sakigake”改装成了氨燃料船。

根据 NYK 的研究，该船是世界上第一艘用于商业用途的氨燃料船。

在为期三个月的示范期内，NYK 集团旗下新日本海洋社（Shin-Nippon Kaiyosha）将把该船部署于东京湾的拖轮作业。

同时，该改装项目也是日本新能源产业技术综合开发机构 (NEDO) 于 2021 年 10 月启动的绿色创新基金项目，旨在开发配备日产氨燃料发动机的船舶。

而船舶前身，则为同名的 LNG 燃料拖轮，是于 2015 年 8 月建好的日本第一艘 LNG 燃料船。

在为东京湾拖轮行业服务八年后，该船进入 NYK 集团旗下Keihin Dock Co. Ltd.的船厂，以改装成氨燃料船。

期间，其主发动机被替换成了以氨为燃料的发动机，并使用氨作为燃料进行了海上试验。

日本船级社在另一份声明中表示，他们已将“Sakigake”号归类为以氨为燃料的船舶。

《满航时报》（Manifold Times）此前曾报道，“Sakigake”号作为一艘以LNG(液化天然气)为燃料的船舶，在横滨新港码头进行了最后一次的LNG加注。

同时，《满航时报》也曾报道，NYK（日本邮船）已宣布与NYK集团旗下的Keihin Dock Co. Ltd.签署合同，以将拖轮“Sakigake”改装成以氨为燃料的船舶。

相关文章: LNG-fuelled tugboat “Sakigake” conducts final LNG bunkering before ammonia conversion
相关文章: NYK concludes contract for modifying LNG-fuelled tugboat to ammonia-fuel specs

图片来源：NYK
发布日期：2024 年 8 月 26 日