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

1 年 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

Up Next

韩国为商业化船用LNG、氨和氢燃料将斥资1.55亿美元

Don't Miss

EPS与北海造船签订可建造多达7艘氨双燃料散货船的合同

SMW 2025：DNV 向MARIC适用于氨运输的 Kamsarmax型散货船设计颁发 AiP 证书

AiP 证书颁发给了中国船舶及海洋工程设计研究院的新型宽体氨燃料预留卡姆萨尔( Kamsarmax )型散货船设计，该船吃水浅，可灵活停靠港口，并预留安装 WAPS系统。

Published

4 天 ago

31 3 月, 2025

admin

在新加坡海事周 (SMW 2025) 期间，船级社 DNV 于周三 (3 月 26 日) 向中国船舶及海洋工程设计研究院 (Marine Design and Research Institute of China，简称MARIC) 的新型宽体氨燃料预留卡姆萨尔( Kamsarmax )型散货船设计颁发了原则性批准 (AiP)证书。

该船型采用浅吃水设计，可灵活停靠港口，并预有使用 WAPS（风力辅助推进系统）的配置空间。

当下，绿色氨正成为实现温室气体减排目标所需的有力气候中性燃料选项，尤其当其生产原料和能源均来自可再生能源的情况之下。在2024 年，第一批属于非气体运输船的氨燃料船订单主要集中在散货船领域，并因此突显了氨已成了替代燃料市场中现实的选择。

因此，为了支持业界对新燃料的兴趣，DNV 已向 Maric 的新型氨燃料 Kamsarmax 型散货船设计颁发了原则性批准证书。该船长 229 米、宽 38 米，设计经过优化，可在相同吃水下获得更大的载货量。

同时，该船船体结构得到加固之际，也预留了空间以能够进行氨燃料罐与系统改装。并且，该船拥有 4,500 立方米容量的储罐，以氨为燃料时其设计航速续航力可超过15000海里。

MARIC 副院长朱建璋先生表示：“我们很荣幸能与DNV合作，并因此彰显了我们双方推动绿色航运技术发展、加速海运业向低碳未来转型的决心。通过强强合作，我们将攻克以氨作为船用燃料的技术与运营挑战，并提供符合全球脱碳目标的先进解决方案，为清洁高效、商业可行的散货船树立新标杆。”

DNV Maritime 中国技术中心总经理Øyvind Pettersen 表示：“授予 MARIC 这项 AiP证书是推动以氨作为船用燃料的又一发展里程碑。为了发挥其潜力，在这过程中将需要推进创新和对安全性给予坚定关注。”

“而这也是为什么，我们很重视与 MARIC的合作，其中，他们正致力于在业内最先进入级标准的基础上继续发展。因此，DNV 非常自豪能够合作完成这项 AiP认证，预计，这将增强人们对新燃料的信心，并进一步推动航运业走向更可持续的未来。”

DNV 氨燃料船舶入级规范第一版于 2021 年发布，并随后在 2022 年和 2023 年进行了更新，其中，这包含了“氨燃料气体船” （Gas Fuelled Ammonia）船级符号，旨在规范船舶燃料系统、燃料加注接口直至燃料消耗端的管道要求，以让船东可选择开始建造在未来可改用氨推进的船舶。

今年，DNV 发布了新的白皮书《安全引入替代燃料 – 聚焦船用氨和氢燃料》（Safe introduction of alternative fuels – Focus on ammonia and hydrogen as ship fuels），旨在为船东提供相关见解和工具，以帮助他们应对不断变化的监管环境和使用这些燃料。

此外，原则性批准 (AiP) 是在商定的框架内对概念进行的独立评估，以确认相关设计可行，且不存在阻碍让该概念落实的重大障碍。

图片来源：DNV
发布日期：2025 年 3 月 27 日

哥本哈根基础建设基金制定氨加注操作手册

该手册以现有的天然气运输船装载、卸载和船对船转运程序为基础，并针对这些既定协议进行调整以适应于加注操作。

Published

4 周 ago

7 3 月, 2025

admin

最近，哥本哈根基础建设基金 (Copenhagen Infrastructure Partners，简称CIP) 通过旗下能源转型基金 (ETF)与领先的天然气专家合作制定了氨加注操作手册，并由美国船级社 (ABS) 进行审查。

该手册为安全高效的氨加注提供了结构化框架，以符合未来的 IMO 程序和不断发展的气体规范。通过详细说明关键的安全协议，它将进一步确保人员、船舶与环境在加注作业期间受到保护。

随着行业标准推进发展，ETF 也将继续与主要利益相关者合作完善该手册。

这份 73 页的加注手册以现有的天然气运输船装载、卸载和船对船转运程序为基础，并针对这些既定协议进行调整以适应于加注操作。

作为其下一步发展，ETF 将为客户制定燃料处理手册，以提供管理氨加注的指导，包括应急响应程序和安全演习以确保船员将做好相关准备。

目前，ETF 已与港口当局和行业利益相关者合作，以改进其氨加注方案。通过与鹿特丹港 (Port of Rotterdam，简称POR)、锡尼什港 (Port of Sines，简称APS) 和Duisport持续进行讨论，ETF 已收集了相关见解，以进一步让其加注程序与港口的基础设施、安全要求和最佳运营实践保持一致。

同时，氨项目 MadoquaPower2X（ETF 和 Madoqua 的合作项目）已与 POR、APS 和杜伊斯港签署战略谅解备忘录，以在葡萄牙和西北欧枢纽之间建立海上绿色走廊，为包括氨和甲醇在内的绿色氢衍生物提供可再生供应链。在此基础上，ETF 将继续推行其加注作业与燃料处理（Bunkering Operations and Fuel Handling）标准计划，并与港口、航运运营商和监管机构合作支持安全高效地采用氨作为船用燃料。

CIP 能源转型基金业务发展经理 Johan Thybo 表示：“我们相信氨将成为在未来占主导地位的绿色船用燃料，因为，它是一种没有规模化限制的零碳燃料，并且，其生产成本相对于其他电子燃料也较低。”

“当下，我们所制定的《氨加注操作手册》正标志着我们致力于推进安全、可持续氨运输的一个重要里程碑，毫无疑问，我们与港口当局、政府和航运公司之间的合作对于实现氨转型至关重要。”

图片来源：Copenhagen Infrastructure Partners
发布日期：2025 年 3 月 5 日

Ammonia

ENGINE 探讨本周替代燃料发展：氨有望在 2030 年进入市场

推进技术和燃料加注基础设施的最新发展表明，氨可能将在 2030 年之前被纳入商用燃料组合之中。

Published

1 月 ago

19 2 月, 2025

admin

推进技术和加注基础设施的最新发展表明，在未来十年内氨可能将被纳入商用船用燃料组合之中。

目前，日本造船商——三井造船株式会社（Mitsui E&S）已开始在其日本玉野工厂对德国发动机制造商 MAN Energy Solutions（MAN ES）的二冲程氨双燃料发动机进行原型测试。从理论上而言，原型测试能弥合概念与实际应用之间的差距，并在大规模部署之前展示发动机是否具有商业可行性。

其中，MAN ES 和 Mitsui E&S 尚未确定项目完成的时间表，但，成功的原型测试仍可能表明了商业部署很快就会实现。

此外，瑞士发动机制造商 Winterthur Gas & Diesel (WinGD) 也证实其将于 2025 年 6 月推出其氨双燃料发动机，而芬兰的 Wärtsilä（瓦锡兰），则在去年就已经推出了其氨双燃料内燃机 (ICE)。

目前，WinGD 已获得了 30 份氨发动机订单，并将装在散货船、集装箱船、油轮和 LPG/氨运输船上。有趣的是，船级社 DNV曾报告目前已有 30 艘氨动力新船被订购，并将于 2027 年交付，但，目前尚不清楚它们是否都将配备 WinGD 的发动机。

虽然，氨 ICE 标志着其商业船燃应用潜力的重要一步，但，在这一方面仍存在值得警惕的一点，因为，氨的自燃温度高，并将需要引燃燃料（通常为柴油）将其点燃。其中，以柴油引燃会产生碳足迹，并因此破坏绿色氨的零排放潜力。

为了解决这个问题，韩国韩华海洋公司（Hanwha Ocean)正在开发一种氨气涡轮机，以能够完全消除对引燃燃料的需求。目前，该公司已计划在 2028 年前推出一艘由氨气涡轮机驱动的LNG（液化天然气）运输船，并可能因此为 100% 氨基推进技术打开大门。

与此同时，加注基础设施也是实现氨商业应用的其中关键因素。

对此，韩国已承诺在 2030 年前投入 4.1 亿美元在其主要港口建立LNG、甲醇和氨储存设施。此外，该国也将拨款 2.7 亿美元建造四艘专用加注船，以专门用于进行LNG和氨加注。

另一方面，船用燃料供应商——中石化中海燃供已成功在中远海运重工码头为后者一艘氨动力拖轮加注燃料，并证明了只要有正确的基础设施和处理程序，就可以安全高效地进行氨加注。

中远海运表示：“此次加注成功，不仅检验了中海燃供加注设备系统的密闭性、有效性，也为大型船舶加注应用氨燃料积累了相关知识和经验。”

与此同时，挪威氨生产商 Yara Clean Ammonia 与日本 NYK 公司已签署了世界上第一份可运输氨的中型气体运输船定期租船协议。目前，该船已定于今年 11 月交付。

无论如何，就算取得了这些进步，氨的高毒性在加注作业和储存过程中仍可带来重大的安全挑战。因此，行业必须遵守严格的安全规程以减轻接触风险，并尤其考量氨对人体健康的潜在危害。

全球海事脱碳中心 (GCMD) 首席执行官 Lynn Loo 告诉 ENGINE，氨加注和转运试点将能够帮助确定安全燃料处理的关键步骤。其中，这两项操作都需要专门的设备、强大的遏制措施和严格的处理程序，以最大限度地降低船舶间燃料转运过程中的氨泄漏风险。

现在，将焦点转向本周的其他相关新闻，首先，瑞典电子燃料公司 Liquid Wind 计划在瑞典再开发一座年产量 10 万吨的电子甲醇生产设施。其中，Liquid Wind 已与瑞典电力公司 Övik Energi 合作设置可再生电力供电系统为电子甲醇、绿色氢气生产提供动力。

此外，韩国航运公司 H-Line Shipping 已向造船公司 HJ Shipbuilding & Construction (HJSC) 订购一艘 LNG 双燃料加注船。这艘容量为 18,000 立方米的船舶将配备双燃料推进系统，并能够使用 LNG 和传统燃料油。

同时，丹麦泵制造商 Svanehøj 将为英国能源公司 INEOS Energy 所牵头 Greensand 项目的陆上储存设施和第一艘液态二氧化碳运输船提供深井二氧化碳货泵。预计，用于 LCO2（液态二氧化碳）运输船和埃斯比约（Esbjerg）港陆上设施的深井二氧化碳货泵，将于 2025 年第三季度完成交付。

相关文章: 韩国 HJSC 获得 H-Line Shipping 的LNG加注船订单

图片来源：Yara
来源：ENGINE
发布日期：2025 年 2 月 17 日