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DNV探讨海运脱碳:以创新和独创性克服挑战

Knut Ørbeck-Nilssen 表示,航运业必须投资开发可提高能源效率的技术解决方案以减少温室气体排放,直到碳中性船用燃料面世。

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挪威船级社DNV最近发表了一篇《海事影响》(Maritime Impact)文章,当中,DNV 海事首席执行官 Knut Ørbeck-Nilssen 分享了他对新版《2050 年海事预测》(Maritime Forecast to 2050)报告最新发现的看法,以及海事行业如何才能进一步实现即将到来的脱碳目标。内容如下:

DNV海事首席执行官 Knut Ørbeck-Nilssen 表示,航运业必须投资于探索和开发能提高能源效率的技术解决方案以减少温室气体排放,一直到碳中性燃料真正问世。

脱碳是航运业面临的最大挑战之一,在经过缓慢的起步后,脱碳愿景终于获得来自航运业的欢迎。其中,国际海事组织(IMO)的目标已经确定下来,并尤其瞄准到2050 年左右实现全面脱碳,以及在中间到 2030 年减少 20% 的排放量和到 2040 年减少 70% 的排放量。

虽然,这些举措受到了广泛欢迎,但现在,也是时候看看现实了。要知道,设定目标很容易,但是,要实现这些目标却极其困难,并近乎不可能。事实上,当今针对航运业的务实评估表明,其脱碳进程正在放缓,而非加速。

让我们一起看看事实。

向碳中性燃料过渡代价高昂

全面脱碳将需大规模地向碳中性燃料过渡,是一个巨大的挑战,并需要建造新船和改造现有船舶,使它们能够使用可能非常昂贵的绿色燃料。在全球经济已承受着通货膨胀和高利率沉重负担的前提下,这种转型带来的额外成本对船东来说,就像在向他们推销漏水的船体。

事实上,在运费上涨的时代,船东瞄准寻求利润是可以理解的,同时,他们也近乎毫无动力去参与等待有限的船厂可用空间。目前,约有 50% 的新订单为双燃料船舶,但,建造这些船舶的成本很高,并很难在供应链中进行转嫁;而且,甲醇的黄金时代似乎已经结束。现实情况是,全球 93% 的船队仍在使用传统燃料。

此外,即使船上的这项技术转变最终取得成功,也得考量全球碳中性燃料的供应量仍微乎其微,并且,航运业也需要与其他行业争夺燃料市场份额。一般而言,燃料供应商都不愿意在需求不确定的项目上投资数十亿美元,因此,到目前为止,我们仍只能继续等待所需的指数级供应量增长。

但是,这并不代表一切已结束。

利用技术和文化变革推动能源效率

通过模拟估计,DNV 今年发布的《2050 年海事预测》报告称,到 2030 年,通过采取节能措施可让燃料消耗减少 4% 至 16%。

预计,最初几个百分点的目标可以很容易被实现。其中,许多海运公司已经表明,通过在整个组织中灌输文化变革,并鼓励船员在日常运营中追求效率,将可以减少燃料消耗并实现约 5%减排。

然而,要更上一层楼,即达到两位数能效增进的话,这将需要依赖于技术解决方案。其中,风力推进和废热回收系统等技术已被证明能够切实地减少排放。

我们相信,技术可以带来更多成果。

注:可在此处阅读 DNV 的完整文章“海运脱碳:以创新和独创性克服挑战”(Decarbonizing maritime: Overcoming challenges with innovation and ingenuity)。

相关主题: DNV 报告:技术发展是减少航运业排放的关键
 
图片来源:DNV
发布日期:2024 年 9 月 16 日

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GCMD展示全球首个船上捕集二氧化碳的端到端价值链传递

上海齐耀环保科技有限公司成功将25.44吨被捕集的二氧化碳从集装箱船“MV Ever Top”轮转移到接收船“Dejin 26”轮。

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全球海事脱碳中心(Global Centre for Maritime Decarbonisation,简称GCMD)于周一(6月30日)宣布其已于6月25日在中国完成全球首个展示船上碳捕集完整价值链的海上试点项目。

该试点项目分为两个阶段。在第一阶段,上海齐耀环保科技有限公司(简称齐耀)负责将从集装箱船“MV Ever Top”轮上捕获的25.44吨二氧化碳通过船对船(STS)方式接卸至接收船“Dejin 26”轮。随后,这批二氧化碳从“Dejin 26”轮被转运至浙江省舟山市的码头,并卸载至槽罐车上。

而第二阶段则由GCMD牵头,将被捕集的二氧化碳运输至终端使用目的地——上海瀜矿科技(GreenOre)与包钢(Baotou Steel)位于包头的合资工厂。在那里,液态二氧化碳被成功用于低碳碳酸钙的生产,而碳酸钙也是可持续建筑材料中的关键成分。

GCMD表示,此次跨行业的示范项目表明了,捕集来自航运业的二氧化碳可被再用于工业应用,以将航运业脱碳努力与更广泛的陆地碳生态系统联系起来。

当下,大规模推进航运业脱碳,不仅需要捕集碳,更必须通过建立完整的碳价值链来解决所捕获、卸载二氧化碳的归宿问题,其中,这包括建设下游基础设施,以能够以有意义的方式让所捕获的二氧化碳被卸载、运输、储存和使用。

其中,将捕集的二氧化碳用于混凝土生产,是当前各种利用途径中温室气体(GHG)减排效果较为显著的方法之一,因为,其在一定程度上替代了陆地上高碳排放的水泥生产需求。并且,这一发现也在GCMD的COLOSSUS研究中有比较细节的探讨,其中,该研究评估了船上捕集二氧化碳在各种封存和利用途径下的全生命周期排放情况。

作为首个此类试点项目,本次试点为未来船上碳捕集的规模化实施提供了宝贵的实际经验与挑战识别。

目前,其中一个关键挑战在于被捕获二氧化碳的归类问题:若将其归类为“危险废物”,则将导致其再利用面临非常大的限制,并需要进行严格的妥善处理。因此,通过与相关主管部门密切协调,本次试点重新将其归类为“危险货物”,以解除这些限制,使其能够作为工业原料加以利用。

在试点过程中,GCMD促成了价值链上的各利益相关方之间的通力合作,其中,这包括由终端用户自愿评估船上捕获的二氧化碳并让其作为生产原料。由于该终端用户的工厂位于内蒙古包头,被捕获的二氧化碳的运输距离逾2000公里,并因此完成了首次工业再利用的实地验证。

此外,此次试点项目汇聚了价值链上多个利益相关方的紧密合作,包括船东长荣海运(Evergreen Marine Corp)、船载碳捕集系统(OCCS)供应商齐耀(SMDERI-QET)、船对船服务提供商德锦航运(Dejin Shipping),以及工业终端用户上海瀜矿科技(GreenOre)及其合资公司内蒙古包瀜环保新材料有限公司(Baorong Environmental Co. Ltd.)。

与此同时,上海市交通委、上海海事局、上港集团、上海海关和上海边检等政府与监督部门也为此次试点项目提供了重要支持。

接下来,GCMD将对本次试点进行全面的生命周期评估(LCA),并将利用在整个试点项目期间获取的二氧化碳质量、数量及相关数据量化此次试点的温室气体减排效果,以及,由挪威船级社(DNV)提供第三方减排审查认证,以符合公认的碳核算标准。

图片来源:全球海事脱碳中心
发布日期:2025 年 7 月 1 日

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HD Hyundai、DNV 和 TUI Cruises 合作开发邮轮燃料电池技术

三家公司签署了一份联合开发计划 (JDP)协议,以探索固体氧化物燃料电池(SOFC )系统在邮轮上的应用;其中,HD Hyundai 计划以欧洲市场为重点,以确保 SOFC 技术的全球竞争力。

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韩国造船巨头HD Hyundai周四(6月19日)表示,其子公司HD韩国造船海洋(HD Korea Shipbuilding & Offshore Engineering)、HD Europe Research & Development Center 和HD Hydrogen近日已与挪威船级社(DNV)和德国邮轮运营商途易邮轮(TUI Cruises)签署了一项联合开发项目(JDP)协议。

其中,该项目旨在探索固体氧化物燃料电池(SOFC)系统在邮轮上的应用。

SOFC是一种高效燃料电池,能通过氢气(从天然气或氨等来源提取)与氧气发生反应发电。同时,它因无需燃烧即可发电,而有望显著减少碳排放和污染物排放。

与传统的发动机发电系统相比,SOFC效率更高,并兼具环境可持续性和经济可行性。此外,它发电效率高、噪音和振动小,特别适用于电力需求量大的邮轮。

接下来,HD Hyundai 计划通过开发适用于邮轮的 SOFC 技术确保其全球竞争力,并将重点关注环境法规严格且对此类船舶需求旺盛的欧洲市场。

目前,SOFC 市场前景同样被看好。据全球市场研究公司 Grand View Research 的预测,受清洁能源需求和投资增长推动,全球 SOFC 市场到 2030 年预计将以 40.7% 的复合年均增长率 (CAGR) 增长,达到约 71.2 亿美元(9.81 万亿韩元)。

作为第一步,HD韩国造船海洋和 HD Europe Research & Development Center 将在八个月内(从今年 6 月到明年 2 月)制定将 SOFC 系统应用于邮轮的安全设计标准。

另一方面, HD韩国造船海洋子公司HD Hydrogen 专于氢燃料电池技术,该公司将基于其核心技术数据分析其专有 SOFC 系统在各种运行条件下的性能。

此外,HD Hyundai 将开发回收和再利用 600°C 至 1,000°C 高温下运行的SOFC系统所产生的废热的技术。并且,该公司也计划探索利用碳捕集与封存 (CCS) 技术减少一部分 SOFC 系统碳排放的解决方案。

作为该项目的一部分,DNV 将从初始设计开始支持合规性并致力于确保整体安全,而TUI Cruises 则将提供与 SOFC 应用相关的邮轮具体数据,以及实际部署所需的安装要求和操作规范。

HD Hyundai 的一位代表表示:“此国际联合开发项目标志着 HD Hyundai在欧洲市场展示其世界一流船舶脱碳技术的重要里程碑。当下,我们希望能通过我们的低碳高效燃料电池技术引领海运脱碳行动。”

去年,HD Hyundai 成立了 HD Hydrogen 公司,作为其进军氢燃料电池市场战略的其中努力。目前,该公司正在与多家全球航运公司合作,以扩大固体氧化物燃料电池 (SOFC) 系统在多种船舶上的应用。

图片来源:HD Hyundai
发布日期:2025年6月23日

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Ecospray 为航运业推出基于胺的碳捕集解决方案

与同类技术相比,该系统可降低高达 50% 的能耗,并在特定条件下捕获船舶运营期间排放的高达 80% 二氧化碳。

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Ecospray是一家专注于为海洋和陆地工业可持续转型提供综合解决方案的公司,在周四(6月5日),该公司宣布其已将旗下基于胺的碳捕集解决方案推向航运市场。

其中,该系统最显著的优势之一,在于其高能源效率:与同类技术相比,它可以降低高达50%的能耗,并代表着提升碳捕集技术在海事应用中的竞争力和可持续性的重要一步。

同时,该系统易于在现有船舶上集成,并且,在特定条件下,它可捕获船舶运营期间排放的高达80%二氧化碳。

该技术建立于通过使用胺溶液对二氧化碳进行化学吸收;其中,Ecospray技术的与众不同之处,在于其创新的低温再生工艺,该工艺能将船舶发动机的废热转化为宝贵的资源。与传统的高温方法相比,这种方法不仅可显著节约能源,更简化了船上系统集成和显著地降低了运营成本。

通过新的中试和先进的流程建模 ,Ecospray 在过去的 18 个月中进一步完善了其解决方案(该解决方案早于 2023 年成功通过船上测试)。因此,该系统现在将提供更高的性能和有着更紧凑的设计,并使其更适合在整个航运业内被广泛采用。

Ecospray 总裁 Maurizio Archetti 表示:“通过将在气体处理方面的丰富经验与下一代化学捕集技术相结合,我们提供了一个具体的、随时可用的解决方案。”

“其中,我们的目标是要让碳捕集不仅在技术上可行,更对船东而言具备经济可持续性。因此,这项现已商业化的技术旨在被整合到更广泛的脱碳战略中,以助力现有船舶显著减少排放,并遵守国际海事组织所设定的二氧化碳减排目标。”

“此外,同样需要强调的是,在所有脱碳情景中,碳捕集仍然是未来 20 到 30 年内实现法定气候目标的重要工具。因此,为了确保能如期实现国际脱碳目标,业界必须立即将这项技术全面纳入监管框架,以实现其大规模应用并加速推进其广泛普及化。”

图片来源:Ecospray
发布日期:2025年6月9日

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