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FOBAS:准确测定生物燃料能量含量的重要性

FOBAS 阐述了准确测定能量含量的重要性,并强烈建议当燃料中含有 FAME 时应根据 ASTM D240 方法确定净比能。

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英国劳氏船级社燃油分析和咨询服务机构(FOBAS) 于周三 (4 月 2 日) 发布了一份公告,阐述了准确测定能量含量的重要性,并强烈建议当燃油含有 FAME 时应根据 ASTM D240 方法确定净比能 (NSE):

去年,ISO TC28/SC4/WG6 工作组推出了最新版本的 ISO 8217 标准,并标志着船用燃料质量规范已发生重大转变。而最显着的变化之一,就是将产自可再生能源的即用型生物燃料整合到船用燃料组合中。其中,这些生物质衍生燃料因能够在生命周期内减少温室气体排放而受到关注,并且,采用它们不需对船用发动机或现有的燃料供应基础设施进行改造。

而主要的生物衍生燃料,包括脂肪酸甲酯 (FAME),已通过 EN 14214 和 ASTM D6751 被标准化。 其中,ISO 8217 (2024) 的最新版本在表 3 中引入了新的燃料等级、规格和测试要求,并适用于含有 FAME 的残渣混合物,而表 1 则允许让 DF 等级燃料中的FAME 含量最高达 100%。但是,传统的 DM 和 RM 等级燃料仍必须保持不含 FAME内容物,并只被允许存在痕量水平。与此同时,另一种生物质衍生即用型燃料——加氢植物油 (HVO) 允许以任何比例(高达 100%)用作混合成分。

尽管已存在这些规定,但,市场上最常见的生物燃料混合物仍是 30% 的 FAME 与 70% 传统燃料的混合。

对于传统的石油基燃料,ISO 8217:2024 - 附件 J 提供了一种基于测试密度、硫、水和灰分含量的净比能 (NSE) 和总比能 (GSE) 计算方法。其中,这种方法已足够精确,能帮助船舶运营商估算燃料消耗并相应地调整发动机设置。

然而,由于生物燃料的热值原就低于化石燃料,其能量含量也会根据混合比例出现变化。因此,目前的 ISO 8217 计算方法不适用于生物燃料,因为,当 FAME 存在时,其能量含量会被高估。同时,这种差异可能会导致燃料管理效率低下。其中,部分电子控制发动机需要将燃料的净热值(NSE)作为输入参数供引擎管理系统使用;因此,该数值不准确可能将会导致发动机运行效率降低。

为了解决这个问题,业者建议使用 ASTM D240 弹式量热仪方法准确测定燃烧热,特别是对于生物燃料混合物。例如,FAME 的典型能量值为 37 MJ/kg,而残渣燃料的平均能量值则约为 41 MJ/kg。其中,图 1 突出显示了含有 10-100 %v/v FAME 的 VLSFO 生物燃料混合物被计算出的 NSE(使用 ISO 8217 的计算方法)与测量值(ASTM D240)之间的差异。相关数据显示,计算值始终高估了实际能量含量,而差异范围则介于 0.83 MJ/kg 到 5.22 MJ/kg,并会随着 FAME 含量的增加而增大。

值得一提的是,对于 B30 混合物,即含有 30 % v/v FAME的混合物(也被认为是最受欢迎的船用生物燃料混合物)得出的差异约为 1.50 MJ/kg。其中,这类高估的计算结果可能会导致燃料消耗预测不准确,并可造成运营效率低下、航程计算出现错误,以及燃料成本高于预期。因此,研究结果进一步证实了 ISO 8217计算方法的局限性,并强调了在确保准确评估生物燃料混合物能量方面,使用 ASTM D240 直接测定净比能值的重要性。其中,ISO 8217:2024 第 6.18 条也强调了这一点。

当下,ASTM D240 方法包括在受控条件下在氧弹量热仪中燃烧称重的燃料样品。同时,ASTM D240 适用于仅由碳、氢、氮、氧和硫组成的燃料,因此它也适用于含有 FAME 和 B100 的馏出物和残渣燃料。其中,恒容条件下的总燃烧热(Gross Heat of Combustion)是通过测得的温升(经校正)、测得的能量值(MJ/°C)以及相关的热化学修正值(其中之一为针对硫酸生成热的修正)计算得出。

要应用此修正,将必须知道样品中硫的质量百分比。之后,需使用恒定体积下的总燃烧热(MJ/kg)和样品中氢气的质量百分比计算净燃烧热,其中,后者需使用合适的方法(通常是 ASTM D5291 或 ASTM D1018)予以确定。

随着海运业向可持续燃料过渡,准确的能量含量测定对于有效的燃料管理已变得至关重要。由于 ISO 8217 的净比能 (NSE) 计算方法在含有 FAME 时不再适用,因此,ISO 8217:2024标准已规定了要以ASTM D240 方法来确定含 FAME 生物燃料混合物(无论是 RF 还是 DF等级)的 NSE。

鉴于生物燃料已越来越多地被用以实现脱碳目标,当下,可靠的能源测量对于实现运营效率已非常重要。因此,FOBAS已迎合了这一变化,并强烈建议在船用燃料含有 FAME 时应根据 ASTM D240 确定 NSE。

照片来源:Unsplash 的Louis Reed
发布日期:2025 年 4 月 4 日

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Rystad Energy称生物燃料有望实现更清洁的航运但却供应有限

该公司分析出生物燃料生产能力落后于日益增长的生物燃料需求,并敦促船东迅速采取行动,确保获得可靠的生物燃料供应。

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咨询、研究和能源情报公司 Rystad Energy 于周二 (5 月 27 日) 就生物燃料生产能力落后于不断增长的生物燃料需求而发表相关见解,并敦促船东应迅速采取行动,以获得可靠的生物燃料供应保障:

航运业的净零碳排放目标提振了对生物燃料的需求,其中,生物燃料因与现有船舶发动机兼容,而相对地容易被采用。然而,Rystad Energy 的分析表明,生物燃料【例如:生物柴油和生物液化天然气 (bio-LNG)】的生产能力并未跟上需求的成长步伐。目前,不受约束的生物柴油需求已超过了总供应量,而生物LNG (bio-LNG)则在未来的分配与生产方面同样受到限制。

今天,生物燃料可能是传统船用燃料,例如:极低硫燃料油 (VLSFO)的更具成本效益替代品,尤其当需要符合国际海事组织温室气体燃料强度 (GFI) 标准设定的低排放阈值时。在不面临供应限制的情景下,到2028年,全球航运业对生物柴油的需求可能超过1.4亿吨燃油当量。然而,即使在理想的条件之下,生物燃料总产能预计将只达到约1.2亿吨峰值。同时,如果以可持续性标准的实施为考量,即优先考虑更清洁的第二代生物燃料,那么,这一潜在供应量将急剧下降至仅为4000万吨。并且,如进一步考虑生产风险、实际产量水平以及来自其他行业的竞争,在航运业实际可用的生物燃料数量将会进一步减少。

Rystad Energy航运高级数据分析师Junlin Yu表示:“因此,如果不加以限制,生物柴油的需求将超过总供应量。同时,生物LNG也一样面临了限制,在生产和分配能力方面都面临着挑战。虽然,预计到2028年其需求量将相对趋向温和,约为1600万吨燃料油当量,但,这一在表面上的供应过剩却具有误导性。因为,在全球有超过84%的生物甲烷已用于发电,并另有10%用于公路运输。这意味着,包括海运业在内的所有其他行业仅剩下6%可分配,并代表着其实际可用量将远低于数据所显示的水平。”

因此,这已是航运业不容忽视的供应紧缩问题。另一方面,氨和甲醇等面向未来的燃料具有长期前景,但是,它们除了成本高昂也面临了基础设施挑战,并因此导致许多船东对其感到犹豫不决,而选择等待更清晰的市场信号。

与此同时,生物燃料脱颖而出,已然是满足国际海事组织(IMO)日益严格排放标准的最实用途径;然而,这种过渡性解决方案却十分脆弱。如果没有周密的规划和积极的行动,其通往合规性的桥梁可能会迅速瓦解。

“生物柴油和生物LNG在国际海事组织的净零排放框架下可以实现成本效益,但前提是它们的生命周期温室气体 (GHG) 排放量必须足够低,以能够获得国际海事组织的激励措施奖励。然而,海运业对生物LNG的需求却远远超过目前的产量,而暴露了其中巨大的供应缺口。因此,为了应对不断变化的监管环境,船东必须迅速采取行动,以获得可靠的生物燃料供应保障,并遵守全球燃料投资目标。在清洁航运竞争中,取得成功不仅取决于选择合适的燃料,也取决于领先于竞争对手。”Junlin Yu补充道。

目前,生物燃料比传统船用燃料更具成本效益,尤其是在需要符合严格低碳标准的情况下。不过,将生物燃料以30%或50%的比例混合虽有助于短期内实现排放目标,但是,若要带来最大的长期节约和回报,将必须完全转换使用含100%生物质的低排放生物燃料。值得注意的是,生物LNG比生物柴油更具经济效应,尤其在获政府补贴的情况下,并将使其成为航运业向清洁能源过渡的有前景燃料。

注:Rystad Energy 将于 5 月 28 日举办一场题为“全速前进——液化天然气、生物燃料和海事能源的未来”的网络研讨会。届时,Rystad Energy 首席执行官 Jarand Rystad 将与 DNV Maritime 首席执行官 Knut Ørbeck-Nilssen 共同探讨海事领导者如何规划迈向净零排放的道路。欲参与该活动请点击此处进行注册

图片来源:Unsplash 的 Venti Views 和 Rystad Energy
发布日期:2025 年 5 月 28 日

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VPS:新加坡发布新的船用生物燃料标准以补充ISO 8217:2024

Steve Bee重点介绍了由MPA和燃料供应商等专家共同制定的新船用生物燃料标准——技术参考TR 140:2025船用生物燃料规范。

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船用燃料测试公司 VPS 的集团营销和战略项目总监 Steve Bee 最近发布的一份通函重点介绍了新加坡推出的新船用生物燃料标准,并指出了其中的新技术参考变化:

2025 年 5 月 9 日,新加坡宣布发布新的船用生物燃料标准——技术参考TR 140:2025 船用生物燃料规范(TR 140:2025 Specification for Marine Biofuel)。该技术参考(Technical Reference,简称TR)是在审查了WA 2:2022 后而制定,并由化学标准委员会下属的燃料技术委员会(环境液体燃料)设立的船用燃料规范工作组编写。

同时,这是一项将在三年内实施的临时标准,其目的在于根据所获得的经验进一步升级为新加坡标准。

此外,该技术参考也是对最新国际船用燃料标准修订版——ISO 8217:2024 的补充,并涵盖了船用生物燃料的质量、相应的测试方法以及每个测试参数的规范。然而,与 ISO 8217:2024 修订版不同的是,TR 140:2025也考量了更广泛的生物来源。因此,除了 ISO 修订版中已涵盖的 FAME、HVO、BTL 和 GTL 之外,TR 140 也涵盖非 FAME 和未指定规格的混合生物产品,例如:腰果壳油 (CNSL)。

以 WA2:2022为依据,此新 TR (技术参考)包含以下变化:

  • 脂肪酸甲酯 (FAME) 百分比、氧化稳定性和十六烷值/十六烷指数将与 ISO 8217:2024 保持一致。
  • 纳入非 FAME 产品。
  • 新增附录 D,旨在指导船用生物燃料的使用。
  • 新增附录 E,旨在指导 FAME 含量测试方法的再现性和可重复性。
  • 新增附件F,其中重点关注了生物燃料与船用燃料的混合。
  • 更新了附件I关于腐蚀性的部分。
  • 在第6条中对必需的测试进行分类,在第7条中对建议的测试进行分类。

TR 140历时一年完成,由众多专家共同制定,其中包括MPA、标准机构、立法机构、大学与研究机构、船东/运营商、燃料供应商、测试机构和其他行业机构。其中,VPS战略合作伙伴关系总裁Captain Rahul Choudhuri是该工作组的召集人,并同时也是负责监督该项目的船用燃料技术委员会主席。

当下,我们鼓励行业专业人士查阅TR 140:2025以获得更清晰的理解。同时,您可以在此处购买 TR 140:2025副本

图片来源:VPS
发布日期:2025 年 5 月 27 日

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微软与 Norden 开展生物燃料服务试点项目以减少海上排放

NORDEN 表示其正与微软合作开展一项试点项目,以利用 NORDEN 的生物燃料航程和“先预订后索取”解决方案,帮助微软减少其海上供应链排放。

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丹麦航运公司 Norden 近期表示其正与微软(Microsoft)合作开展一个试点项目,以利用 NORDEN的生物燃料航程和“先预订后索取”(Book and Claim)解决方案帮助减少微软的海上供应链排放。

Norden 首席运营官 Anne Jensen 表示:“我们很高兴能与志同道合的伙伴——微软携手合作,以共同致力于扩大低碳燃料的使用和减少航运排放。”

“随着微软加入我们的客户群,我们已证明了 Norden 可以帮助任何依赖海上运输的公司减少其供应链排放,同时,作为承运商,我们也能克服低碳燃料地理分布有限的挑战。”

预计,通过该试点项目,微软将在三年内将其海上范围 3 排放量减少近 10,000 吨二氧化碳当量。

同时,Norden 和微软将与独立组织可持续生物材料圆桌会议 (Roundtable on Sustainable Biomaterials,简称RSB) 合作,以试行更新 RSB 全球公认的“先预订后索取”(Book and Claim)系统,并确保该系统能够可靠地追踪可持续海运燃料的索取情况。

“与 Norden 合作的这个项目,以及我们与 RSB 的试点项目,将进一步推进开发重要的注册基础设施,并帮助微软以透明可信的方式降低其海运供应链排放,以及,同步促进可持续海运燃料的发展。”微软环境可持续性-燃料和材料脱碳负责人 Julia Fidler 表示。

通过Norden 的“先预订后索取”(Book and Claim)解决方案,依赖海运的公司将能够获得低碳燃料带来的减排优势,无论该燃料从何处供应。

此外,借助Book and Claim 系统,即使没有与特定的航运公司直接合作,像微软这样的公司也有机会减少海运排放。

在该试点项目中,Norden 在多个航次中使用了经认证的废弃物生物燃料,与传统化石燃料相比,其生命周期排放量减少了 80-90%。

随后,Norden通过其“Book and Claim ”解决方案将减排量转移给微软,并确保减排量的转移完全透明。

其中,通过独立核查机构的双重审核,该试点项目也同时遵循智能货运中心(Smart Freight Centre)制定的框架,能确保达到完全的可追溯性和可信度。

图片来源:Norden
发布日期:2025 年 5 月 27 日

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