LNG Bunkering
VPS 探讨甲烷逃逸:航运脱碳中日益严峻的威胁挑战
VPS 脱碳顾问 Emilian Buksak 深入研究了当 LNG 成为关键的过渡性海运燃料,并用作船舶发动机的船用燃料时,应如何减少甲烷逃逸。

周三 (2 月 27 日),船用燃料测试公司 VPS的脱碳顾问 Emilian Buksak 深入探讨了当液化天然气 (LNG) 用作船舶发动机的燃料时应如何减少甲烷逃逸,因为,LNG已成为海运业其中主要的过渡燃料:
作为一个行业,世界航运船队每年消耗超过了2.3 亿吨燃料,并进而产生了 7.16 亿吨二氧化碳当量排放。因此,航运业正处于重大转型过程之中,必须减少排放以成为一个更可持续的行业。
实现这一目标有很多选择和机会,其中包括船舶发动机的开发和配置,以及考虑使用多种低碳至零碳燃料。根据 Clarksons Research 的数据,近 30% 被订购的船舶均设计为可使用替代燃料,并另有14% 的船舶附有“替代燃料就绪”符号,因此,这已清楚地表明了更环保的航运解决方案正在兴起。而关于船用燃料,我们已看到可持续生物燃料和非生物来源的可再生液体和气体燃料 (RFNBO,例如甲醇) 的使用量有所增加,然而,这一增长数字目前仍然有限。总括而言,当下LNG仍然是海运业的主要过渡燃料。
根据 DNV 替代燃料洞察 (AFI) 平台的数据,自 2021 年以来,以LNG为燃料的船舶数量已增加了两倍,并目前已超过 1,200 艘。其中,该船队涵盖约 452 艘集装箱船、242 艘油轮、208 艘汽车运输船、73 艘散货船和 49 艘游轮,并因此凸显了LNG正作为过渡燃料被加速采用。而除了这些船舶之外,目前也另外有 751 艘LNG运输船。
那么,为什么要使用LNG作为船用燃料呢?首先,LNG 主要由甲烷 (85-95%) 组成,能量含量高达 55.5MJ/Kg,且二氧化碳排放量 (TTW) 比传统船用燃料低 30% 左右。不过,使用 LNG 的一个主要负面影响,就是甲烷的全球升温潜能值 (GWP) 在 100 年内比二氧化碳高 29.8 倍,并在 20 年内比二氧化碳高 80 多倍。因此,在整个 LNG 生命周期内减少甲烷排放可谓至关重要。
当用作船舶发动机的燃料时,一定比例的未燃烧甲烷将会逸流到大气中,并被称为“甲烷逃逸”现象。我们的数据显示,两位数的逃逸(以 g/kWh 为单位)可能并确实会发生,通常,这都源自发动机故障或低负荷运行所造成。除了燃烧之外,如发生逸散性排放(泄漏)和紧急释放也会增加甲烷的总排放量。
当下,缓解甲烷漏失的努力各不相同——涵盖从主动与发动机制造商合作实现 50-70% 的减排,到仅依赖欧盟 MRV 默认漏失系数的“无所作为”方法。根据这些规定,默认漏失值范围介于双燃料中速发动机的 3.1% 到双燃料低速发动机的 0.2%。而值得注意的,就是四冲程 LNG 发动机占所有 LNG 船舶的近 30%。
虽然,该行业正在考虑生物燃料、可再生生物甲烷和电子甲醇等未来燃料,但,仅靠引入这些燃料并不能解决现有甲烷燃料运营中的甲烷漏失问题。因此,设备制造商、船东、运营商和监管机构正专注于切实可行的近期措施,以减少船上的甲烷漏失,并同时是降低 LNG 燃料航运气候影响的重要一步。
在国际航运中,目前仍然没有专门针对甲烷漏失的专门法规。而在欧盟的 Fit for 55 一揽子计划中,我们目前有 FuelEU Maritime法规,其合规框架中涵盖油井到尾流 (全生命周期) 的甲烷排放量。其中,这将要求运营商考虑甲烷在整个燃料生命周期中的二氧化碳当量产量。另外,我们已有欧盟排放交易体系 (EU ETS),其中,该体系已要求以二氧化碳当量形式报告储罐到尾流的甲烷排放量。从 2026 年开始,甲烷排放将直接影响 ETS 配额要求,同时,甲烷排放量也将与交易成本更紧密地联系起来。
另一方面,自愿框架《全球甲烷承诺》(Global Methane Pledge)已呼吁迅速减少甲烷排放,以让 1.5°C升温目标触手可及。此外,国际海事组织 2024 年《船用燃料生命周期温室气体强度指南》可能很快会推动更严格的甲烷逃逸应对措施。总而言之,这些发展都预示着未来法规将更加严格,并将通过以二氧化碳当量形式核算甲烷让执行力度更大,与此同时,推进创新的步伐也在加快,以减少航运甲烷逃逸。
那么,如何减少甲烷逃逸呢?其中,这有四个关键领域:
发动机设计改进
减少缝隙体积:
- 重新设计活塞顶、气缸盖和气门座,以最大限度地减少间隙。
- 使用先进的制造公差和材料实现更紧密密封度。
- 减少废气:调节燃烧温度,提高整体效率并减少未燃烧燃料。
- Lambda 控制:实时监测氧气水平,以实现精确的空燃比控制,防止燃烧不充分。
过渡到采用高压气体喷射的柴油循环燃气发动机:
- 直接高压喷射:采用高压气体喷射 (HPGI) 系统,在高压下和压缩冲程结束时将 LNG 直接喷射到燃烧室中。
- 升级发动机组件以支持更高的压缩比和改进的点火控制,并针对 HPGI 进行优化。
优化低压双燃料发动机 (奥托循环)
- 使用更新的软件和硬件来微调气体进气正时和引燃燃料喷射(如果适用)。
- 让点火正时与实时负荷条件一致,以提高燃烧完整性。
- 专门针对低压燃气发动机调整活塞和气缸设计。
- 结合设计特点(如燃烧室结构设计),以最大限度地减少燃料滞留。
- 使用传感器和电子控制装置持续监测燃烧质量。
- 实时调整空燃比和引燃燃料量,以保持高效点火并减少逃逸。
后处理解决方案
使用甲烷氧化催化剂:
- 将催化剂纳入新建船舶的排气系统。
- 确保根据需要维护和更换催化剂,以维持减少高达 80% 甲烷逃逸。
- 监测排气温度并根据需要进行调整,让催化剂保持在最佳工作成效范围内。
操作调整
避免长时间进行低负荷天然气运行:
- 计划航程与发动机的使用,以在使用 LNG 时保持更高的负荷。
- 使用操作策略,例如安排更重的负荷或调整速度,以尽量减少低负荷情况。
低负荷时在天然气和燃油之间切换:
- 当在低负荷下LNG 燃烧效率出现下降时,应利用双燃料功能切换使用燃油。
- 根据负荷条件和发动机性能数据建立明确的切换操作阈值。
- 请注意,双燃料发动机通常以更高的引燃燃料百分比运行,以预防燃油喷射器的维护问题。
确保适当维护和优化发动机:
- 对燃油喷射器、阀门和传感器进行例行检查和清洁。
- 定期校准和调整发动机设置,例如喷射正时和空燃比,以实现最佳燃烧。
- 培训船员掌握发动机管理和维护程序的最佳实践。
混合动力或电池集成
混合动力系统或电池集成:
- 安装电池或混合动力系统,以在低功率需求期间提供辅助。
- 使用能量存储将发动机运行保持在更高且更高效的负荷下(约 95%)。
- 设计船舶的电源管理系统,以实现发动机和电池之间的无缝交互,再而达到一致的高负荷运行。
- 规划系统集成,需考虑空间、重量和成本因素,并同时优化燃料和排放性能。
注意:VPS 关于甲烷逃逸的完整文章可在此处找到。
图片来源:VPS
发布日期:2025 年 2 月 27 日
LNG Bunkering
英国劳氏向HD Hyundai Mipo的22,000立方米LNG加注船设计颁发AiP证书
该设计提升了运输能力,从而有望减少加注时间和频率,并降低运营商成本,使HD Hyundai Mipo轮能够满足租船人持续变化的需求。

英国劳氏船级社 (LR) 和韩国造船厂 HD Hyundai Mipo (现代尾浦) 于周二 (9 月 9 日) 宣布了一项联合开发项目 (JDP),旨在设计一艘 22,000 立方米 (m3) 级 LNG 加注船。
当下,在2025年米兰天然气技术展览会(Gastech 2025)举行的AiP (原则性批准)认证仪式,标志着该项目已获得正式认可,并旨在交付一艘安全、商业可行且符合法规的船舶,以满足日益增长的 LNG 加注需求。
其中,22,000 立方米设计提供了更大的输送容量,而有望减少加注时间和频率,并降低运营商的成本,使 HD Hyundai Mipo 能够满足租船人持续变化的需求。然而,更大的尺寸可能会在某些港口遇到运营限制,并因此需要进行仔细的设计考量。
此外,LR 将全面审图,根据其入级规范和国际标准发放 AiP证书。同时,该船将针对成本效益、运营安全性和未来合规性进行优化,而能为船东提供切实可行的 LNG 燃料输送解决方案。
LR 东北亚区总裁 Sung-gu Park 表示:“此次合作体现了双方的共同努力,以支持 LNG 加注供应链的推广。通过将技术开发与监管标准相结合,我们可以安全地输送足够数量的 LNG,并确保为不断增长的 LNG 燃料船队提供规模化供应。”
HD Hyundai Mipo 执行副总裁/初始设计部和详细设计部负责人 Lee Dong-jin 表示:“LNG 作为替代燃料正备受关注,同时,我们意识到,随着 LNG 燃料船崛起,对 LNG 加注船的需求也在同步增长。凭借 LR 的 AIP证书,我们将能够扩展 LNG 加注船组合,并在快速增长的 LNG 加注市场中占据领先地位。”
此外,HD Hyundai Mipo于周二也获美国船级社(ABS)为其开发的3万立方米LNG运输加注船设计颁布AiP证书。该设计旨在运输作为货物的LNG,并为各种接收船提供船用燃料。
相关文章: HD Hyundai Mipo 的 LNG 运输加注船设计获ABS颁布AiP证书
图片来源:劳氏船级社
发布日期:2025年9月11日
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HD Hyundai Mipo 的 LNG 运输加注船设计获ABS颁布AiP证书
韩国造船厂HD Hyundai Mipo(现代尾浦)开发的一艘3万立方米液化天然气(LNG)运输加注船设计获ABS颁发原则性批准(AiP)证书。

美国船级社ABS于周二(9月9日)向韩国造船厂HD Hyundai Mipo(现代尾浦)开发的一艘3万立方米液化天然气(LNG)运输加注船设计颁发了原则性批准(AiP)证书。
该设计以运输作为货物的LNG为目的,并也将为各种接收船提供燃料。目前,ABS已根据船级社和法定要求完成了设计审查。
ABS船舶业务发展高级副总裁Joshua Divin表示:“LNG仍然是替代燃料组合中的重要选择。因此,我们很荣幸能够为像HD Hyundai Mipo这样的先锋客户提供支持,因为,他们的设计有潜力支持快速高效的LNG供应。”
HD Hyundai Mipo执行副总裁兼初步设计部及详细设计部负责人Dongjin Lee表示:“全新开发的两用型30K LNG运输船/加注船彰显了我们致力于推进灵活可持续能源运输的承诺。通过将加注功能集成到LNG运输船,该船舶设计旨在满足日益增长的全球需求,并同时支持航运业向清洁燃料过渡。”
图片来源:ABS
发布日期:2025年9月10日
LNG Bunkering
Rystad Energy 发布关于船用LNG油井到储罐排放的权威研究报告
由 SEA-LNG 委托开展的研究发现,2024 年全球船用LNG燃料的油井到储罐排放强度为 13.9 克。

独立研究和能源情报公司 Rystad Energy 于周三(9 月 3 日)发布了由 SEA-LNG 委托开展、针对液化天然气 (LNG) 燃料供应链温室气体 (GHG) 排放的里程碑式研究结果。
据悉,这是关于LNG作为船用燃料的最准确、最新认证数据,旨在帮助指导国际海事组织 (IMO) 的净零排放框架和未来燃料政策。
这项研究为航运脱碳法规的政策制定者带来了以下启示:
- 法规应激励LNG 燃料供应链的参与者继续减少温室气体排放,特别是在天然气生产和液化方面。
- 政策制定者应引入一个流程,定期更新法规中使用的 WtT (Well-to-Tank,油井到储罐)默认排放计算因子,特别是与甲烷排放相关的因子。
- 该报告强调,欧盟 WtT 默认值 18.5 gCO2e/MJ(根据 FuelEU Maritime 规范)过于保守,更低的数字应会更合理。
该研究分析了燃料生命周期五个关键阶段的排放:上游、运输和加工、液化、航运以及配送和加注作业。同时,该研究依据国际海事组织 (IMO) 的 WtT 生命周期分析指南和政府间气候变化专门委员会 (IPCC) AR5 温室气体定义,并基于特定资产的 2024 年数据。
研究发现,2024 年全球船用LNG燃料的油井到储罐(WtT )排放强度为 13.9 克二氧化碳当量/兆焦 (LHV)。其中,二氧化碳在全球 WtT 排放中占主导地位,占了总排放量的 84%。同时,二氧化碳排放在液化阶段最为普遍,占该阶段 5.9 克二氧化碳当量/兆焦的 99%。
而甲烷排放量,则占 WtT 总排放量的 16%,相当于 2.2 克二氧化碳当量/兆焦。并且,其在天然气生命周期的上游生产阶段最为普遍,占该阶段总排放量的38%。
在全球范围内,上游天然气生产和液化阶段构成了其燃料供应链的主要排放来源,分别占30%和43%。因此,这两个阶段应成为未来大多数脱碳工作的重点。从上游角度而言,甲烷减排措施最有可能带来最大的减排效益。而近年来,液化排放的改善也与更高效技术的广泛应用相关。如果与使用水电和太阳能等可再生能源的关键电气化项目相结合,这一趋势很可能将会持续下去。
目前,约95%的船舶仍使用石油基船用燃料,而LNG则成了主要的替代能源,已占船舶订单的近20%。因此,随着行业向净零排放转型,并为迅速扩张的LNG动力船队做好准备,了解LNG在实际生命周期内的排放,将对于制定有效的监管措施和指导未来的投资决策至关重要。
此外,报告结果也显示,不同地区和不同货物之间存在巨大差异,而反映了气源、液化技术和运输距离存在的差异性。在某些情况下,排放强度差异高达6.6克二氧化碳当量/兆焦耳,凸显了单一的全球平均值并不能反映实际情况全貌,并可能导致监管决策不力。
Rystad Energy排放研究副总裁Patrick King表示:“我们的分析基于资产层面的数据,其中,这些数据涵盖将特定的气田与液化设施联系起来。而通过这种方法,并结合卫星探测到的甲烷羽流数据和已报告的资产信息,将可以更准确地反映实际被船舶加注的LNG,而不是依赖过时或过于宽泛的平均值。”
SEA-LNG首席运营官Steve Esau表示:“政策制定者必须制定能够反映船用燃料真实碳强度的法规,并奖励整个供应链中的减排行为。因此,船舶监管机构应激励LNG加注供应链的参与者持续减少温室气体排放。”
SEA-LNG 主席 Peter Keller 总结道:“针对国际海事组织 (IMO) 在净零排放框架内的替代燃料排放和性能等关键议题,这份具里程碑意义的报告铺垫了应被建议的高标准。同时,决策的制定必须基于真实且最新的数据,否则,这可能将损害在切实可行的LNG脱碳道路上已取得的重大进展。”
注:主要发现文件可在此处查看,而完整的 Rystad Energy LNG 油井到储罐排放分析则可在此处查看。
图片来源:Unsplash 的Shaah Shahidh
发布日期:2025 年 9 月 5 日
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