摘　要：天然氣作為清潔燃料替代成品油已經(jīng)被廣泛接受和應(yīng)用，船舶使用天然氣也已經(jīng)成為一種新的發(fā)展趨勢。青島近海漁船眾多，適時發(fā)展?jié)O船使用天然氣作為主燃料，有利于開拓天然氣使用市場，有利于減輕廣大漁民的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，有利于改善近海海域環(huán)境。通過調(diào)研，青島市近海漁船試驗(yàn)改裝天然氣作為主燃料的基本條件已經(jīng)成熟。

關(guān)鍵詞：LNG　LNG漁船　LNG供氣保障

天然氣作為清潔燃料替代成品油已經(jīng)被廣泛接受和應(yīng)用。近年來，隨著液化天然氣(LNG)產(chǎn)量的增加和LNG碼頭的投用，不但使重卡客戶紛紛用上天然氣，同時，船舶開發(fā)利用LNG也在國內(nèi)外蓬勃發(fā)展。中石化提出了“綠色運(yùn)河”，中石油打出了“氣化長江”，中海油提出了“打造藍(lán)色海洋”等等宣傳口號，并付諸行動。我國漁業(yè)船舶在冊106.53萬艘，其他120萬艘，享受國家油補(bǔ)的漁船39萬艘，每年國家要拿出200億元用于該專項補(bǔ)貼，聯(lián)合國IMO組織規(guī)定至l]2015年在北美、南美、波羅地海萊茵河行駛的船舶排放將嚴(yán)格l0倍，到2020年全世界港口及200海里經(jīng)濟(jì)區(qū)船舶排放將再嚴(yán)格10倍。因此，船舶油改氣前景好，市場大，任務(wù)重，效益明顯。

1　國內(nèi)船舶使用天然氣政策及現(xiàn)狀

2013年8月21日，國務(wù)院頒發(fā)了《船舶工業(yè)加快結(jié)構(gòu)調(diào)整促進(jìn)轉(zhuǎn)型升級實(shí)施方案(2013—2015年)》，其中明確指提出：“實(shí)施漁船更新改造，推動船舶工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級”。今年3月，交通運(yùn)輸部下發(fā)《“十二五”期間推進(jìn)全國內(nèi)河船型標(biāo)準(zhǔn)化工作實(shí)施方案》，提出了“對使用清潔能源的標(biāo)準(zhǔn)化船舶給予一定的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼”指導(dǎo)意見。正在編制中的《關(guān)于加快推進(jìn)水運(yùn)行業(yè)應(yīng)用LNG燃料工作的指導(dǎo)意見》是首部LNG水運(yùn)專項文件，該意見出臺后對行業(yè)的扶持將更加明顯。此外，原定于2013年6月出臺的LNG動力船舶標(biāo)準(zhǔn)也在加緊制定中，下半年有望出臺。LNG船用無疑將成為繼車用之后的又一行業(yè)契機(jī)^[1]。

為切實(shí)做好青島近海漁船使用天然氣工作，我們先期開展了國內(nèi)船舶使用天然氣的市場調(diào)研。通過調(diào)研，我們了解到國內(nèi)船舶使用天然氣已經(jīng)呈蓬勃發(fā)展之勢。國內(nèi)首艘天然氣動力游船在桂林市區(qū)漓江凈瓶山段成功試航。中石油在長江之上已經(jīng)示范“改船”(油改氣)將近兩年，示范效果明顯。中海油自2009年開始在天津蔡家堡漁港、北塘漁港改造漁船21艘，新建漁政執(zhí)法船一艘，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并配合農(nóng)業(yè)部漁檢局對全國海岸線和漁港進(jìn)行了廣泛調(diào)查，推廣近海漁船的技術(shù)更新改造，推廣近海漁船在休漁期改為休閑漁船的經(jīng)營方式，大大減少了漁民的燃料費(fèi)支出、增加了營業(yè)性收入。

2　青島近海漁船使用天然氣的政策、技術(shù)依據(jù)

青島市三面環(huán)海，漁業(yè)發(fā)達(dá)，有著眾多的天然良港，山東海洋與漁業(yè)監(jiān)察總隊黃島支隊所屬青島、日照兩地在冊漁船11000艘～l2000艘(75kW鋼制漁船960艘，船長24m以上行駛范圍在120海里以內(nèi)，其中有一部分為海上收魚船，l天～2天一個來同。40馬力以上木質(zhì)漁船，船長l2m～24m青島l000艘，日照1400艘。行駛范圍在50海里～60海里以內(nèi)。其余均為40馬力以下木質(zhì)漁船，近海作業(yè)，船長l2m以下)，這部分漁船一般以近海捕魚為主。但是，近年來隨著近海漁業(yè)資源的枯竭和燃料費(fèi)用己占捕魚成本的60％～65％，廣大的船主入不敷出，大大減低了出海捕魚的積極性，所以，大批的漁船長時間停放港口。由于30年來漁業(yè)船舶技術(shù)裝備提升慢，設(shè)備老舊，排放污染大，直接危害青島近海的養(yǎng)殖業(yè)，造成海洋養(yǎng)殖業(yè)品質(zhì)下降。因此，適時在青島近海海域推廣船舶使用天然氣的時機(jī)已經(jīng)成熟。

治理海洋污染已經(jīng)被提上議事日程。我們走訪了青島市環(huán)保局等單位，從他們那里了解到，青島市政府從2013年開始，加大了對港口、近海的排污治理，特別是船只的燃燒排放被作為治理的重點(diǎn)。從國際層面看，許多先進(jìn)國家已經(jīng)不允許排污超標(biāo)的外籍船只靠岸。我國政府也更加重視海洋污染的治理，相關(guān)規(guī)范也在編審過程之中。習(xí)近平主席也在近期的講話中提出“讓群眾享碧海藍(lán)天”的號召。青島市有關(guān)單位正在委托編制《船用天然氣可行性研究報告》，成稿后將組織高級別專家評審并上報市政府，為青島市發(fā)展船用天然氣奠定理論基礎(chǔ)。

從技術(shù)層面看，青島近海漁船以l4m～20m長鐵、木質(zhì)漁船為主，特別是大批的木質(zhì)漁船與天津已經(jīng)完成天然氣試驗(yàn)改裝的船只極為相近。擬合作的天津車船能源技術(shù)公司，己取得漁業(yè)船舶LNG／CNG安裝、改造、維修資質(zhì)。已經(jīng)將該類別船只改裝所需要的零配件在船檢局等有關(guān)單位進(jìn)行了登記備案。這些條件的具備使得我們在今后的船只改裝中不但可以節(jié)省大量的審批時間，也為規(guī)范改裝奠定了基礎(chǔ)。從天津已經(jīng)改裝投運(yùn)的船只運(yùn)行情況看，安全性、可靠性、技術(shù)先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)高效益等均達(dá)到預(yù)想效果，起到了示范作用，吸引了國家有關(guān)方面領(lǐng)導(dǎo)和同行業(yè)的密切關(guān)注。

船用天然氣發(fā)動機(jī)技術(shù)成熟，通過船級社(CCS)等有關(guān)部門了解到，山東濰柴等眾多發(fā)動機(jī)廠家已經(jīng)取得了船用天然氣發(fā)動機(jī)的制造許可并批量生產(chǎn)，與傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)相比，雙燃料發(fā)動機(jī)在運(yùn)行經(jīng)濟(jì)陛、廢氣排放、冗余度、可靠性等方面都有較大改善。同時，《天然氣燃料動力船舶規(guī)范》于2013年9月1號頒布生效，為新建天然氣船只和老舊船只更換發(fā)動機(jī)奠定了基礎(chǔ)。

3　船舶使用天然氣的環(huán)保性、安全性和經(jīng)濟(jì)性

(1)船舶改用天然氣并不是完全改為單燃料天然氣供氣，而是在原有的發(fā)動機(jī)上加裝燃?xì)庀到y(tǒng)，實(shí)現(xiàn)混合燃燒效果，燃油替代率理論值在75％～80％之間，一般取75％。天然氣的最大特點(diǎn)是“清潔”，與燃油相比，尾氣中CO2排放量下降約20％、CO下降約97％、HC(碳?xì)浠衔?span lang="EN-US">)下降約72％、NOx下降約30％，基本不含鉛、硫化物以及苯類等有害物質(zhì)，無顆粒物(黑煙)排放，被稱為是真正的零排放。

(2)天然氣安全性高。天然氣的燃點(diǎn)為650℃，比汽柴油的燃點(diǎn)高，點(diǎn)火能也高于汽柴油，所以比汽柴油更難點(diǎn)燃。天然氣的爆炸極限為5％～l5％，且密度低于空氣，因而稍有泄漏即揮發(fā)擴(kuò)散；而柴油燃點(diǎn)為260℃，爆炸極限為0.5％～4.1％。由此可見，天然氣比柴油更安全。并且，天然氣辛烷值高達(dá)l30，具有汽柴油無法相比的抗暴性能。

從LNG燃料船舶本身的技術(shù)發(fā)展來看，LNG儲存、運(yùn)輸、補(bǔ)給、安全性等方面與普通柴油船舶均有較大的變化，涉及的LNG儲氣罐、動力裝置、燃料補(bǔ)給等都屬于LNG燃料船舶設(shè)計的重點(diǎn)考慮因素，此外還包括蒸發(fā)氣、氣閥和管路系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等內(nèi)容。

目前正在運(yùn)營和在建的LNG燃料船舶的配置大部分船舶都為近海運(yùn)營，因此，LNG儲氣罐容積基本在250m³以下。從儲氣罐的類型來看，基本上都采用C型儲氣罐，主要優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計獨(dú)立、壓力靈活、便于安裝、無氣體泄漏、無需維護(hù)費(fèi)用，缺點(diǎn)是需要大量空間^[2]。

船只經(jīng)過改裝，不僅僅只是進(jìn)行了油變氣的改裝，還在安全、環(huán)保、操作、監(jiān)控、報警、消防等方面注入了新元素，使LNG船更規(guī)范，更適用，達(dá)到了“節(jié)本增效，安全可靠”的目的。

(3)最近一段時間，正值國家宏觀調(diào)整天然氣價格階段，使得車用LNG價格有著大幅的提高，以青島現(xiàn)行價格為例，1L柴油與1kg LNG的實(shí)際差價已經(jīng)縮小至0.5元以內(nèi)。從目前市場上LNG銷售價格看，一般在6.8元／kg左右(2013年8月)，折合成標(biāo)準(zhǔn)方大約在4.86元／m³～5.11元／m³左右(一般按4.86元)，仍然與0^#柴油有著2.39元左右的差價，從熱值比，1L柴油與1m³天然氣大約是0.96：1的關(guān)系(省略計算公式)，也就是說，燃燒1m³天然氣大約等于燃燒1.042L柴油(熱值換算)。若依此計算，1臺80kW左右發(fā)動機(jī)的船只，小時耗油量大約12L柴油，折合人民幣約87元，改用混合燃料(柴油與天然氣按1：3摻混)后，使用柴油3升，約22元，使用天然氣8.64m³，約42元，總價64元。小時節(jié)省燃料費(fèi)23元，按每日8h計單機(jī)節(jié)省184元，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

4　LNG供應(yīng)保障及建站形式

天然氣是清潔、方便、高效的能源，LNG是由天然氣經(jīng)精練后液化得到的。世界上天然氣資源豐富，常規(guī)天然氣資源量估計為400萬億m³～600萬億m³。21世紀(jì)天然氣的產(chǎn)量和消費(fèi)量將會超過煤炭和石油，但目前開發(fā)利用的產(chǎn)量較低，只有2.2萬億m³，約為石油年產(chǎn)量的60％。從全球范圍預(yù)測，天然氣市場的前景更為樂觀^[2]。

我國天然氣的利用很低，發(fā)展好的地方占一次能源利用的9％，我市不足4％，平均值在5％左右。而東南亞國家一般在23％以上，發(fā)達(dá)國家達(dá)到45％。從國家政策層面上看，進(jìn)一步推廣使用天然氣也有著較大空間。前一段時間，國家發(fā)改委曾下發(fā)鼓勵購買天然氣汽車的相關(guān)政策。據(jù)了解，激勵使用天然氣作為燃料的相關(guān)政策也在制定當(dāng)中。因此，我們認(rèn)為，大力發(fā)展天然氣作為燃油代用燃料，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)最為可行的舉措。

青島市即將投運(yùn)的300萬t／a董家口LNG接收碼頭，為青島市大力發(fā)展LNC市場提供了供氣保障。通過市場調(diào)查，船舶加油一般采用岸基加油站加油、船基(躉船)加油站加油、加油船加油以及油罐車臨時加油四種形式。大型船舶以加油船加油居多，近海漁船一般采用加油車加油。我們認(rèn)為，在國家相關(guān)的港口建設(shè)加氣站以及加氣船尚未出臺有關(guān)規(guī)范前，近海漁船改用天然氣后，其加注形式仍然可以借鑒柴油的加注形式，利用移動加注車臨時加氣。同時，借鑒國內(nèi)其他城市已有的加注方案，作業(yè)時認(rèn)真做好防范措施，確保安全萬無一失。待國家相關(guān)規(guī)范形成后，適時建設(shè)船只專用加氣站確保供氣。我們了解了長江之上已經(jīng)改裝的船只加氣情況，并通過設(shè)備廠商了解了加氣站建設(shè)方案，認(rèn)為對海上船只在港口加氣有著較強(qiáng)的參考價值^[3]，建站方案見圖1～圖4。

(1)躉船站(+碼頭或管廊)

建站條件：加注方式適用面大，布站靈活，航道比較寬，適合建棧橋，滿足卸車和加注距離。

特征：卸車區(qū)和加注區(qū)分開，槽車不上躉船，儲存和加注區(qū)建在躉船上。

(2)碼頭站(建設(shè)在水上的固定站)

建站條件：岸線位置地面面積寬，物流比較多適合此種加注方式。

特征：卸車區(qū)和加注區(qū)都建在碼頭上。

(3)岸站

建站條件：主要深水區(qū)與岸線間距較窄，河道窄。

特征：卸車區(qū)和加注區(qū)都建在岸上，不需搭棧橋，可以用作水陸兩用加氣站。

(4)獨(dú)立躉船站

建站條件：適合湖泊和江面。

特征：該方式布站靈活。

5　結(jié)論與建議

5．1　青島近海船舶使用天然氣的前景展望

山東半島有著眾多的天然良港，近海捕魚業(yè)興旺，近海捕魚船只44808艘，24m以上漁船4843艘，12m至24m漁船8617艘；年消耗油111萬t；船舶作業(yè)類型主要以刺網(wǎng)、拖網(wǎng)、張網(wǎng)為主。在山東發(fā)展LNG漁船市場前景廣闊，發(fā)展船用燃?xì)庥兄薮蟮臐摿?。青島市擁有漁船16000余艘，大部分為44馬力以下船只，以近海捕魚為主。同時，青島市不但漁業(yè)發(fā)達(dá)，還是一座聞名海內(nèi)外的旅游城市，海上旅游資源豐富，但目前開發(fā)力度和深度均顯不足。如果我們開發(fā)海上休閑漁船，不但可以改變漁民原有的作業(yè)方式，使廣大漁民從此也有“穿西服”駕船出海的機(jī)會，同時也為青島市沿海旅游提供一種創(chuàng)新的特色游，從根本上創(chuàng)造一種由原來走馬觀花式的游樂變?yōu)橐源贯炐蓍e和享受海上捕撈演示，寓教于游樂之中，真正當(dāng)一天漁民。這種近海觀光體驗(yàn)漁民生活的新型海上旅游模式，必將為青島市旅游注入新的元素，改變原有的海上旅游項目。

5．2　試驗(yàn)與示范

項目發(fā)展初期應(yīng)以試驗(yàn)、示范為主。由于廣大船主乃至社會各階層都需要一個接受過程，特別是廣大船主對改裝費(fèi)用的承受能力等等一系列問題，建議借鑒天津漁船改裝的成功經(jīng)驗(yàn)，先期改裝或制造幾艘漁船，并將普通漁船改裝成為休閑漁船，以捕魚為主、休閑近海游玩和垂釣為輔。由燃?xì)夤?yīng)企業(yè)墊付前期改裝費(fèi)用，白天然氣與柴油的差價以及休閑垂釣所得收入進(jìn)行償還的啟動方式，先期做出幾艘示范船只，帶動廣大船主積極參與到使用天然氣作為主燃料的行列中來。同時，示范船只可以讓有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)部門都可以親身體會，用事實(shí)說話，力爭得到社會各界以及相關(guān)部門的大力支持，從根本上解決漁民最關(guān)心的改造資金問題。

參考文獻(xiàn)

1中商隋報網(wǎng)．亞洲液化天然氣論壇．2013：8：21

2中國船舶與海洋工程網(wǎng)信息中心．幾型船用天然氣燃料發(fā)動機(jī)初探．2012：4：21

3華氣厚普船用項目簡介，之長江上加氣部分

4華賁，李亞軍．從戰(zhàn)略高度認(rèn)識和推進(jìn)天然氣替代交通運(yùn)輸燃料[J]．天然氣工業(yè)，2012

5吳明華．LNG船用燃料突破路徑依賴的選擇[J]．中國遠(yuǎn)洋船務(wù)，2012

6交通運(yùn)輸部．2010年中國航運(yùn)發(fā)展報告[M]．北京：人民交通出版社，2011

7羅偉中，鄭洪瞍，孟勐．美國出口LNC,及對世界LNC,市場的影響分析[J]．天然氣工業(yè)，2012

本文作者：史晉　王子龍　郭永萍

作者單位：青島泰能汽車燃?xì)獍l(fā)展有限公司

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