隨著2020年“限硫令”生效日期臨近，船舶使用低硫油或安裝洗滌塔以應(yīng)對(duì)“限硫令”的趨勢日益明顯。前不久，交通運(yùn)輸部海事局發(fā)布《2020年全球船用燃油限硫令實(shí)施方案（征求意見稿）》（以下簡稱《征求意見稿》）向社會(huì)征求意見和建議，從船舶使用、裝載燃油和替代措施，船舶使用和裝載燃油信息報(bào)送，船舶裝載不合規(guī)燃油處置，供油單位備案及監(jiān)督管理5個(gè)方面提出了要求，以保障限硫令在我國有效實(shí)施，減少船舶大氣污染物排放。
交通運(yùn)輸部水運(yùn)研究院環(huán)保與節(jié)能技術(shù)研究中心總工程師彭傳圣日前接受中國水運(yùn)報(bào)記者采訪。彭傳圣從使用低硫油對(duì)船舶發(fā)動(dòng)機(jī)、船舶關(guān)鍵裝置的影響出發(fā)，分析了使用低硫油或安裝洗滌塔經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益；介紹了我國船舶硬件裝置在世界范圍內(nèi)處于什么樣的水平；闡述了在零排放要求下，船舶配套業(yè)如何應(yīng)對(duì)未來長期的環(huán)保要求。
現(xiàn)有船舶無適應(yīng)性問題
記者了解到，國際防止船舶造成污染公約（MARPOL公約）認(rèn)可的4個(gè)排放控制區(qū)從2015年1月 1日起，已經(jīng)要求船舶使用硫含量不超過1%的船用燃料油改用硫含量不大于0.1%的船用燃料油。
在嚴(yán)格的實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)下，原有的發(fā)動(dòng)機(jī)及關(guān)鍵裝置是否能夠適應(yīng)低硫燃油？對(duì)船舶發(fā)動(dòng)機(jī)以及關(guān)鍵裝置又會(huì)有何影響？
對(duì)此，彭傳圣表示，“大多船公司使用餾分船用燃料油滿足這一要求，實(shí)踐證明，沒有出現(xiàn)船用發(fā)動(dòng)機(jī)的適應(yīng)性問題。在這之前船公司可檢查通常情況下使用高硫殘?jiān)萌剂嫌偷陌òl(fā)動(dòng)機(jī)、管路、閥件等在內(nèi)的船用設(shè)備是否適應(yīng)低硫殘?jiān)蝠s分船用燃料油，如果不適應(yīng)，需要進(jìn)行經(jīng)船級(jí)社認(rèn)可的相應(yīng)的改造。”
據(jù)了解，在船用低硫油解決方案中，已經(jīng)有MGO解決方案，采用的核心技術(shù)有油箱冷卻技術(shù)、二次緩沖冷卻、高效換熱技術(shù)、模糊控制節(jié)能技術(shù)、輕重油智能轉(zhuǎn)換等，并建有完善的服務(wù)系統(tǒng)。
相關(guān)人士分析，2020年“限硫令”要求船舶從2020年1月1日起在非排放控制區(qū)活動(dòng)時(shí)由使用硫含量不大于3.5%的船用燃料油改用硫含量不大于0.5%的船用燃料油，屆時(shí)0.5%的船用燃料油應(yīng)該是殘?jiān)剂嫌停c之前使用的船用燃料油類型一樣，船上設(shè)備完全能夠適應(yīng)，因?yàn)榈土蛉加蜐櫥阅芟陆担赡苄枰{(diào)整使用的潤滑油類型；即使使用餾分燃料油滿足要求，按照要求進(jìn)行相應(yīng)改造后，也不應(yīng)該出現(xiàn)適應(yīng)性問題。
“新型船舶設(shè)備包括發(fā)動(dòng)機(jī)大多適應(yīng)殘?jiān)宛s分低硫燃料油，如果船舶仍然使用低硫船用燃料油，除了需要包括發(fā)動(dòng)機(jī)、管路、閥件和燃油泵等在內(nèi)的船用設(shè)備適應(yīng)殘?jiān)宛s分低硫燃料油外，不需要其他特別的改變。”彭傳圣表示。
另外，若是船舶使用脫硫塔來滿足“限硫令”的要求，就需要按照國際海事組織的要求配置脫硫塔，并且要持續(xù)關(guān)注已經(jīng)宣布不允許排放脫硫廢水的區(qū)域（可能還會(huì)有越來越多的區(qū)域會(huì)做出這種規(guī)定）。與此同時(shí)，交通運(yùn)輸部海事局在《征求意見稿》中提出了“自2020年1月1日起，國際航行船舶不得在我國船舶大氣污染物排放控制區(qū)內(nèi)排放開式廢氣清洗系統(tǒng)洗滌水”，這一趨勢更是讓脫硫塔變得“前景堪憂”。
“隨著部分國家和港口陸續(xù)發(fā)布開式洗滌裝置廢水排放禁令，其他形式脫硫裝置的應(yīng)用是否也會(huì)受到影響，這是目前許多船公司擔(dān)憂的。”業(yè)內(nèi)相關(guān)人士表示，為滿足“限硫令”要求，除了使用低硫燃油或者脫硫塔之外，也可以使用液化天然氣動(dòng)力，這需要選擇能夠滿足污染物排放控制要求的LNG發(fā)動(dòng)機(jī)，按照LNG加注基礎(chǔ)設(shè)施在全球的配置情況以及船舶續(xù)航里程需要確定合適的LNG儲(chǔ)藏能力，設(shè)計(jì)或改造船舶。
低硫油與洗滌塔的“拉鋸戰(zhàn)”
業(yè)內(nèi)專家分析，使用低硫油不僅不會(huì)對(duì)船舶產(chǎn)生適應(yīng)性問題，對(duì)船員的技能以及船舶管理的改變也比較少。那么在限硫令的到來之際，低硫燃油是否能夠充分供應(yīng)？彭傳圣認(rèn)為，在當(dāng)前全球燃油市場供需狀況下，一旦有新的市場需求，現(xiàn)有生產(chǎn)或供應(yīng)商不愿意喪失既有的市場份額，新的生產(chǎn)或供應(yīng)商還希望乘機(jī)擠入市場，不大可能出現(xiàn)供給能力不足的問題。
此外，使用脫硫塔，一次性投入較大，需要額外占用船上空間，對(duì)船員技能以及船舶管理改變較大，特別是使用開式脫硫塔時(shí)，還需要注意到全球一些區(qū)域可能還有更多的區(qū)域不允許排放脫硫廢水，如果船舶使用開式脫硫系統(tǒng)又需要進(jìn)入這些區(qū)域，則需要有利用低硫油滿足相關(guān)控制要求的替代措施并培訓(xùn)船員具備完成相關(guān)操作的能力，增加管理復(fù)雜性。
“但是很多人預(yù)測未來低硫燃油每噸售價(jià)可能高于高硫燃油200美元，使用脫硫塔可以很快收回成本。”彭傳圣說。
相關(guān)人士分析稱，有遠(yuǎn)見的船用公司當(dāng)前應(yīng)該不急于選擇脫硫塔方案以滿足IMO 2020年“限硫令”要求，或者為盡可能規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，不宜某一類船舶中的全部船舶都選擇脫硫塔方案。從長期看，低硫燃油與高硫燃油價(jià)格差沒有這么大，尤其當(dāng)高硫燃油成為占船舶供油量份額較少的燃油品種時(shí)，供應(yīng)高硫燃油的成本會(huì)比目前上升。
彭傳圣預(yù)測，鑒于使用脫硫塔監(jiān)管的困難以及脫硫廢水可能對(duì)海洋水環(huán)境造成破壞，全球禁止排放脫硫廢水的區(qū)域可能會(huì)不斷增加，使用脫硫塔滿足“限硫令”可能會(huì)給船舶使用和管理帶來一些當(dāng)前難以預(yù)見的麻煩。
零排放船舶是大勢所趨
記者整理資料發(fā)現(xiàn)，我國能夠提供合規(guī)脫硫塔的企業(yè)已經(jīng)有十多家，產(chǎn)品獲得相關(guān)船級(jí)社認(rèn)證，技術(shù)上能夠滿足“限硫令”要求。從選用我國廠家產(chǎn)品的船公司構(gòu)成看，我國產(chǎn)品應(yīng)達(dá)到了較高水平，但是因?yàn)槟壳懊摿蛩度雽?shí)際使用的較少，還不足以判斷和比較各國產(chǎn)品的性能穩(wěn)定性和可靠性。不過，因?yàn)榇蠖嘈麓谖覈ㄔ欤褂梦覈鴱S家生產(chǎn)和安裝脫硫塔成本相對(duì)較低，我國脫硫塔產(chǎn)品受到歡迎，目前處于供不應(yīng)求狀態(tài)。
業(yè)內(nèi)人士稱，這樣的市場情況不會(huì)長久存在。脫硫塔技術(shù)含量不高，我國一哄而上出現(xiàn)了不少生產(chǎn)廠家，未來可能出現(xiàn)“一地雞毛”的局面。脫硫和脫氮的后處理技術(shù)均在不斷發(fā)展中，主要是為了提高處理效率或者使用環(huán)境的改善，如針對(duì)用于脫氮的選擇性催化還原系統(tǒng)（SCR），重在降低其對(duì)船用燃油硫含量的敏感性以及保障其在船舶尾氣溫度較低的情況下仍然有較高的脫氮效率等。
“因?yàn)楝F(xiàn)有MARPOL公約認(rèn)可的排放控制區(qū)船舶硫氧化物和氮氧化物排放控制要求均高于全球水域，就硫氧化物控制而言，即使實(shí)現(xiàn)了2020‘限硫令’后，仍然遠(yuǎn)低于排放控制區(qū)的硫氧化物排放控制要求，應(yīng)該說全球水域的硫氧化物和氮氧化物排放仍然有進(jìn)一步加強(qiáng)的空間。”彭傳圣表示。
國際上通常將溫室氣體看著污染物之一，為保證環(huán)境進(jìn)一步好轉(zhuǎn)，包括減少溫室氣體排放，國際海事組織已經(jīng)發(fā)布了初步戰(zhàn)略，到2050年國際航運(yùn)溫室氣體排放量要求在2008年的基礎(chǔ)上減少50%。“如果船舶使用燃油難以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的，使用LNG幾乎和使用燃油一樣難以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，盡快開發(fā)和應(yīng)用零排放船舶才可能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，即船舶使用燃料電池驅(qū)動(dòng)，電池動(dòng)力來源于氫、氨或者核能等。”彭傳圣說，“這一進(jìn)程將推動(dòng)國際航運(yùn)船舶硫氧化物和氮氧化物排放的進(jìn)一步減少。”
低硫油轉(zhuǎn)換是否會(huì)給船舶帶來新的安全風(fēng)險(xiǎn)？
頻繁轉(zhuǎn)換以不同工藝煉制的低硫油，或?qū)⒃黾哟鞍l(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生故障的可能性。
“限硫令”生效時(shí)間日趨臨近， 低硫油的廣泛采用是否會(huì)給航運(yùn)業(yè)帶來額外風(fēng)險(xiǎn)，一直是行業(yè)關(guān)注的話題。有統(tǒng)計(jì)資料表明，歐美海域?qū)嵤┨厥馀欧趴刂埔?guī)則后，約30%的船舶失控事故可能與低硫油轉(zhuǎn)換有關(guān)。而某航運(yùn)企業(yè)內(nèi)部統(tǒng)計(jì)資料表明，其船隊(duì)中80%的船舶在進(jìn)行低硫油轉(zhuǎn)化的過程中都發(fā)生過漏油風(fēng)險(xiǎn)。由此可見，在“限硫令”推行中，航運(yùn)業(yè)需關(guān)注可能的安全隱患。
導(dǎo)致船舶燃油轉(zhuǎn)換過程中事故頻發(fā)的原因主要是，低硫油與普通船用燃料油在物理特性與化學(xué)成分上存在差異。船用發(fā)動(dòng)機(jī)與燃料在使用過程中存在一個(gè)相互匹配的過程，一旦燃料的物理特性發(fā)生改變，就可能會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)有的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，由于燃燒不穩(wěn)定而發(fā)生故障。
目前船舶燃料市場上銷售的低硫油主要為輕質(zhì)餾分油，也就是通常所說的輕柴油。與常規(guī)的船用燃料油相比，這種低硫油在同樣的溫度下流動(dòng)性更好，所含的雜質(zhì)更少，在燃燒前無須加熱即可達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)所要求的流動(dòng)性。輕柴油的這一特點(diǎn)將直接導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)（特別是長期燃燒重質(zhì)燃料油的發(fā)動(dòng)機(jī)），所運(yùn)行的環(huán)境工況在低硫油轉(zhuǎn)化過程中發(fā)生變化，進(jìn)而影響其工作狀態(tài)，造成船舶航行安全隱患。
與輕質(zhì)餾分油相比，在煉油過程中直接脫硫的低硫燃油在物理特性上與目前船用燃料油不存在實(shí)質(zhì)性的差異。然而，全球范圍內(nèi)的煉廠生產(chǎn)低硫油的工藝并不盡相同，采用不同工藝煉制的低硫油除含硫量不同外，其他化學(xué)成分也存在一定差異。對(duì)于全球航行的船舶而言，如果經(jīng)常轉(zhuǎn)換以不同工藝形式生產(chǎn)的低硫油，將進(jìn)一步增加發(fā)動(dòng)機(jī)由于燃油頻繁轉(zhuǎn)換而發(fā)生故障的可能性。
不過與上述兩種低硫油相比，對(duì)于未來航運(yùn)安全影響最大的還是混合型低硫油。混合型燃料性價(jià)比更高，因此成為航運(yùn)業(yè)在短期內(nèi)獲得0.5%低硫油的最有效途徑。其主要獲取方法是，將用于排放控制區(qū)的0.1%低硫燃油與常規(guī)船用燃油按一定比例混合，成為含硫量不超過0.5%的低硫油。不過，這類低硫油的成分更為復(fù)雜，因此導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生故障的風(fēng)險(xiǎn)也更高。
盡管全球范圍內(nèi)低硫油的標(biāo)準(zhǔn)在短期內(nèi)很難統(tǒng)一，然而由此可能引發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)并非完全不可控。通常而言，因燃料類型改變而導(dǎo)致船舶發(fā)動(dòng)機(jī)工作異常的情況，主要發(fā)生在燃料轉(zhuǎn)換過程中與轉(zhuǎn)換完成后24小時(shí)內(nèi)，待船舶發(fā)動(dòng)機(jī)逐漸適應(yīng)新燃料后發(fā)生故障的可能性就會(huì)大大降低。只要避免在狹窄水道與通航密集地區(qū)轉(zhuǎn)換燃料，在燃料轉(zhuǎn)換前和轉(zhuǎn)化過程中逐步調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)，并在機(jī)艙安排值班人員以處理燃料轉(zhuǎn)化過程中可能發(fā)生的事故，就能夠?qū)⑾鄳?yīng)風(fēng)險(xiǎn)降到最低。
