替代燃料蓬勃发展,为航运业的脱碳与绿色转型带来希望与美好畅想,但在实际应用中,替代燃料供应、技术壁垒、港航企业意愿、代价与成本都构成了重重阻碍。对此,行业组织SEA LNG研究了船东和运营商向零排放转型的潜在成本。
SEA LNG是一个由船东、能源公司、船级社、港口和其他行业利益相关者组成的非政府组织,其将生物LNG与合成LNG视为实现碳中和的主要途径,认为以可持续生物质为原料制成的燃料能够在灰色甲醇、灰色氨向绿色氢、绿色甲醇、电制燃料过渡的过程中发挥重要作用。
价格成本
马士基Mc-Kinney Møller零碳航运中心(MMMCZCS)在燃料成本预测方面做了广泛而可信的工作。以LNG、灰色甲醇、灰色氨的长期价格分别在9$/GJ、21$/GJ、23$/GJ为基础,分析预测各种替代燃料的使用价格。
灰色甲醇和灰色氨的价格至少是液化天然气和LSFO的两倍。
生物衍生燃料的成本要高得多,比灰色燃料贵2.5倍,但随着人们对其好处的重视,价格会在未来下降。
生物液化天然气是成本最低的可再生或绿色燃料,比生物甲醇便宜得多。
蓝氨,即用碳捕获和储存的天然气生产的氨,其成本与生物甲醇相似。
电制燃料(绿色电制LNG、绿色电制甲醇和绿色电制氨)比目前使用的船用燃料贵5到8倍。随着可再生电力和电解成本的下降,这一比值将下降,但估计到本世纪中叶,它们仍将贵2.5至4倍。
从长远来看,绿色电制氨可能是最便宜的电制燃料。然而,在将其用作船用燃料之前,需要克服推进系统开发、能量密度不高和安全问题等重大挑战。
绿色电制LNG和绿色电制甲醇的价格变化相似度极强,不过这是在不考虑甲醇和氨必要的基础设施建设成本的情况下做出的预测,而LNG的基础设施投资已经实施了很多,且纳入了预测的考虑范围。
对未来燃料成本的预测研究有很多,尽管数值有所不同,但趋势是一致的。绿色燃料显然将非常昂贵,船东、运营商和租船人只有为了满足IMO或欧盟的监管要求,或为了实现自愿脱碳目标的情况下才会购买它们,他们需要在满足ESG要求、监管要求和付出成本之间寻求平衡。
履约成本
控制航运对气候影响的法规在迅速发展,如IMO的碳强度指标(CII),欧盟将航运纳入碳排放交易体系(EU ETS)。SEA LNG主要关注了欧盟法规对航运成本的影响。
FuelEU Maritime是一项鼓励可再生燃料和低碳燃料使用、加速航运业脱碳的基于目标的法规,基于2020年船队平均温室气体排放强度的参考值,法规要求到2025年、2030年、2035年、2040年、2050年分别下降2%、6%、14.5%、31%、80%。
即便是在2025年前2%的脱碳要求下,灰色甲醇的排放强度都比VLSFO基线高出约14%,灰色氨更是高出47%,更不必提符合未来几十年的脱碳轨迹了。而使用灰色LNG的排放强度比VLSFO基线低约20%,一直到2039年之前都符合规定。
以一艘正在建造,2025年投入运营的14000TEU的集装箱船为例计算合规成本,其平均每天燃料消耗为146吨VLSFO当量(约6800GJ),展示该船分别使用LNG燃料、甲醇燃料和氨燃料的成本。
图中纵轴高度表示每年燃料成本的多少,根据MMMCZCS的预测结果和燃料的长期历史平均价格得出。柱形中的百分比表示为遵守FuelEU Maritime所需混合绿色燃料的百分比。此外,假设所有生物燃料、电制燃料温室气体排放为零,LNG和甲醇燃料在2045年由纯生物燃料转向生物/电制各50%的燃料,氨燃料为灰色氨和绿色电制氨的混合燃料。
结果显示,采用LNG脱碳的燃料成本明显低于甲醇和氨,短期内(2025-2039)使用甲醇以契合欧盟脱碳轨迹要求的燃料成本比LNG贵1.45倍,使用电子氨和蓝色氨分别贵2.39倍和1.63倍。
在未来十年到二十年,生物甲醇一直会比生物LNG更贵一些,二者保持几乎相同的价格下降趋势,最终发展到绿色电制甲醇和绿色电制LNG的价格也相近。虽然绿色电制氨的成本低于以上二者,但该成本即使到2050年也仍然高于使用LNG燃料的成本。