摘 要

排放法规不断升级，排放限制的加强，促使多种降低船舶排放的手段出现。其中采用替代燃料，混合掺烧的方案由于可以利用现有技术，并能在很大程度上解决排放问题，不会引起功率下降，可以与传统柴油机平滑过渡的优势引起了专家、学者、企业的重视。采用天然气、LNG替代传统柴油燃料已经在一定程度得到了船东和政府的支持，国内外不断涌现“油改气“的相关研究和产品。本文讲综合之前的研究成果以及现行的政策、法规、行业状况，针对内河船舶的“油改气”可行性进行探讨，主要围绕LNG在内河船舶动力上的应用总结优势、前景和问题，并针对问题提出解决方案。本文主要研究成果如下：（1）汇总LNG作为内河船舶燃料在环境、经济、安全方面的优势。其NOx、SOx、颗粒物相较于传统柴油的大幅度下降，LNG对环境极度友好；通过对比油气双方价格及消耗量，计算双方成本，LNG在船舶动力应用具有良好的经济性；分析LNG物理特性，和已有运行状况发现，通过合理的控制措施，LNG是一种相对安全的燃料；（2）总结内河“油改气”现有过程中存在的问题，主要存在基础设施不足、相较柴油具有新的一些安全隐患、船东认识和接纳问题、现有法规问题作出阐述。并相应提出一些解决办法；（3）分析内河船舶“油改气”潜力。分析内河船舶“油改气”潜力。针对多种内河、近海常见船舶进行“油改气”可行性分析，提出内河“油改气”的发展阶段，根据现有水运市场和政策，进行了油改气潜力分析。发现航运业多形船只合适进行“油改气”，一定的经济导向和政策导向，将会不断扩充LNG动力市场。论文主要从以上优势、问题、潜力三个方面开展论证研究工作，研究成果可为内河“油改气”项目作出一定的参考作用。

关键词：内河；船舶；LNG；燃料；节能减排；发展潜力

Abstract

Emission regulations are escalating and emission restrictions are being strengthened, prompting a variety of means of reducing ship emissions. The use of alternative fuels, mixed blending of the program can be used as a result of the existing technology, and to a large extent to solve the emission problem, will not cause power down, with the traditional diesel engine smooth transition advantage caused by experts, scholars, business Attention. The use of natural gas, LNG instead of traditional diesel fuel has been to a certain extent by the owner and the government support, at home and abroad continue to emerge "oil to gas" related research and products.This paper discusses the feasibility of "oil to gas" for inland river ships, mainly focusing on the advantages, prospects and problems of LNG in the application of inland river ship power, and puts forward some suggestions on how to improve the feasibility of " Problem solving solution. The main results of this paper are as follows:(1) summarize the advantages of LNG as an inland river ship fuel in terms of environment, economy and safety. LNG is extremely friendly to the environment. By comparing the price and consumption of oil and gas, the cost of both sides is calculated. LNG has good economy in ship power application. The LNG physical characteristics are analyzed. , And the existing operating conditions found that through reasonable control measures, LNG is a relatively safe fuel.(2) summarize the problems existing in the existing process of "oil to gas" in the river, mainly due to the lack of infrastructure, and the existing problems such as the new safety hazard, the owner's understanding and acceptance problems. And accordingly put forward some solutions.(3) analysis of inland waterway "oil to gas" potential. Analysis of inland river ship "oil to gas" potential. Based on the analysis of the feasibility of "oil to gas", the paper puts forward the development stage of "oil to gas" in the river, and analyzes the potential of the oil change according to the existing water transportation market and policy. It is found that the diversified vessels in the shipping industry are suitable for "oil to gas", and some economic guidance and policy guidance will continue to expand LNG power market.The paper mainly carries out the research work from the above advantages, problems and potentials. The research results can make some reference for the project of "oil to gas" in the river.

Key words: inland river; ship; LNG; fuel; energy saving and emission reduction; development potential

目录

第1章 绪论 4

1.1 研究目的及意义 4

1.2 国外LNG动力船舶发展现状 4

1.3 国内LNG动力船舶发展现状 4

第2章 LNG作为船舶燃料的优势 4

2.1 环境效益 4

2.2 经济效益 4

2.3 安全效益 4

2.4 本章小结 4

第3章 我国内河“油改气”船舶行业发展中主要存在的问题及对策 4

3.1 船舶LNG改造技术 4

3.1.1 船舶LNG双燃料柴油机的结构组成 4

3.1.2 船舶LNG系统组成 4

3.2 配套基础设施不足 4

3.2.1 加气方式 4

3.2.2 船舶LNG加注站的发展现状 4

3.3 安全性问题 4

3.4 船东认识及接纳性问题 4

3.5 法规规范问题 4

3.6 本章小结 4

第4章 船舶“油改气”行业发展潜力 4

4.1 各种类船舶“油改气”分析 4

4.2 船舶的可替代能源 4

4.3 我国内河船舶“油改气”发展阶段分析 4

4.4 我国内河船舶“油改气”的市场分析 4

4.4.1 我国水运市场的发展 4

4.4.2 国内内河船舶“油改气”潜力分析 4

4.5 本章小结 4

第5章 结论与展望 4

5.1 结论 4

5.2 展望 4

参考文献 4

致谢 4

第1章 绪论

1.1 研究目的及意义

在很长的一段时间里，我国对排放问题并没有做到足够的重视，一直没有明确的与排放限制相关的法律法规，直接导致排放污染严重。而随着国际上多项排放标准的相继实施，我国也提高了对环保的重视程度，国家相关部门提出了对交通运输行业的节能减排意见，推动了我国“绿色航运”的发展。航运在我国内河区域的船舶中,大部分都是选用柴油机作为驱动装置,所使用的燃料是柴油或者重油。在柴油的燃烧过程中排出的废气中混有许多颗粒污染物及其他有毒物质。广泛使用这些燃料，会直接导致河流湖泊和空气的污染。所以，转用绿色能源来替代燃油重油，有效降低污染排放，对航运业的低碳发展以及水质绿化意义非凡。

液化天然气（LNG）具有资源丰富、易于使用和清洁排放的优势。经过长久发展后，液化天然气已经从采矿，储存，运输到灌装都有一个完整的过程。在供能相同的情况下，液化天然气的价格低于柴油价格的近三分之一。在安全性方面，LNG无色无味，无毒无腐蚀性，如果发生了泄漏，LNG会很快气化，不会流入河流造成污染。现在已经证明，将液化天然气作为船舶动力燃料是可行的。虽然在不久的将来，据分析大部分现有船舶还是主要使用传统石油燃料，但是LNG船舶的新建和改造项目，还是会使天然气产业富有商业机会。因此，推动我国内河船舶“油改气”的发展，对航运业的节能减排绿色化十分重要。

1.2 国外LNG动力船舶发展现状

在1964年，液化天然气已经开始用于LNG运输船上了，是挪威在2000年时，真正的将液化天然气作为船舶动力燃料于其他船型。挪威船级社早在2001年，就率先开发出了LNG动力船一系列的标准技术规范，并进行了相关研究。2000年，世界上第一艘LNG渡轮“M/F Glutra”号在挪威开始运营。2003年，全球第一艘LNG海洋工程船“维京能源”号在挪威投入使用。2012年，德国航运公司Reederei Stefan Patjens对一艘集装箱船进行改造，使其成为全球首艘使用LNG燃料作为动力的集装箱船，也是LNG燃料第一次作用于全球航运业。使用LNG作为燃料的船舶数量，正在快速增加，而且越来越多的基础设施，主要的航线正在计划和筹措建设中。50艘液化天然气燃料船（不含LNG运营商）,已经在全球运营，除此以外还有69个新建项目已经确认（截止到2014年9月）。这符合其动态发展，DNV GL预计在未来的五十年，天然气的发展会更加迅速。我们将会坚持LNG作为船用燃料，相信在2020年或者不久之后，将会达到1000艘LNG运输船。与此同时，LNG在全球范围内具有的商业吸引力和可用性，能够满足未来几十年的航行燃料的需求。

1.3 国内LNG动力船舶发展现状

我国对LNG动力船舶的研究历程还比较短，但是发展速度很快，主要是以一些能源企业为主，针对内河船舶进行关于LNG－柴油双燃料动力船舶的研发转型：2010年8月3日，在武汉粤汉码头，中国第一艘内河LNG－柴油混合动力船舶“武轮拖302号”试航下水成功；2010年8月24日，“苏宿货1260号”货船在京杭大运河苏北段试航成功；2011年3月，在长江重庆航段，“长讯3号”散货船试航成功；2011年4月，散货船“红日166”试航成功；2012年7月，“海川三号”成功试航。据统计，目前国内大概有两百艘船舶已经完成“油改气”的试点改造。