本周，航運(yùn)咨詢機(jī)構(gòu)alphaliner發(fā)布周報，重點(diǎn)關(guān)注綠色替代燃料在mgx-24型集裝箱船上的應(yīng)用。
mgx-24型集裝箱船指的是目前最大集裝箱船，所載集裝箱24排，載箱量約為24000teu。
該報告針對大型集裝箱船的綠色燃料應(yīng)用提供了以下的觀點(diǎn)：
1、零碳燃料的成本將是傳統(tǒng)低硫重油vlsfo的2.5~4.0倍
2、綠色燃料可以從生物質(zhì)能或通過電力多元化轉(zhuǎn)換(power-to-x)獲得
3、“power-to-x”是最昂貴的選擇，但似乎是唯一真正可實(shí)現(xiàn)零碳的途徑
4、綠色燃料船舶投資成本會增加，但占船舶總成本的比例會下降。因?yàn)槲磥砭G色燃料成本將比今天貴得多。
目前，有7種左右比較現(xiàn)實(shí)的選擇可以為一艘大型干線船提供長距離的動力。這些都是符合標(biāo)準(zhǔn)的燃料，包括低硫重油（vlsfo），安裝脫硫塔的高硫重油（hfo），液化天然氣（lng），甲醇，乙醇，氨和氫。其中一些燃料可以通過三種方式獲得:化石燃料中獲取，生物燃料制取，以及通過電力多元化轉(zhuǎn)換 (ptx)制取。
ptx意味著利用電力將大氣中的二氧化碳和水合成燃料。為了使ptx燃料成為“綠色”的，生產(chǎn)燃料的電力當(dāng)然必須來自可再生能源，如太陽能、風(fēng)能、水力發(fā)電，或者仍有爭議的核能。
lng在mgx-24型集裝箱船的應(yīng)用
lng在航運(yùn)業(yè)中已經(jīng)是一種廣為應(yīng)用的燃料，許多集裝箱新造船也都采取了lng雙燃料策略。由于lng加注基礎(chǔ)設(shè)施不斷擴(kuò)大，即使lng仍然屬于化石燃料，不能徹底解決溫室氣體問題，選擇lng也是符合各種即將到來的排放要求的合適的解決方案。
然而，支持lng的決定一方面會受較高的投資成本的影響，另一方面也面臨一些運(yùn)營挑戰(zhàn)。
達(dá)飛輪船的cma cgm jacques saade輪，世界上第一艘以lng為動力的mgx-24型集裝箱船由于液化天然氣（lng）的儲存溫度為-163℃，所有的燃料處理設(shè)備都必須為低溫單獨(dú)設(shè)計(jì)，對通風(fēng)的特殊要求，以及大型、絕緣良好的燃料罐，都會增加投資成本。此外，從操作的角度來看，如果船舶主機(jī)是高壓的，那么必須考慮到從燃料艙中產(chǎn)生的lng蒸發(fā)的數(shù)量。
甲醇在mgx-24型集裝箱船的應(yīng)用
甲醇作為船舶燃料比lng作為現(xiàn)有燃料的替代品有幾個優(yōu)勢。由于其在正常環(huán)境條件下的存儲溫度，不需要低溫設(shè)備，但必須提供特殊的燃料加工設(shè)備。還必須考慮到適當(dāng)?shù)闹鳈C(jī)和發(fā)電機(jī)稍高的成本。
與lng相比，甲醇能量密度略低。然而，由于船級社規(guī)定允許甲醇燃料存儲在類似于hfo的艙壁之間，因此甲醇罐造成的集裝箱艙位損失將低于lng動力船，資本成本也將更低。
由于合成甲醇具有非常高的凈二氧化碳減排潛力，以及現(xiàn)有的商業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，它絕對是脫碳的最佳選擇之一。
乙醇在mgx-24型集裝箱船的應(yīng)用
與甲醇類似，乙醇可以在正常的環(huán)境條件下儲存，不需要低溫設(shè)備來處理燃料。因此，乙醇燃料罐的額外成本可能是在相同的數(shù)量級。
由于與甲醇相比，乙醇的能量密度略高，因此可以減少所需的燃料儲存空間。因此，這種解決方案不會損失貨艙空間。
這種燃料的唯一缺點(diǎn)是，它只能利用生物質(zhì)能制取，而且與ptx替代品相比，它的凈二氧化碳減排潛力更低，即使這種燃料能夠滿足所有即將到來的排放要求。
氨燃料在mgx-24型集裝箱船的應(yīng)用
氨被認(rèn)為是船舶脫碳最有力的替代燃料之一，但在考慮為集裝箱船提供動力時面臨一些挑戰(zhàn)。
氨燃料不僅需要在-33°c冷凍保存，而且對健康也有極大的危害。對船上安全操作的要求提高了資本成本，找到必要的高素質(zhì)的船員也提高了運(yùn)營成本。
此外，為了確保足夠的操作靈活性，燃料動力船需要非常大的燃料儲罐，并需要付出相應(yīng)的資本支出。
然而，考慮到可以用ptx的方式制取氨燃料，其減排的潛力超過了這種燃料帶來的挑戰(zhàn)。由于氨氮化學(xué)式中沒有碳原子，燃燒時不會釋放二氧化碳。這是它與前面提到的燃料相比的主要優(yōu)勢，其他燃料只能提供凈減少二氧化碳的潛力。
氫燃料在mgx-24型集裝箱船的應(yīng)用
一些人認(rèn)為氫是世界能源（運(yùn)輸）問題的最終解決方案，但在考慮其在mgx-24型集裝箱船上的應(yīng)用時，仍有一些尚未解決的挑戰(zhàn)。
盡管與其他燃料相比，氫消除二氧化碳的潛力是最好的，但它能量密度的特點(diǎn)意味著集裝箱船上必須提供一個前所未有巨大的燃料艙。
液氫的存儲溫度為-253℃。除了還沒有開發(fā)出合適這個尺寸的燃料罐系統(tǒng)之外，燃料罐絕緣厚度至少要達(dá)到1.2米，因此艙位的損失會很大。
這種燃料儲存系統(tǒng)的預(yù)期投資成本將很可能達(dá)到船舶總價值的三分之一，甚至更高。盡管氫氣具有前所未有的減少二氧化碳的潛力，但作為燃料的氫氣到目前為止似乎還不能在mgx-24級集裝箱船上大規(guī)模使用。