21世纪经济报道记者费心懿儋州报道
正如世界贸易的繁荣无法离开航运业,全球为阻止气候变暖所做出的一系列脱碳行动,也无法忽略航运业脱碳这一命题。
而航运业的绿色转型将要驶入的是一片无人区。
绿色燃料替代路线不确定、转型成本较高、全球航运行业减排标准尚未统一等难题需要被逐个击破。
尽管短期内有关可行性的讨论仍聚焦在技术方面,但航运业脱碳势必需要综合多方努力才能在既定要求前达成目标。
转型紧迫性提升
根据国际海事组织(IMO)2020年开展的第四次温室气体研究测算,2018年全球航运业温室气体排放量为10.76亿吨,约占全球排放总量的2.89%,对比2012年的9.77亿吨,增幅达到了9.6%。IMO表示,预计到2050年,全球船舶碳排放量将显著增加,占全球人为碳排放的比重可能增至18%。
IMO在《减少船舶温室气体排放战略(2023年修订版)》中提出了减排目标:到2030年,全球海运业温室气体排放量将较2008年至少减少20%,并力争实现30%减排目标;到2040年,将至少减少70%,力争实现80%减排目标。
随着航运减碳新规的逼近,能源界和船运业同时面临全新的挑战。
一个数据是,为了达到IMO设定的2040年减排目标,意味着至少占全球三分之一吨位的船舶需要使用可替代燃料。
事实上,不是所有的交通工具都适用于电气化,用电池来替代所有船舶发动机的可行性有限。
因此,对于不同场景的船舶而言,有不同的转型策略。
广义上说,有三条主流路径,对于点对点的内河航运或沿海点对点航运,电动船舶替代是一个可行性较高的方案。而对于远洋船舶而言,可以采用绿色燃料来代替,也可以采用碳捕集的方法来实现全生命周期的碳中和。
但事实上,实现航运业绿色转型中,船只改造或替换是其中一大挑战,存量船舶的数量庞大,且迭代周期长、改造成本高。全球现有的船舶使用周期通常可达30年以上。
西门子能源全球副总裁、亚太及大中华区(深圳)创新中心负责人赵作智就撰文指出,“绿醇等燃料的规模化生产正在逐步推进,其应用对船舶建造与运营提出了新的要求。此外,替代燃料和技术路线正处于多元化发展阶段,为船东在存量船舶的改造或替换上提供了更多可能性。这些变化不仅带来了一定技术挑战,也为行业创新和合作开辟了新的空间。”
挪威船级社(DNV)最新报告《面向2050年的海事展望》也强调,在碳中和燃料成为可行选择之前,优先开发和应用降低能耗的技术对于航运减排来说至关重要。
角色与路线多元化
全球航运行业的碳减排不仅关乎全球气候目标的实现,在不断增强的监管压力和市场需求下,温室气体排放也成为航运企业不断加重的成本,更多具有约束力的法规正在制定或即将实施。
因此,要实现这一目标,包括公共部门、政府、拥有资本的私营部门、开发商、设备制造商、船东以及最终将购买服务的货主都需要付出努力并做出改变。
政府是转型行动的积极号召者。
例如,近期在海南儋州举办的2024全球绿色航运大会上,海南省委书记冯飞就在贺信中表示,当前,海南自由贸易港建设正成型起势,经济社会发展全面绿色低碳转型是高度共识。海南省愿同各方一道,共建绿色低碳的西部陆海新通道航运枢纽,共享海南自由贸易港的发展红利。
航运公司是行动中最积极的参与方。
达飞集团使用LNG来替代原有燃料,并设定了“2050年净零碳排放”的集团目标。
其中,脱碳是达飞集团的战略核心,主要通过两种方式减少碳足迹。一是对于资产进行现代化改造:到2028年,达飞集团的船队将拥有131艘可利用低碳能源的船舶;二是优化业务运营:自2008年以来,该集团已将运输每个集装箱的碳排量减少了50%。到11月底,达飞集团在上海洋山港码头圆满完成了第100次同步作业加注。
马士基是远洋海运的头部玩家,也是航运业转型的拥护者。该公司计划到2030年,在海运领域至少25%的货物运输使用绿色燃料,运营碳强度比2020年降低50%。其选择的方向是绿色甲醇。
马士基目前已经有六艘能够使用甲醇的双燃料船舶投入运营,此外还有更多的双燃料船舶正在建造中。其中,安妮·马士基号在使用绿色甲醇燃料航行时,每天最多可少排放280吨二氧化碳。整个航运业已经订购了近170艘能够使用绿色甲醇的船舶。
今年7月,马士基全球首艘绿色甲醇集装箱船开启首航,从韩国驶往丹麦。此外,马士基去年起先后与金风科技、隆基绿能签订绿色甲醇长期供应协议,预计在2026年实现首批燃料供应,有效期将持续至2030年后。
除了马士基、达飞之外,中远海运、招商局海运等国内的海运公司也在加速实现转型,甲醇船订单出现了显著上涨的趋势。
不可否认的是,当前,航运业绿色转型选择的绿色燃料的路线仍有多种可能。在多种技术路线并行的当下,何以确定未来最优的技术路线?
中国工程院院士、上海交通大学讲席教授黄震告诉21世纪经济报道记者,要实现绿色燃料的规模化应用需要综合考虑六大因素,包括大规模制备的经济性、发动机适用性、燃料可供性、环保型、安全性以及法规标准的完备性。
但不可否认的是,从船上从来不用甲醇、不用绿氨到要用甲醇、用绿氨,航运业的绿色转型将驶向真正的无人区。
谁来支付绿色溢价
以绿色甲醇作为绿色燃料的替代路线为例,“目前来说,我认为绿色甲醇的生产还没有完全准备好。从制备到大规模的生产需要有个过程,现在并不能高枕无忧地认为已经可以提供充足的绿色甲醇。”一名业内人士指出。
首要的问题是,绿色甲醇从哪里来?
2022年12月,全球首个综合性碳中和合成燃料工厂Haru Oni在智利南部蓬塔阿雷纳斯市附近正式投产。该项目凭借当地充沛的风力资源,年均可提供多达6000小时的满负荷绿色电力。项目通过利用风能、水和二氧化碳合成电制甲醇,再将其转化为碳中和的电制合成燃料(eFuel)。2022年12月,工厂生产出首批绿色燃料,并成功加注进保时捷跑车当中,验证了技术可行性。
事实上,将风能和水能转化为未来绿色燃料的探索过程需要多方合作,单凭任何一方都难以独立完成。
西门子能源作为联合开发商和系统集成商,与多方合作伙伴共同设计并完成了Haru Oni项目的系统集成方案,打造了从可再生能源到绿色燃料的完整链条。其中,氢气的制取由西门子能源提供的电解槽完成,风力发电机组则由西门子歌美飒提供。
赵作智认为,绿色氢、氨、醇的应用核心在于多种技术的协同,以应对风光发电波动与化工合成连续供电需求的矛盾。这些绿色燃料本身可以作为能源载体,实现能量的存储和运输,为探索能源转型新路径奠定基础,也为全球提供借鉴范例,鼓励各方迈出技术实践关键步伐。
转型需要创新投入,也需要付出相应的成本。
马士基中国脱碳业务总监Bo Cerup-Simonsen直言,当下市场上对支付绿色溢价的意愿非常有限。目前,船公司需要花费每吨600美元左右的价格购买化石燃料。由于能量密度的原因,绿色甲醇或绿色氨的理想价格应为每吨300美元左右才能具有竞争力。然而,甲醇的生产成本远高于这个水平。纯粹由市场驱动的案例在今天并未大规模发生。
因此,如果要将绿色甲醇推动规模化,需要各方来推动对绿色溢价的分摊机制。
“航运业脱碳可能会导致集装箱运输的成本翻一番,”DNV海事首席顾问Eirik Ovrum表示,“最终,增加的海运成本需要向价值链下游传递,而市场已经出现了这些脱碳附加成本向终端消费者转移的趋势。为了保持竞争力,船东必须制订并实施战略性的船队管理计划。”
“我们可能得找到关于绿色甲醇生命周期的解决方案,并且由技术、商业和地缘政治的风险共同分担成本。例如,如果船运公司的客户愿意付溢价,再加上燃料生产商愿意让渡一部分的利润来将产业做大,叠加政府提供的一些扶持性税收或资助,就能够实现一定分担风险和分担成本的机制。但一定要瞄着可复制和规模化,这样才能满足航运业脱碳的转型目标。”一位从业人士指出。
“如果我们中国要把绿色燃料作为一个产业来打造,不仅需要叩开国际市场的大门,同时也要打开我们国内的市场。”黄震认为。
此外,黄震还强调,“当前,国际上并没有绿色甲醇的统一标准,绿色燃料市场在哪里,就遵从谁的标准,我国的绿色甲醇必须经ISCCEU论证。因此,要尽快打开我国绿色燃料市场空间,降低绿色燃料的绿色溢价,将航运业纳入碳排放权交易市场。”黄震还强调,既然要做碳市场,就一定要有碳核算方法。
赵作智则认为,推动航运脱碳是一项复杂而长期的任务。目前,全球航运行业尚处于探索统一减排标准的阶段,各国政策的多样性为行业协作带来了挑战。同时,作为一个横跨多国和地区的庞大体系,航运业的运营涉及多方协调,需要在平衡不同利益需求的基础上,不断完善管理机制,共同迈向更可持续的未来。