162023年总第332期船用替代燃料应用进展*邢辉李想摘要：低碳航运背景下，为明晰低碳/零碳燃料的应用潜力，从理化性能、生产、储运和终端应用等维度对液化天然气、氢、氨、甲醇等潜在的船用替代燃料进行全面评述，分析船用替代燃料的应用进展情况。从替代燃料生命周期温室气体排放的角度来看，面向2050年的海洋运输，液化天然气是主要的过渡性燃料，而航运业选择可再生的甲烷、氢、氨、甲醇等其中的一种或几种作为未来船用燃料还具有不确定性，主要的挑战和障碍包括燃料成本、储运和加注基础设施、关键设备的研发与应用等。从技术、经济、环境、社会、可扩展性等多个维度进行评价，得出目前并没有一种燃料具有全方位、压倒性的优势从而可以完全替代燃油在船用燃料中的中心地位的结论。关键词：低碳航运；船用替代燃料；液化天然气；甲醇；氨DOI:10.16176/j.cnki.21-1284.2023.02.003一、引言据国际海事组织（InternationalMaritimeOrganization，IMO）《IMO第四次温室气体研究2020》（FourthIMOGHGStudy2020）报告，2018年国际航运（不含国内航行船舶、渔业船舶和军用船舶）温室气体排放总量达10.76亿t二氧化碳当量（CO2e），其中CO2排放为10.56亿t，占当年全球人为源排放的2.89%。该研究测算的2008年国际航运温室气体排放总量为7.94亿t，十年间年均增长3.1%。而在多个经济和能源场景假设下，2050年国际航运CO2排放总量仍会达到2008年排放总量的90%~130%。2018年4月，IMO以MEPC.304（72）号决议通过了《IMO船舶温室气体减排初步战略》（InitialIMOStrategyonReductionofGHGEmissionsfromShips），设定了国际航运温室气体减排目标和路径，并为此安排了一系列的短期、中期和长期减排措施，如图1所示。从技术性措施和营运性措施两方面提升能效，是当前航运业实现温室气体减排的主要选项；碳排放交易机制、碳税、温室气体排放基金等基于市场的措施也经常被拿上桌面讨论，但这些措施并不能直接减少温室气体排放，而是必须通过技术性措施或营运性措施才能发挥作用。对于传统的“主机-推进器-船体”组成的能量转化与守恒系统，减少温室气体排放的技术性措施主要包括减少船舶阻力、提升推进效率和使用高效发动机，使用风力辅助推进系统、太阳能光伏系统、核动力推进装置、电池电力系统、燃料电池动力系统等动力装置替代或辅助柴油机推进动力装置也是选项之一；减少温室气体排放的营运性措施则主要包括物流与供应链优化，降速运行，航线和航速优化，使用岸电...
