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碳捕获与储存方案可以立竿见影

新闻来源:中国船检    浏览量:407 薛龙玉 2021-08-27
        近两年来,世界各国陆续宣布了各自的碳中和时间表,推动全球绿色低碳转型、实现净零排放已经成为与各行各业都息息相关的焦点话题。国际航运业在2018年就通过了温室气体减排初步战略并明确提出2030和2050碳减排目标,许多航运公司也表达了自己的脱碳决心,并与其他利益相关方开展广泛合作,积极探索减排方案。在开发各种新型替代燃料之外,也将目光投向了碳捕获、储存与再利用技术。
        近期,丹麦船东Evergas与Ultragas联合成了全球第一家专门从事海运二氧化碳的航运公司——Dan-Unity CO2,该公司将打造一批专用于运输二氧化碳的船舶,被捕获来的二氧化碳将被运输到特定地点储存起来或者再利用。Evergas已经宣布与冰岛碳捕获与储存技术专家Carbfix达成协议,该公司的创新技术据称可以使二氧化碳溶解在水中,并将其安全地注入冰岛火山基岩,两年之内这些二氧化碳就将转化成岩石。通过合作,双方将在2025年推出二氧化碳运输和储存服务,以此实现大规模碳减排。那么,承载着如此重要使命的二氧化碳运输船究竟有何特色,她们的出现对航运市场有何影响,目前海运二氧化碳还面临着哪些挑战?带着这些问题,我们专访了Evergas首席执行官Steffen Jacobsen。

 
        记者:请您介绍一下Dan-Unity CO2公司成立的背景和初衷。
        Steffen Jacobsen:之所以成立Dan-Unity CO2公司,是因为我们发现业界对与碳捕获与储存(CCS)项目相关的运输解决方案的需求正在不断增长,而且鉴于我们在液化气体运输方面的专业知识,几位参与者联系到了我们,希望我们对二氧化碳运输解决方案提出想法和建议。
        丹麦已经因其在应对气候变化方面取得的成果而享誉国际,而且有着悠久的航运历史,一直以来都是全球领先的航运国家之一,世界上许多最具创新精神、经验最为丰富的航运公司都为丹麦所有。所以我们认为在二氧化碳运输领域,丹麦也应成为领航者,进一步加强其航运地位。
        因此,我们决定与另一家丹麦航运公司 Ultragas 联手创建 Dan-Unity CO2。通过合作,我们可以将双方在气体运输方面的先进经验和专业知识运用到二氧化碳运输领域,创造最佳运输解决方案,以促进零碳排放,同时实现国内和国际气候目标。
 
        记者:目前Dan-Unity CO2正在开展哪些工作,关于未来发展有着怎样的规划?
        Steffen Jacobsen:目前,我们正在参与欧洲以及周边地区开展的几个有趣的项目。据我们的合作伙伴Carbfix估计,冰岛的二氧化碳储存容量高达2500吉吨,比整个地球在55年之内的二氧化碳排放量总和还要多。通过与Carbfix建立合作关系,我们很自然的对西北欧以及冰岛周围地区的项目产生了兴趣。但是,我需要强调一下,我们不仅在与Carbfix着手推进将二氧化碳运往冰岛的工作,同时也参与了其他多个项目,并且还在为其他存储解决方案开发船舶设计。
 
        记者:Evergas与合作伙伴为何选择了碳捕获与储存技术?Dan-Unity CO2即将提供的二氧化碳运输和储存服务有哪些亮点和优势?
        Steffen Jacobsen:首先,碳捕获与储存是当今真实存在的一项技术,并且其可行性已得到证明。碳捕获、运输和储存都是已经经过验证的概念,因此,在开始建造满足相应需求的船舶之前,我们所需要的就是争取必要的监管框架到位,包括二氧化碳税。
        其次,由于碳捕获与储存操作已经实施了30年,它可以起到立即减少排放的效果。而且应用这种技术并不需要我们发明新型能源基础设施或者对其进行改造,相反地,它为我们此时此刻所面临的紧迫问题提供了一条可行的解决方案。
        与通过管道运输二氧化碳相比,利用船舶运输二氧化碳可以最大限度地提高灵活性,而且相关项目也可以经由多个来源获取二氧化碳。这种方式能够显著增加运输量,从而降低成本,相比之下,船运二氧化碳就成了更加便宜的解决方案。因此,在我看来,这是一个很大的优势。
 
        记者:您认为碳捕获、储存与再利用技术将在未来航运脱碳中扮演什么样的角色?
        Steffen Jacobsen:如果通过 Power-to-X(电力多元化转换)等方法将捕获来的二氧化碳用于生产新型燃料,就可以帮助开发零排放燃料,从而推动航运业脱碳。然而,开发此类燃料的挑战在于其生产所需的价格和所能达到的规模。据我所知,有数据显示,利用可再生能源生产的 Power-to-X 燃料大约是普通燃料成本的4到5倍,因此现在这还不能算是一个有吸引力的替代方案,但是进行这方面的讨论是有益的。
        另一个需要考虑的问题是建造能够依靠这些燃料航行的适用船舶。鉴于船舶的使用寿命很长,我们现在就需要开始建造合适的船舶,因为20年后它们仍将继续服役。因此,我们正在积极探索使用甲醇和氨等绿色燃料来为我们的二氧化碳运输船提供推进动力,以期减少自身排放。此外,我们也很乐于参与二氧化碳捕获和利用(CCU)项目,这类项目将捕获而来的二氧化碳加以利用,例如将其用来生产绿色燃料而不是封存起来。无论何时只要有运输二氧化碳的需要,我们都渴望参与其中,并提供最佳解决方案。
 
        记者:关于设计和建造专门的二氧化碳运输船队,Dan-Unity CO2是否已有明确的计划,例如这些船舶将具备哪些特色,采用哪种燃料和新技术?
        Steffen Jacobsen:针对以上提到的这些方面我们都有详细的路线图,从初始设计、前端工程设计研究(FEED)到危险源识别分析-危险与可操作性分析研究(Hazid-Hazops)以及船舶建造和交付等方方面面。这些船舶的载货容量将在7500~50000立方米之间,她们还将具备DP2动态定位和船首卸货功能,具体视项目要求而定。至于船舶动力方面,我们正在与多家大型发动机制造商和技术提供商一起评估所有可用的选项,例如绿色燃料、零碳燃料、混合系统、岸电等等。我们意识到,打造一支专门的二氧化碳运输船队可能是应对全球气候变化举措的一个关键组成部分。因此,作为此类船舶的建造商和运营商,我们有责任确保只有最环保的燃料和发动机技术才会被应用到这些二氧化碳运输船上。
 
        记者:在您看来,建立和运营一支专用于运输和储存二氧化碳的船队对航运市场意味着什么?例如,是否会影响船东们对船舶燃料的选择和应用?
        Steffen Jacobsen:二氧化碳专运船队的建立和运营显然是一个新兴市场,因为它为全球政界人士所倡导的二氧化碳减排提供了一条最快捷、最便宜的实用解决方案。现在我们需要监管系统开始专注于做好真正该做的事,而不是为生产业提供廉价的二氧化碳排放配额,这样做的结果将是竹篮打水一场空。 
       至于绿色燃料的应用,这是当今海运业关注的焦点,目前船东正在权衡从LNG到甲醇再到氨等各种燃料选项。在燃料的供应以及用作船舶燃料在主发动机上运行所需的技术解决方案方面,后两种燃料类型都尚且处于早期阶段。 
        话虽如此,目前行业里已经有大量资金投入了到这方面的研究和开发,我们预计接下来1到3年内业界就能提出可行的方案和措施。
 
        记者:行业在发展二氧化碳的海运、存储和再利用上面临着怎样的挑战,还有哪些问题需要解决?
        Steffen Jacobsen:大规模海运二氧化碳的最大挑战是二氧化碳的三相点很高。还有一些相对较小的挑战则是二氧化碳货物的密度相对较高,而且它们是一种窒息性气体。现有的气体运输船并不是大规模运输二氧化碳的理想选择,因此我们必须从头开始开发一种全新的设计。二氧化碳运输船舶的围护系统必须能够同时承受低温和高压这两种条件。在Dan-Unity,我们拥有一支经验非常丰富的团队来为我们解决可能出现的各种技术挑战。此外,我们已经与设计机构、船级社以及其他行业专家正式建立了合作伙伴关系,以确保能够不遗余力、全面彻底地开发二氧化碳安全运输的最佳解决方案。
 
        记者:关于如何向船舶燃料征收碳税,目前业界尚未有定论,对于这个问题您有何看法?
        Steffen Jacobsen:我认为国际海事组织(IMO)需要迅速采取实质性措施,否则各国政府和/或欧盟将会推出各自的碳税政策。航运业碳排放约占全球排放总量的3%,这个问题亟待快速解决。为了实现航运业向蓝色或绿色燃料的过渡,必须对普通燃料征收燃油税,以此补贴蓝色或绿色燃料,进而创造一个公平的竞争环境。船舶的使用期限长达数十年,现有船舶在未来几十年里仍将燃烧传统燃料——不过这样做应该要付出相应的代价。
 
        记者:除了成立Dan-Unity CO2之外,Evergas在船舶碳减排方面还进行了哪些有益探索,目前贵公司采用了什么样的脱碳策略?
        Steffen Jacobsen:Evergas对于减少船舶运营对碳排放的影响高度重视。在这方面我们已经成功采取了许多措施,并且取得了预期的成效。从2017年到2020年,我们船队的平均全年效率比(AER)已经从每载重吨(DWT)每海里15.1克二氧化碳排放稳步下降到12.2克。尽管如此,我们仍在继续挑战自己,不断探索新的优化边界。
        大体上看,我们的优化策略可以分为3个部分。
        一是采用创新技术:Evergas享有一项殊荣——我们是世界上第一家使用乙烷作为船舶燃料的公司的。我们的8艘“龙”(Dragon)系列船舶和2艘超大型乙烷运输船(VLEC)在运营期间大部分时间都使用的是这种燃料。与传统燃料油相比,乙烷的二氧化碳排放量减少了20%。仅在2020年内,我们就通过使用乙烷燃料代替传统的超低硫油(VLSFO )减少了超过34000吨的船舶二氧化碳排放。
        二是转换使用节能基础设施:我们也在持续研究可以降低油耗的各种技术。我们已将船舶的涂装方案从传统的甲硅烷基丙烯酸酯涂料(silyl Acrylate)改换为硅涂料(Hempel X7/X8),船舶每5年的坞检循环因此顺畅了许多。由此带来的船体阻力下降预计可使每艘船每年的二氧化碳排放量减少2000吨。
        我们还在连续运转的风扇和电机上安装了变频驱动器(VFD)。 预计这些设备的电力消耗减少后,每艘船每年的二氧化碳排放量可降低150吨。
        船上的照明系统也已替换成节能LED技术,预计每艘船每年的二氧化碳排放量可降低20吨。
       三是改变做法:我们的海员才是实际操作机器和系统的人。技术只能优化到一定的程度,只有通过现场船舶操作人员的积极合作才能收获技术的全部潜能。在这方面我们采取了一系列措施,包括开展优化活动、提供技术指导以及设置能源指标积分卡等。通过应用KPI记分卡,我们营造了一种积极向上的良好氛围,员工以追求卓越为傲。在这场友好的竞赛中,只会有一个赢家胜出,那就是最优化、节能的运营模式。
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