由于未來碳中和燃料的供應(yīng)和成本存在不確定性，迫使船東、港口和其他利益相關(guān)方考慮能夠?qū)崿F(xiàn)凈零排放的所有技術(shù)選擇。DNV最近的《面向2050年的海事展望》中包含了關(guān)于船上碳捕獲以及核動力推進(jìn)能否成為重要選擇的案例研究。
“在接下來航運(yùn)業(yè)脫碳決定性的十年間，我們應(yīng)該不遺余力地追求我們需要并且想要的未來”，DNV海事首席顧問、《面向2050年的海事展望》主要作者Eirik Ovrum表示，“我們的研究表明了在特定條件下，碳捕獲與核動力能夠彌合短期措施與2030年后所需更大努力之間的差距，從而實(shí)現(xiàn)IMO和即將生效的歐盟排放法規(guī)中設(shè)定的2040年和2050年目標(biāo)。”
評估碳捕獲與核動力，以減少船舶排放 本%文$內(nèi)-容-來-自；中_國_碳|排 放_交-易^網(wǎng)^t an pa i fang . c om
該研究為海事利益相關(guān)方提供了新鮮出爐的洞察，他們在船舶的設(shè)計和運(yùn)營以及燃料的生產(chǎn)、配送和加注等方面面臨著代價高昂的投資決策。 本+文+內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com
研究有兩大目標(biāo)。其一是確定使用這些技術(shù)是否現(xiàn)實(shí)可行，其二是把它們的生命周期成本與行業(yè)中最常討論的燃料策略進(jìn)行對比，例如燃料油、液化天然氣（LNG）、甲醇和氨，每一種燃料中都混合了碳中和燃料（生物/ e-MGO、生物/e-LNG、生物/e-甲醇、藍(lán)氨/e-氨），以滿足溫室氣體（GHG）減排目標(biāo)。
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圖1：DNV的FuelPath模型
DNV的FuelPath（燃料路徑）模型提供了不同場景的結(jié)果
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DNV的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性評估包含了兩個案例研究，其中運(yùn)用了DNV經(jīng)過反復(fù)驗(yàn)證的FuelPath模型。研究對象分別為一艘大型現(xiàn)代遠(yuǎn)洋船舶和一艘從事遠(yuǎn)東—西歐航線的1.5萬標(biāo)箱集裝箱船。 本`文-內(nèi).容.來.自：中`國^碳`排*放*交^易^網(wǎng) ta np ai fan g.com
模型中可更改的輸入信息（圖1）包括船舶規(guī)格和用途、新造船的溫室氣體排放目標(biāo)，以及轉(zhuǎn)換裝置和燃料系統(tǒng)等設(shè)計選項。
研究2030年后的船舶脫碳
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《面向2050年的海事展望》介紹了案例研究中涉及的技術(shù)性、操作性和經(jīng)濟(jì)性假設(shè)。事實(shí)上，該模型評估了船舶整個生命周期內(nèi)涉及燃料的可用設(shè)計選項的經(jīng)濟(jì)性績效。成果是不同燃料價格場景下的總擁有成本和燃料策略成本。年度成本包括了年度資本支出（CAPEX）、燃料成本、碳價格和運(yùn)營支出（OPEX）。
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針對案例研究船舶的基準(zhǔn)化燃料策略
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該研究基于真實(shí)世界的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，首先對燃料策略的成本進(jìn)行了基準(zhǔn)化，這些策略反映了案例研究船舶在其生命周期內(nèi)可供選擇的能量轉(zhuǎn)換裝置和燃料系統(tǒng)的設(shè)計選項。
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圖2：案例研究船舶的年度成本和凈現(xiàn)值的基準(zhǔn)跨度，燃料策略采用燃油、LNG、氨和甲醇且這四種策略的碳中和燃料混合度均符合要求（《面向2050年的海事展望》2023年版）
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更具體來說，DNV運(yùn)用對于2030-2060年期間每年的最高和最低燃料價格的數(shù)據(jù)驅(qū)動估算，為不同燃料策略下的案例研究船舶創(chuàng)建了年度成本和凈現(xiàn)值的基準(zhǔn)跨度（圖2）。利用這些跨度就可以評估在什么樣的條件下，船上使用碳捕獲和核動力推進(jìn)技術(shù)具有可行性。
船上CCS的案例研究模型
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《面向2050年的海事展望》詳細(xì)介紹了這項研究的假設(shè)條件。簡言之，船舶使用重燃油（HFO），擁有二氧化碳捕獲裝置和儲罐，并配備了硫氧化物（SOX）洗滌塔和廢氣預(yù)處理裝置。 本`文-內(nèi).容.來.自：中`國^碳`排*放*交^易^網(wǎng) ta np ai fan g.com
研究模擬的是兩種船上碳捕獲和儲存（CCS）場景下的年度成本，即低成本與高成本，以補(bǔ)償包括CAPEX和OPEX在內(nèi)的經(jīng)濟(jì)不確定性。它側(cè)重于評估對船上碳捕獲經(jīng)濟(jì)性影響最大的兩個參數(shù)。其一是“燃料懲罰”，即捕獲裝置運(yùn)轉(zhuǎn)所需的額外能量；其二是“二氧化碳儲存成本”，即運(yùn)輸和儲存二氧化碳的成本總額。 禸*嫆唻@洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ
船上CCS的經(jīng)濟(jì)性案例有什么要求？ 夲呅內(nèi)傛萊源亍：ф啯碳*排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ
在年度成本范圍方面，低CCS成本場景看起來好于其他燃料策略（圖3）?！睹嫦?050年的海事展望》將其部分歸因于場景中的HFO價格，以及與購買更大比例碳中和燃料成本相比的燃料懲罰與碳儲存成本。
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圖3：與基準(zhǔn)相比，船上碳捕獲與儲存（CCS）的低成本場景與高成本場景下、案例研究中的年度成本（左）和凈現(xiàn)值（右）的范圍（《面向2050年的海事展望》2023年版） 本`文@內(nèi)-容-來-自；中^國_碳0排0放^交-易=網(wǎng) ta n pa i fa ng . co m
高CCS成本場景在所研究的燃料策略中居于中位。關(guān)于凈現(xiàn)值，到本世紀(jì)中葉高CCS成本案例接近于燃料策略的平均值，而低CCS成本案例要優(yōu)于四分之三的燃料策略。
“我們的研究表明，如果捕獲技術(shù)的燃料懲罰較少，并且CCS行業(yè)能在我們的模型中提供較低的碳儲存成本，那么就能得到船上CCS的經(jīng)濟(jì)性案例”，Ovrum說。
核動力推進(jìn)的案例研究模型 本%文$內(nèi)-容-來-自；中_國_碳|排 放_交-易^網(wǎng)^t an pa i fang . c om
《面向2050年的海事展望》詳細(xì)介紹了這項研究的假設(shè)條件。其中之一是反應(yīng)堆及相關(guān)系統(tǒng)的租賃和服務(wù)。這是因?yàn)楹藙恿ν七M(jìn)的CAPEX存在不確定性，但通常認(rèn)為可能是船舶本身成本的兩倍。
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與碳捕獲研究一樣，也采用了核動力高成本和低成本的場景，以緩解商船反應(yīng)成本面臨的不確定性（《面向2050年的海事展望》討論了成本驅(qū)動因素）。 本@文$內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放^交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.c om
核動力推進(jìn)的經(jīng)濟(jì)性案例有什么要求？
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圖4顯示了在船舶脫碳進(jìn)程中，與基準(zhǔn)燃料策略（燃料油、LNG、甲醇和氨）相比，核動力推進(jìn)的估算年度成本（CAPEX、OPEX、燃料成本、碳成本）和凈現(xiàn)值。
圖4：與基準(zhǔn)相比，船舶核動力推進(jìn)的低成本場景與高成本場景下、案例研究中的年度成本（左）和凈現(xiàn)值（右）的范圍（《面向2050年的海事展望》2023年版）
相比于2030年起到2050年實(shí)現(xiàn)脫碳期間不斷擴(kuò)大的基準(zhǔn)成本范圍，核動力的年度成本似乎看起來更穩(wěn)定。對此，《面向2050年的海事展望》總結(jié)指出，隨著溫室氣體限制的不斷收緊，核動力推進(jìn)將變得越來越有競爭力。 本@文$內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放^交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.c om
“結(jié)論是如果開發(fā)出的反應(yīng)堆能到達(dá)到報告中所述的低成本水平范圍，那么就能得到核動力推進(jìn)的經(jīng)濟(jì)性案例”，Ovrum總結(jié)道。 禸*嫆唻@洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ
案例研究的關(guān)鍵要點(diǎn)
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DNV的結(jié)論為以下前景提供了支持：在合適的條件下，船上的碳捕獲與核動力推進(jìn)可以緩解對可持續(xù)生物質(zhì)與可持續(xù)電力的競爭。
船上碳捕獲可以讓海事行業(yè)擺脫對碳中和燃料的競爭。
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核動力推進(jìn)本身是碳中和的，相比碳中和燃料，它受價格波動和供應(yīng)問題的影響較小。
對海事利益相關(guān)方的意義
報告認(rèn)可了碳捕獲需要用于去除廢氣中二氧化碳的船上設(shè)施、用于處理捕獲二氧化碳的岸上裝置、臨時儲存和卸載設(shè)施、以及管道和永久儲存裝置等基礎(chǔ)設(shè)施。發(fā)展核動力的障礙包括國際法規(guī)、公共認(rèn)知和技術(shù)成本。 本+文+內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com
“這兩種技術(shù)肯定都面臨障礙。但我們的研究表明，在合適的情況下，兩者都可以為海事行業(yè)所需的靈活工具箱提供有經(jīng)濟(jì)性和有價值的補(bǔ)充，以確保在碳中和燃料的預(yù)期競爭中滿足中長期的脫碳目標(biāo)”，Ovrum強(qiáng)調(diào)。
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