合作是及时扩大燃料供应的关键

DNV海事首席顾问、《2050年海事预测》的主要作者Eirik Ovrum表示:“海事领域的能源和技术转型正在加快步伐，但要实现国际海事组织最初的国际航运脱碳目标，还有很长的路要走。”“首先，供应链将不得不发生巨大变化，以便在需要的地方和时间提供足够的碳中性燃料。”

推动正在进行的海洋能源转型

“在理想的碳中性燃料方面，航运业可能面临其他行业的竞争。为了减少全球碳排放，需要就如何最好地利用这类燃料做出重大决定。我们最新的2050年海事预测报告调查了哪些碳中性燃料可能用于大规模海上使用。”“我们发现，需要与行业内外开展强有力的合作，以最大限度地提高机会，降低未来燃料转型的风险。”

首先，DNV预计现有的、即将出台的和拟议中的IMO和欧盟法规和决定将对船舶设计和运营产生重大影响。国际海事组织2023年修订的《初始温室气体战略》可能涉及更快、更深入的脱碳雄心。脱碳框架和标准也推动转型。例如，以科学为基础的温室气体净零排放目标;界定哪些活动可被称为“可持续”的分类;燃料井至尾流温室气体排放可持续性评价标准及计算方法;以及供应链排放报告要求。

海洋能源转型正在加快步伐

随着监管的转变和目标的设定，航运业并没有采取“观望”的态度。一些船东已经在决定如何在2030年和/或2050年之前，在监管和其他驱动因素发生变化的情况下，为持续、可持续和安全运营而建造面向未来的新建筑。应用DNV在2021年和2022年更新的碳风险框架，继续支持此类决策。银行、保险公司、投资者和货主等利益相关者也在推动这一转变，他们加大了对船舶设计和运营的压力，以减少海上货物运输的碳足迹。

我们的报告证实，采用替代燃料推进的大型新建船舶正在加速订购，目前化石液化天然气(LNG)占主导地位(见图2)。

目前运营的总吨位(GT)约5.5%，三分之一的订单船舶能够或将能够使用包括液化天然气在内的替代燃料。统计数据也开始显示，甲醇和液化石油气(LPG)燃料技术以及氢燃料的新建筑正在被采用。

Ovrum说:“这是一个令人鼓舞的开始，但船舶和货物船东、金融机构、港口、燃料供应商、能源巨头和政府需要更明确地了解未来的燃料结构，以及相关燃料技术何时可以投入使用。”“我们最新的模型围绕这两个问题提供了基于研究的远见。我们对可用性的分析是基于我们认为船舶碳中性燃料使用可能受到的供应链和基础设施限制。”图3显示了围绕这些约束的主要问题。

哪些碳中性燃料将可用于航运?

在理想世界中，可持续的生物质将是首选燃料，主要是因为它相对容易转化为能源密集的碳氢化合物燃料，如生物液化天然气、生物甲醇和生物mgo。然而，航空业等其他难以减排的行业也需要能乐动官网网址源密集的碳氢化合物。如果供应不能满足需求，可持续的生物质可能会比电动燃料和蓝色燃料昂贵。

电燃料(电子燃料)的可用性取决于有足够的可再生电力供应，通过电解生产“绿色”氢。然而，在全球大多数地区，从化石能源向可再生能源的过渡仍然缓慢或根本不存在。即使部分由化石燃料提供电力的电解也不节能，并且可能导致海上燃料价值链中更高的净碳排放。

蓝色燃料是由具有碳捕获功能的化石燃料制成的，它的可用性取决于碳捕获的效率，以及永久性存储碳的基础设施。成熟的碳捕集与封存(CCS)技术和基础设施也可以使船上CCS成为船舶继续使用化石燃料的可行替代方案。

从生物源或直接空气捕获中获取可持续的碳也可能变得重要。将这种碳与绿色氢结合可以生产出能量密度相对较高的燃料，如e-柴油、e-甲烷和e-甲醇。

《2050年海事预测》运用我们的全球船队发展增强模型，调查未来燃料结构将如何受到可持续生物质、可再生电力、用于制造蓝色燃料的CCS和可持续碳的可用性的影响。图3总结了决定碳中性燃料可用性的这些因素。

我们还按地区评估燃料成本，以及地区燃料生产和基础设施对未来燃料结构的影响。我们的报告涵盖了对航运面临的燃料过渡的探索的发现和实际影响，并将在以后的海事影响文章中进行总结。

哪些替代燃料技术何时可用?

《2050年海事预测》还提供了一个更新的时间表，显示了从现在到2030年代中期几种船上燃料技术的当前和预期成熟水平。技术准备水平(TRL)范围从已验证的(TRL 4)到一个或多个制造商提供的(TRL 9)。

该时间表现在包括对不同能源转换器、船上CCS和设计和船上使用替代燃料的安全法规的单独评估。使用新燃料和燃料技术将要求所有海运业利益相关者日益关注安全，并制定和实施相关安全法规。安全监管成熟度的低端表明完全缺乏规定性的国际标准来支持设计师和船厂进行新造船。如果有可能将法定批准建立在公认的国际标准之上，则指定高成熟度级别。

Ovrum表示:“我们预计服务于核心市场的技术和功率范围将首先面世，然后根据需求扩大产品范围。”

数字化使转型成为可能

数字化是当今航运业除脱碳外的另一股主要变革力量，这两者是相辅相成的。到2050年，数字工具可以节省高达15%的温室气体排放。我们的报告讨论了如何通过数字工具实现这一目标，通过基于模型的仿真和优化，实现更节能的船舶设计、建造和运营。

我们预计越来越复杂的数字双胞胎将得到更多的使用。这些虚拟船只模拟了所有机载设备、机械、网络和控制系统，将它们在网络空间中连接和集成。潜在的好处包括通过监测、更好的路线和规划、诊断和纠正行动以及基于模拟器的船员培训来优化运营船舶的温室气体性能。同样，数字双胞胎可以通过模拟和优化车队规模、组成和速度来优化车队利用率和温室气体性能。

合作是有效能源转型的关键

《2050年海事预测》的分析和建模强调，实现航运业脱碳的雄心将在很大程度上取决于整个海事价值链以及与其他行业的合作。

例如，上面描述的技术成熟时间表假设燃料是可用的，并且对各自的燃料技术有市场需求。“许多其他因素当然会影响这些技术的实际应用，”Ovrum说。例如，配送和加油基础设施、必要时实现CCS的基础设施、政策和激励计划、燃料价格和技术成本。”

到2030年，大约5%的航运能源将来自碳中性燃料。到2050年，实现海上完全脱碳所需的2.7亿吨替代燃料需要进行燃料基础设施转型，这是一个巨大的挑战。Ovrum指出:“这都需要在车载技术和陆上技术上进行巨额投资。

脱碳的成本是多少?

《2050年海事预测》估计，到2050年实现脱碳，仅在船舶上每年就需要额外的总投资80 - 280亿美元。每年还需要300亿至900亿美元来扩大陆上生产、燃料分配和加油基础设施，以在本世纪中叶提供100%的碳中性燃料。在完全脱碳时，更昂贵的能源来源和陆上投资可能会使年度行业燃料成本增加1000亿至1500亿美元，比目前增加70%至100%。因此，我们估计，到2050年完全实现航运脱碳所需的投资将是国际海事组织目前目标的2.5倍左右。

“挑战的规模和范围意味着我们绝对需要强大的联盟来推动燃料供应链的发展，”Ovrum总结道。“租船人、能源巨头、燃料供应商、政府、港口和船东应该合作，确保为正确的项目提供足够的资金。这可能意味着先行者有机会启动项目，在需要的时间和地点生产大量替代燃料。绿色航运走廊有助于释放这一机遇，并降低随着燃料结构变化而导致基础设施老化的风险。”