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航运脱碳的数字化应用应该从现在开始——信德海事绿色航运洞察2022-24周

航运业的未来如何发展,目前有两大发展趋势是业内普遍公认的,即智能化(数字化)与绿色化(低碳化)。而这两大趋势并不是独立运行的,反而有很多交汇的地方,甚至很大程度上来说是相互促进发展的。

尤其是近两年来,航运业脱碳转型浪潮的发展越来越快,数字化技术的应用不可避免的成为其中重要的一部分。

一般来说,航运脱碳转型最核心也是最具颠覆型的路径应该是替代燃料的应用。然而,世界经济论坛委托进行的一项研究显示,航运业脱碳所需的资本投资在1-1.9万亿美元之间,替代燃料相关的建设投资便占到其中的85%-90%。而且应用替代燃料需要进行新造船和船舶动力系统的全面升级,不是一朝一夕就能实现的。

相比而言,数字化技术在航运业脱碳进程中能够发挥的作用更具经济性和可操作性。

海事创新咨询公司Thetius编写的一份名为《最佳路线——航运数字脱碳的原因和方式》的报告重点强调,单单依靠数字化的解决方案,航运业便可以实现38%的碳减排。

航运业脱碳转型的发展中,数字化技术的应用值得所有航运从业者的关注。

事实上,航运业的脱碳在一开始就是建立在一个数字游戏规则之中。

国家海事组织(IMO)在推行船舶温室气体减排初步战略的前提便是通过强制性收据收集机制(DCS),收集所有5000GT以上船舶的油耗数据。以此为基础计算出各类船舶的碳排放情况,并制定相关法律限制船舶的碳排放量。这一切都需要一个系统的数据收集、监管和反馈的过程。

具体到单独船公司和船队,船舶油耗、排放数据应该是在船舶经营过程中自然就会产生的。但是在脱碳减排的要求之下,这些零散的数据被要求以一种新的方式聚集在一起,并参与到决策者的经营决策中。

航运、海事行业已经变得越来越注重数据,收集有关燃料消耗、天气、培训、备件等信息。航运运营者也应该从长远考虑,并让他们的决策以数据为指导。

航运业脱碳数字化技术和趋势主要包括哪些

首先和船舶的运营直接相关,即是船舶运营的航程优化。关于这一点信德海事在绿色航运洞察2022-15期中进行了详细的介绍。(参考《航程优化是航运降碳管理的重要措施!》)

船舶运营的航程优化主要是指船舶在一个港口到另一港口航行过程中,通过速度的调整和航线的规划实现最佳的船舶燃料消耗,以此达到船舶运营减排的目的。

而这其中涉及到的主要信息元素包括起始港和目的港的地理位置信息,航行过程期间的天气因素(主要为海风和海浪),船舶性能数据(船舶航速和油耗),以及诸如战区、海盗区等海上交通限制条件。在更进一步的航程优化中,还需要考虑到租约条款、以及目的港的排队情况,以实现及时到达模式(Just In Time Arrive)下的船舶运营全局优化。

第二是与船舶能效履约相关的数字化管理。正如前文所述,航运脱碳从一开始便是一个数字游戏,国际海事组织(IMO)正在制定(并且已经部分通过)的一系列国际航运减排法规,要求各成员国对船舶能效排放进行监管。对应到船公司、船管公司方面则需要相应的应对措施,按照要求进行系统管理。并且一些“领先”的航运公司希望更多的承担社会责任,希望对自身船队进行更加严格、也更加细致化的脱碳减排管理。

在此背景下,船舶能效履约数字化应用应运而生。目前主要为船队CII、EEXI管理数字化软件,包括数据分析和可视化,更加智能的功能会添加监督提醒、以及能效改进提议等,这些都是基于船舶能效大数据的基础上。

第三种应用集中在船舶机舱的数字化。这需要建立在船舶传感器的应用之上,目前越来越多的船舶选择在船上加装各类数字传感器装置,甚至很多新的船舶配件和设备自身已经携带数字监控功能。

然而初期大多数船舶监控数据停留在方便船舶管理方面,比如船舶燃油、滑油、淡水等数据的传感装置,这些数据在船上本身不难获取,汇聚到岸基管理部门只是方便船队的管理监管。

未来将有更加细致和规范的船舶运行数据,尤其是船舶主机、副机等一系列能耗设备的实时数据被收集汇总。这些数据收集上来如何影响业务决策,这些决策又怎么样帮助船公司实现节能降碳,目前还是一个仍待开发的领域。

此外,还有大量数字化应用结合在船舶减排设备的应用方面。比如风力辅助推进系统,在古代控制风帆直接关系着船舶航行,需要实际经验和航海知识极为丰富的船长作为支撑。如今的现代船舶风帆在材质和外貌上有了很大区别,同样体现在对风帆的控制,利用数字化分析,将风帆的位置,角度、大小随海上实际风速和风向进行时事调整,也是一项系统复杂的数字化解决方案,能够更加有效的利用风能,减排船舶燃料的消耗。

航运低碳大战数字化存在哪些问题

航运脱碳数字化应用的最大的问题与数字时代的最普遍问题相同,就是数字资源的隔离与浪费。

这一点在传统的航运企业显现的尤为突出。虽然过去十几年前,各类航运公司都能实现了不同程度的数字化变革。但是数字化发展程度不一,数字化操作系统繁杂,无法实现进一步的整合与优化。

单是一个公司内部便存在着不同的数字化操作系统。在企业与企业之间、产业链上下游的企业之间更加难以形成统一的数字化管理应用。比如在船舶航程优化的应用场景下,技术服务公司可能出自船舶气导服务的相关背景,这类公司在船舶速度能耗以及港口排队情况数据获取方面往往存在着巨大的困难。缺乏这两个关键的数据准确性,对于优化整体的效果将大大折扣。

破解这类难题的方法通常需要更加高规格的合作模式。比如港口、船公司、技术服务公司、监管认证部门共同合作,这也是航运脱碳转型过程中越来越需要的。

当然,向航运脱碳未来过渡还需要几十年的时间。脱碳数字化的应用也刚刚初露头角,随着各地区对绿色航运技术的扶持政策,未来还会出现更多的数字化脱碳技术的出现。收集数据,并在决策中运用数据为支撑,则应该从现在开始。

本周重要资讯概览

设计研发与认证

1、 6月6日,现代重工表示与现代Glovis、船舶管理公司Gmarineservice、美国船级社(ABS)、马绍尔群岛船舶登记局(MIR)联合签署了7.4万立方米级液化二氧化碳运输船(LCO2)的共同开发项目(JDP)协议,参与该共同开发项目的各方将在今年年内开发出目前世界最大的LCO2运输船。

2、波塞冬海事展期间, 美国船级社(ABS)宣布原则上批准 (AIP) 三星重工 (SHI) 的氨燃料新巴拿马型集装箱船设计。该设计已由 ABS 根据 ABS氨燃料船舶指南中概述的要求进行审查。

3、6月9日,日本船级社ClassNK 宣布就三菱造船有限公司开发的氨就绪 VLGC 的概念设计发布了原则批准 (AiP)。

4、波塞冬海事展期间,希腊液化天然气 (LNG) 航运公司 GasLog 与韩国大宇造船和海洋工程公司 (DSME) 和美国船级社 ABS 宣布合作开发一种船载二氧化碳捕集和储存系统 (CCS)。

新船建造与交付

1、6月6日,新加坡船东东太平洋航运 (EPS) 在 Posidonia 2022海事展上宣布,它打算订购一艘氨双燃料气体运输船。根据合作备忘录,该船将由韩国造船商现代重工(HHI)建造,入级美国船级社(ABS),并在新加坡国旗下注册。

替代燃料

1、近日,Capital Ship Management Corp. 表示正在和劳氏船级社(LR)探索在试点研究项目中使用生物燃料。该试验将在Capital管理的30万载重吨原油油轮Apollonas轮上测试生物燃料混合船用燃料。

2、6月10日,商船三井(MOL),其集团公司 MOL Drybulk Ltd.将开始巴拿马型散货船CS OLIVE轮上开展生物燃料海上试航,于2022年 6月下旬使用生物燃料。生物燃料将由雪佛龙提供,将在新加坡加注约500吨的生物燃料,在VLSFO燃料中加入 20%至 24%,预计可以减少15%-20%的二氧化碳排放。

脱碳技术

2、近日,瓦锡兰宣布将为 东太平洋航运公司的11 艘纯汽车和卡车运输 (PCTC) 船舶提供其行业领先的混合动力推进系统。这些船正在中国的金陵和威海造船厂建造。

3、美国PPG工业宣布Enterprises Shipping & Trading SA(EST)选择了PPG SIGMAGLIDE® 1290无杀菌剂有机硅防污涂层,以提高其船队的能源效率并减少碳排放。据称,与传统防污涂料相比,该涂料在设计水平上可减少20%的电力消耗,并减少高达35%的二氧化碳排放量。

4、在Posidonia 2022期间举行的联合技术研讨会上,造船厂现代尾浦造船厂 (HMD)、船舶服务公司现代全球服务 (HGS) 和船级社 DNV 展示了环保海洋联合工业项目 (JIP) 的成果可以帮助船东和管理人员遵守日益严格的环境法规的解决方案。“迈向 2050 年的绿色油轮”项目第二阶段的结果探索了 50,000 载重吨 MR 油轮在船舶生命周期内遵守即将到来的 IMO 和欧盟温室气体 (GHG) 法规的可能选项。

2019 年,DNV 和 HHI 集团启动了“面向 2050 年的绿色油轮”项目的第一阶段,重点为 VLCC 和 MR 油轮开发低碳和零碳途径。在 2022 年的第二阶段,HMD、HGS 和 DNV 研究了 50,000 载重吨 MR 油轮的设计和运营方案,并提出了实现两个合规目标的潜在途径:在船舶使用寿命内满足当前 IMO 温室气体减排目标,并通过以下方式实现完全脱碳2050 年。

绿色港口

1.6月7日,北欧最大港口哥德堡港宣布与航运公司、地方政府和欧洲港口、船级社、当地石油公司和瑞典交通局合作,为停泊在危险环境中的油轮制定新的全球岸电标准。

2、近日,加拿大 魁北克港宣布已与RightShip 合作,在评估进入其水域的船舶排放时使用其温室气体 (GHG) 评级工具。作为其 EcoCargo 激励计划的一部分,该港口可以为船舶提供高达 30% 的港口费用折扣,具体取决于其温室气体评级和排放效率。

3、6月8日,美国氢燃料电池设计公司普拉格能源 (Plug Power) 宣布在将在欧洲第二大港口安特卫普-布鲁日港建造一个每天 35 吨的绿色氢生产工厂,绿色氢气的初步生产预计在2024年底进行。

其他资讯

1、 6月8日,备受瞩目的准备将航运业纳入欧盟碳交易体系(EU ETS)的欧盟改革立法在欧洲议会受挫。欧洲议会当天投票以265票支持,340票反对,34票弃权的结果否决了此前5月17日在欧洲议会环境委员会(ENVI)通过的EU ETS改革立法提案。

2、 6月9日,日本三大船东之一的日本邮船(NYK Line)宣布与全球三大铁矿石生产商之一的必和必拓签署了一份合作备忘录(MoU), 以扩大和深化其现有的业务关系,并支持在其共享供应链中实现海上运输的脱碳。

3、 6月7日,国际海事组织(IMO)发布了一份报告,强调了“准时到达”(Just in time arrive)在集装箱海运减排中的作用。 研究结果显示,集装箱船可以使用“准时到达”(Just in time arrive)将每航次的燃料消耗和由此产生的二氧化碳排放量减少 14% 。

4、近日,西班牙的 巴塞罗那计划在2023年对邮轮征收首个“排放税”,加泰罗尼亚自治区政府气候行动、食品和农村议程部长 Teresa Jordà在议会上发表讲话说:“我们希望能够在未来几周内提出政府关于规范加泰罗尼亚港口地区排放的建议。”

5、 6月8日,地中海邮轮(MSC Cruises)宣布了其可持续发展行动计划,在整个企业中建立了六个关键工作流程:

●过渡到净零排放

●审查资源使用和浪费

●支持大众

●投资可持续旅游业

●打造更环保的码头

●可持续采购。

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