探秘国内首艘油气电混合动力内河船

“‘新长江26007’，我是你旁边的海巡，你第一次过闸，请务必听取工作人员的指导。请注意安全，祝首次过闸成功。”6月19日13时左右，国内首艘油气电混合动力内河船舶——装载着6100吨磷矿的“新长江26007”开始进入三峡大坝南线船闸，该船也成为国内首批过闸的LNG动力船。

“新长江26007”总长110米、型深5.6米、型宽19.2米、载重量7000吨。作为国内首艘油气电混合动力内河船舶，该船与之前在长江上已投用的LNG动力船相比有什么不同，又有哪些优势？其未来发展前景将如何？近日，记者走访了相关业内人士，共同探讨该船舶背后的故事。

助力美丽长江建设

当好“气化长江”先行

“‘新长江26007’轮的技改研发，是招商局长航集团响应国家‘气化长江’发展战略的首条试验船。”6月12日，在“新长江26007”轮清洁能源改造首航仪式上，中国长江航运集团有限公司副总经理姜庆华谈到，招商局长航集团加快淘汰高耗能、高污染老旧船舶，推进绿色清洁能源船型发展的步伐，旨在助力长江航运绿色高质量发展。

2019年10月起，长航集团所属上海长江轮船有限公司对“新长江26007”轮实施改造。主要是在原柴油动力系统的基础上，增加了一套使用纯LNG为燃料的电推动力系统。主要包括一个50立方米的LNG储存罐、两套安保系统、两台350KW可变速气体发电机组、一套直流组网配电板、两台300KW可逆转推进电机、一套PMS功率管理系统、以及遥控和监测系统等。

“改造完成后，‘新长江26007’变得更节能环保和经济高效了。”长航集团总经理助理、上海长江轮船有限公司总经理张雅谈道。LNG与传统柴油相比，环保优势突出。据实验测算，在相同能量功率输出下，天然气的氮氧化物减排90%，硫氧化物和PM2.5排放几乎减少100%。此外，经济效益也比较明显，与传统柴油动力船舶相比，该轮可降低10%的燃料消耗，价格成本同比下降25%至30%。

“‘新长江26007’轮上新安装了一个50立方米的LNG储存罐，大概为20吨，能够满足船舶从重庆到上海一个单次航行。在船舶运营过程中，燃料费用占到运营成本的60%，而我们与中石油签订了议价协议，即不管市场如何变化，都会按照油价的75%来结算天然气价格，如果能在成本上节约25%左右的话，经济性还是很好的。”长航货运有限公司重庆分公司总经理向林魁介绍道。

“双燃料”异于“双动力”

推进方式开先河

据了解，当前长江内河上的LNG动力船主要集中在长江下游的江苏、南京和上海，与这些LNG船舶相比，“新长江26007”有什么技术特点和优势？该船技改总承包商——中集安瑞科控股有限公司船改气业务总经理窦卫东向记者作出了介绍。

“之前长江下游投用的LNG动力船，准确来说应该叫柴油—LNG双燃料动力船，柴油和LNG燃料共用一套动力系统，而‘新长江26007’属于双动力船舶，船上有燃气、燃油两套动力系统，且分隔在两个独立机舱，独立运行、独立控制，可智能切换，安全性能有更可靠保障。”窦卫东介绍说。

“柴油—LNG双燃料动力船是一种混烧模式，当船舶功率低于30%时，LNG可能存在燃烧不充分的情况，环保效果也可能会打折扣。”承担该船技改工作的重庆东风船厂修船厂厂长苟元君说道。从重庆到上海的2000余公里，近95%的航段都可以100%用LNG动力推进，绿色环保效果更明显。

那为何要安装两套动力系统? 窦卫东进一步解释说，由于“新长江26007”的航线往返于重庆与上海之间，若是在枯水期，船舶航行于丰都至重庆一段，则可能遇到水流急、险滩多的情况。“因为LNG燃烧方式的原因，LNG动力船功率损耗比较大，可能达25%左右，且循环值比较低，反应速度比较慢，遇到急流险滩时，船舶上水动力可能不足，这时就需要切换到燃油动力系统，助力航舶顺利航行。”

“此外，柴油—LNG双燃料动力船与‘新长江26007’的推进方式不同。” 苟元君告诉记者，柴油—LNG双燃料动力船是LNG直接用作动力推进船舶行进，而“新长江26007”的变速气体发电机组使用纯LNG燃料，为直流组网提供电能，且根据负荷大小可适时变速,从而达到节能目的。直流组网可通过逆变器为全船提供稳定的交流电能。“它是第一艘使用直流组网技术的电力推进散货船，开创了直流电推技术在长江大型散货船应用的先河，为后续锂电池、氢燃料电池等清洁能源在船舶上的应用提供了参考和借鉴。”

LNG动力船未来可期

“微引燃”动力成新宠

在窦卫东看来，“新长江26007”双动力船舶其实还不是新能源船舶的“最终归宿”。“我认为这种双动力船舶是一种比较好的过渡，当前国外技术比较完善的LNG动力船都是‘微引燃’动力，我们现在也正在朝那个方向迈进。”

什么是“微引燃”动力? “它更像是当前柴油—LNG双燃料动力船的‘进阶版’。”窦卫东谈道。根据市场调查，当前投用的LNG双燃料动力船，LNG的替代率大多只能达到75%，而“微引燃”动力的LNG替代率可达到95%。

记者了解到，“微引燃”动力采用一种特殊的内燃设计，在正常循环中，同一个喷油器首先注入5%的柴油进行第一次喷射，发挥“燃体火花塞”作用，然后注入95%的压缩天然气进行第二次喷射。“这种动力的船舶环保性能好，运行稳定，反应速度也快，基本可以弥补当前LNG双燃料动力船的不足。”

窦卫东表示，今年7月下旬，中集安瑞科作为技术总承包商，将为四艘3600吨的新建集装箱船舶提供“微引燃”动力技术支持，为船舶建好一个强大的“心脏”。

其实不管是LNG双燃料动力船、LNG双动力船舶还是“微引燃”动力船，都普遍有着节能环保、经济高效的优势，那么航运市场主体对这类运用清洁能源的船舶怎么看？记者也听到了各种不同的声音。

“‘新长江26007’是第一批经过工信部审批合格的新能源绿色船型，我们比较看好，集团也计划再批量改造和建造更多清洁能源动力船舶，打造一支‘绿色、联运、平安、智能’船队。”向林魁满怀信心地说道。

同样看好的还有苟元君。“新长江26007”在其修船厂完工后，吸引了不少船东前去参观。“这种新能源船舶适应国家提出的节能环保大趋势，也能节省燃油消耗，还有着优先过闸的优待，很多船东都表示出了有很强的改造意愿。”

本次与“新长江26007”同批过三峡船闸的LNG动力船还有来自重庆港盛船务有限公司的“港盛1005”轮，该公司于2018年6月就改建完成两艘LNG双燃料动力船。“长远来看，发展LNG动力船肯定是大势所趋，但是改造成本和当前依然不够完善的LNG加注站布局也是我们十分担忧的问题。”该公司机务部部长李世华对记者表示。

“港盛1005”轮的改造成本为500万左右，“新长江26007”的改造成本为600万左右，价格都不低，为此，许多业内人士纷纷提出建议，希望国家能就LNG动力船的新建和改造加大补贴力度，进一步推动绿色航运发展。另外，李世华表示，当前长江上游只有一座分布在重庆巴南区麻柳作业区的LNG加注码头，远远不能满足船舶加气的需求。

针对船方普遍担心的问题，重庆市交通运输局运输处副处长谭毅表示：“支持LNG动力船的发展是肯定的，下一步也将多方面了解和比较新能源船型的市场运行情况，广泛征求相关企业的建议，以进一步确定引导方向和相应的补贴政策。”