更清洁的海洋 ： 减少海洋排放

VIE WP OINT2 0 2 4C L E A N E R S E A S :M I T I G A T I N G海上特派团导航挑战海上脱碳A U T H O R S伊藤尤马鉴于航运是一个巨大的大量的全球供应链 ， 它发挥了重要的作用在实现净零的全球努力中的作用排放。这个观点认为海上行业当前对气候变化的反应以及它还必须做些什么来重塑自己 ， 在这两个方面短期和长期 ， 通过采用日益可持续的做法。Daniel ChowTatsumi Uchiyama程文迪Paolo CarlomagnoStefano 米兰Stefano Decadri V I E W P O I N TA R T H U R D. L I T T L E海运是全球贸易的命脉,但它也负责产生 3% 的世界温室气体 （ GHG ） - 即 1, 708百万吨排放量 ； 基于亚瑟D. 小 (ADL) 分析 ， 我们预计这个数字如果不采取措施 ， 到 2050 年将上升到 44%控制增长。绿色主题有成为顶级优先为海事部门作为 I T 面临不断增长的压力取消禁止因此 ， 绿色主题已成为一个海事部门面临的首要任务脱碳的压力越来越大。主要用户宜家、丰田、 DB Schenker 等航运服务 ，亚马逊和沃尔玛都公开承诺减少供应过程中范围 3 的排放线的目标是成为净零发射器在未来 10 到 20 年内 (见图 1) 。其他运营商专注于帮助客户跟踪他们的供应链排放。一个例子是通过使用像 Maersk 的平台排放仪表板 ， 基于订阅的数字服务 ， 为客户提供真实的 -关于环境的时间数据和分析他们的货物表现。它甚至可以运行评估环境的假设情景各种航运战略的影响 ， 如调整船只的速度或路线。为了应对这种变化的环境 ，整个价值链的利益相关者正在使用排放交易系统 ， 内部碳定价（ ICP ） 和一系列碳减排解决方案帮助监测和管理环境他们业务的影响。法规在地平线上一些运输承运人已经开始提供为客户提供碳减排服务。对于例如 ， 地中海航运公司（ MSC ） ， 全球著名的集装箱运输公司 ， 有一个碳中和计划 ，计算客户的二氧化碳排放量并寻求以最小化或抵消生产。这些措施是自愿的 ， 虽然他们可以帮助企业实现碳减排目标 ， 他们不携带改变游戏规则国家立法和法规的权重或超国家组织。图 1. 主要公司推动海事部门脱碳旨在成为气候积极的2030 年 ； 拒绝使用液化天然气 ， 转而使用液化天然气零排放燃料减排 35%2025 年 ， 到 2030 年减排 65%与 NYK 线和 “K ” 线合作使用液化天然气进行可持续运输设置其他目标到 2040 年净零排放 ，零排放电动船舶 ，使用生物燃料在运营中使用生物燃料 ， 提供生物燃料作为客户的选择投资绿色氨技术LNG = 液化天然气来源 ： Arthur D. Little清洁海洋 ： 缓解海洋排放2 V I E W P O I N TA R T H U R D. L I T T L E国际表明其对环境的承诺可持续性 ， 国际海事组织 (IMO) 正在设定雄心勃勃的 GHG -削减目标 ， 推动海上到 2050 年 ， 工业将达到净零 ， 拥有以前的目标是减少 50% 的温室气体截至该日期的排放量 (见图 2) 。海事组织S E T T I N G 是不道德的温室气体 - 减少目标 T SIMO 还将间接寻求惩罚那些超过指定的温室气体排放水平碳强度指标 (CII) ， 衡量船舶有效地运输货物或乘客。2022 年 11 月 ， 它成为船舶的强制性规定根据数量计算他们的 CII二氧化碳排放每英里的货物运输。人们的期望是 ， 一个糟糕的 CII 会成功越来越难以找到有利的条款金融机构和港口当局。超越为此 ， IMO 已经推出了至少 5% 的计划国际航运使用的能源来自替代燃料或能源 ， 并正在努力到 2030 年达到 10% 。随着温室气体排放强度目标的收紧 ， 如由 FuelEU 海事公司设置 ， 不合规的海事公司运营商面临重大处罚。例如 ，这些处罚可能会增加用于不合规运输的常规燃料欧洲内部的班轮在 2030 年后增长 100 ％ 至 200 ％航行。追求替代燃料一个更有效和可持续的方式海事部门削减温室气体排放量是首先生产更少的产品。一个主要步骤涉及从重燃料油转换（ HFO ） 到更清洁的替代品。在这里 ， 海事部门正处于过渡阶段。一些替代燃料项目已经宣布 ， 但他们需要时间来在线 ， 这一点 ， 再加上缺乏原始材料 ， 意味着供应不足以满足不断增长的需求 (见图 3) 。就其本身而言 ， 欧盟正在施加更直接的对航运承运人的经济处罚通过其排放量违反排放目标交易系统 (EU ETS) ， 主要关注关于二氧化碳排放 ， 涵盖航空和能源生产和 FuelEU 海事 ， 目标是海事部门的排放 ， 包括不仅是二氧化碳排放 ， 还有其他温室气体排放。图 2. 雄心勃勃的新目标表明 IMO 致力于减少温室气体排放GtCO2eq / 年1.8很快达到顶峰尽可能1.61.42008 ， 基准年1.21.0以前的减少温室气体的目标到 2050 年排放量至少减少 50%0.80.60.40.20.0总排放量:至少减少 20% （ 争取 30% ）净零:CII:到 2050 年温室气体排放量减少 40%总排放量:零排放燃料 / 技术 ：至少减少 70%（ 争取 80% ）5 ％ 的能源份额 （ 争取 10 ％ ）201020152020202520302035204020452050历史数据无脱碳当前路径临时检查站新的野心上一个目标符合 IMO 战略的排放途径资料来源 ： Arthur D. Little ， 欧洲议会 ， 麦尔斯克 · 金尼 · 莫勒中心清洁海洋 ： 缓解海洋排放3 V I E W P O I N TA R T H U R D. L I T T L E图 3. 最近宣布的绿色甲醇项目E - 甲醇E - 甲醇投资美元E - 甲醇E - 甲醇年产能:8 kt投资:$200 万电源:风 ， 太阳能CO2 来源 ：CCU年产能:50 kt投资:未知电源:风CO2 来源 ：CCU年产能:110 kt投资:$9000 万电源:未知CO2 来源 ：ETL年产能:300 kt投资:未知电源:太阳能CO2 来源 ：CCU启动年份:2022 年 （ 试点 ）启动年份:2024生物甲醇启动年份:2022启动年份:2025生物甲醇年产能:875 kt投资:4.3 亿美元电源:未知废物来源 ：未知启动年份:2023年产能:215 kt投资:5.8 亿美元电源:风 ， 太阳能废物来源 ：市政启动年份:2020E - 甲醇在欧洲和美洲的大多数项目中 ，缺乏可再生的SEA 地区甲醇项目年产能:140 kt投资:$8 亿电源:风CO2 来源 ：DAC启动年： 2022 （ 试点 ）CCU = 碳捕获和利用 ； ETL = 排放到液体平台 ； DAC = 直接空气捕获 ； SEA = 东南亚来源 ： Arthur D. Little ， IRENA ， 甲醇研究所越来越多地使用蓝色甲醇、氨和氢气是显而易见的第一步 ， 因为这些提供一些脱碳好处 ， 切割排放量在 20% 到 60% 之间。它们是生产相对便宜 ， 现有Infrastructure can use them. However, they are不是一个可持续的长期解决方案 ， 因为它们是基于化石的。广泛采用 ， 航运公司应该鼓励更多使用它们 ， 生产者必须激励他们做更多的事情。对于采用这些燃料的班轮 ，高度活跃的海上枢纽至关重要 - 港口必须具有规模、连接性和操作性能力。它还必须有一个有利的业务促进海上活动的环境。在生产方面 ， 建立全球碳核算标准 ， 提供 OPEX补贴 ， 并使用合同等机制对于差异将有助于消除市场围绕绿色燃料和加速远离 HFO 。更好的选择是使用绿色燃料（ 例如 ， 生物柴油 ， 生物甲烷和生物甲醇 ） ，这减少了 60% - 80% 的排放。虽然这些也使用现有的基础设施 ， 有关于它们对环境的影响和快速扩展以满足给定需求的能力原料可用性的不确定性。虽然绿色燃料发展的可行性项目尚未得到证明 ， 我们可以看看监管支持将如何帮助促进它通过观察合作项目 ， 如荷兰和 H2Global 基金会 ， 一个交叉 -荷兰之间的国家合作德国旨在刺激生产电子甲醇和绿色氨。作为供应品该项目的氢基燃料上线在 2024 年 ， 我们预计价格下跌将刺激这些国家的氢经济和超越 （ 见图 4 ） 。电子燃料 ， 如电子甲烷 ， 电子甲醇 ， 绿色氨和氢是最有希望的。它们提供最大的脱碳福利 (高达 95%) ， 因此是监管者的燃料选择。然而 ， 他们更生产成本比其他绿色燃料高 ， 制造它们在商业上不太吸引人。例如 ，基于 ADL 分析 ， 绿色甲醇价格预计将从今天的每 700 美元到 2027 年 ， 吨升至 900 - 1200 美元 ， 剩下的很好高于托运人的期望 ， 这些期望围绕$650 - $750 。这些燃料变得更多清洁海洋 ： 缓解海洋排放4 V I E W P O I N TA R T H U R D. L I T T L E图 4. 监管支持促进替代燃料生态系统案例研究 ： 德国和荷兰的绿色甲醇和绿色氨生态系统发电厂管道盐穴1 GW 二氧化碳减排影响4 GW 绿色电力电解槽生产绿色氢气阿姆斯特丹多个终端客户价值链用于绿色甲醇的氢气运输燃料eemshavenDelfzijl消费品原料工艺用氢气工业供热用于绿色氨的氢气Zeeland运输燃料安特卫普氢缓冲液用于可再生能源波动Geleen消费品原料林堡鲁尔区来源 ： Arthur D. Little ， HyNetherlands ， NortH2运营效率R E A L 机会在 A D O P T I O N 中撒谎技术提高现有的运营效率资产将大大有助于实现海事工业脱碳。在短期和中期期限 (在零排放船只成为norm) ， 慢蒸并切换到更大的船只是选择 (尽管它们并不总是有可能 ， 因为需要满足客户的需求和端口基础设施 ， 可以处理大型船只的存在) 。真正的机会在于采用技术创新。创新例如 ， 风筝帆系统可以放下燃油消耗显著 20% - 40%每年。太阳能电池板和燃料电池供电由绿色氢或氨出现为有希望的脱碳推进方案系统和电池电气系统正在寻找在渡轮和近海支持船只中的位置。改进船体设计和减少摩擦减少阻力的表面可以节省燃料高达 8% 。石墨烯等创新材料 -掺杂防腐蚀涂层和自修复饰面可以提高船舶性能和长寿 ， 同时通过确保减少排放消耗更少的资源维护 （ 见图 5 ） 。例如 ， 机载碳捕获和储存(CCS) 系统 ， 捕获超过 60% 的船舶的二氧化碳排放量 ， 可以安装没有正在更换任何现有设备在油轮和散货船上测试。我们也在建造自主货物能力的风口浪尖可以航行、清洁、检查的船只 ，维护 ， 并由机器人保护免受海盗的侵害。风力辅助推进系统 ， 使船舶不太依赖他们的主引擎可以大大减少燃料消耗。清洁海洋 ： 缓解海洋排放5 V I E W P O I N TA R T H U R D. L I T T L E图 5. 新技术有助于创造节油型船舶绿色推进系统减少高达 100% 的硫氧化物和高达 35% 的氮氧化物钻机帆和太阳帆系统节省高达 30% 和 20% 的燃料,分别风筝 - 帆系统每年节省 20% - 40% 的燃料无压载船纵向水干不携带压载水优化的冷却系统节省高达 25% 的电力和高达 1.5% 的燃料燃料优化系统节省高达 12% 的燃料 &减少排放改进的船体油漆减少摩擦 ， 节省高达 8% 的燃料空气润滑系统减少摩擦 ， 增加速度 ， 节省高达 10% 的燃料速度喷嘴系统提高效率速度和节省高达 5% 的燃料来源 ： Arthur D. Little ， 海洋数字海岸上的拥抱当这些处理设施完全技术集成 ， 端口应该看到减少运营产