更清洁的海洋 ： 减少海洋排放

海 上 特 派 团 导航挑战海上脱碳 AUTHORS 伊藤尤马Daniel ChowTatsumi Uchiyama程文迪Paolo CarlomagnoStefano米兰Stefano Decadri 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。 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。 国 际海 事 组 织S E T T I N G是 不 道 德 的温 室 气 体-减 少目 标T S 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)。 IMO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。 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。 （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 R E A L机 会在A D O P T I O N中 撒 谎技 术创 新 运营效率 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。 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。 当这些处理设施完全集成，端口应该看到减少运营产生的排放，而增加码头的年度集装箱处理能力，从目前的5000万20英尺当量单位(TEU)到6500万标准箱。进一步建立绿色凭证，超过50%的材料用于港口周围的土地复垦工作被重复使用或回收。甚至敏感居住在附近的珊瑚殖民地已经搬迁到更安全的水域。类似的变化正在在裕廊码头制造的。在这里，太阳能电池板安装在仓库屋顶上产生9.65兆瓦的港口作业电力，多余的资金流入国家电网。 海 岸 上 的 拥 抱技术 这些类型的改进不受限制离岸使用。全球港口当局正在使用技术转向更可持续的和环保做法。海岸权力和例如，冷熨设施尽量减少船舶排放，而停泊，让他们连接到清洁的、基于电网的电力而不是运行他们传统的辅助引擎。 了解港口技术在哪里 标题，我们只需要看看新加坡，目标是成为世界上最大的自动化到2040年结束，并确保至少一半所有悬挂新加坡国旗的船只都是“绿色”的2050.新加坡港已经产生可再生能源照明和电力环保设备，及其智能港口管理系统包括互联网Things货物跟踪解决方案。它的Tuas码头将很快有完全电动引导车辆和港口工艺，以及无人驾驶车辆，如自动堆场起重机和无人机。 其他港口正在成为开拓者。鹿特丹、荷兰和洛杉矶，美国加利福尼亚州已经建立了液化天然气（液化天然气）加油设施，以及中国的青岛港口使用锂电池进行储能氢燃料电池为其自动化供电龙门起重机。这大大减少了年碳排放量（减少28, 000吨）和二氧化硫（减少300吨）。 有 一 个 很 高 的前 沿 成 本与T R A N S I T I O N I N G t o替 代 燃 料和 绿 色技 术 绿 色 走 廊：加速过 渡 绿色航运走廊是特定的贸易主要港口之间的路线有：努力减少碳排放和促进清洁能源解决方案。鹿特丹是一个主要的几个绿色走廊的枢纽，包括到哥德堡（瑞典），汉堡（德国），格丁尼亚（波兰），罗恩（丹麦）和塔林（爱沙尼亚）。鹿特丹正在与新加坡将是世界上最长的绿色走廊和哈利法克斯（加拿大）建立一个跨大西洋的燃料和绿色氢基础设施。作为绿色走廊建立起来，它应该施加压力先前犹豫不决的船东和运营商投资绿色技术，这可能加速向零排放过渡航运。 统一的法规方法是对决策更加清晰至关重要-创造和创造一个公平的竞争环境。事实上，脱碳的障碍是如此重要海事部门，它们只会实现通过一个整体的方法，鼓励跨行业生态系统的发展所有人之间广泛的、持续的合作利益相关者。 这样的生态系统正在开始发展。像全球中心这样的组织海上脱碳(GCMD)以消除的明确目的设置海运业的温室气体排放。关键玩家喜欢Maersk, Shell,和西门子,以及作为瑞士再保险等金融机构，参与开发，资助，绿色技术的创造和需要基础设施来支持他们。 前面的赫尔德斯 创建强大、可靠的基础架构需要绿色氢等替代燃料氨刚刚开始。还有一个与过渡相关的前期成本很高替代燃料和绿色技术，提出了一个重大的经济障碍许多船东。同样，如果环保解决方案不符合行业的期望关于ROI，有更少的动机收养他们。 归零联盟，由全球海事论坛，包括超过来自世界各地的200名利益相关者致力于航运脱碳，共同努力交付商业上可行的零排放船舶到2030年，行业全面脱碳20年后。关于海洋生态系统的研究和法规，请参阅ADLViewpoint“创建蓝色经济的绿色未来 还引进尖端技术带有固有风险，造成不确定船东和运营商必须导航，如果他们选择环保的解决方案可靠，并将长期提高性能。还有一个快速发展的监管格局。国际和地区标准的差异不可避免地为运输带来不必要的复杂性公司。 3.第三，必须有重大 THE MARITIME去中心化路 线 图 提高运营效率的船只。我们详细介绍了一些创新找到进入该行业的途径；总之，这些新材料和混合推进系统可以帮助托运人大幅减少排放。使用慢速蒸的做法和较大的船只也是一个可行的短期到中期解决方案在优化成本和运营之前零排放船舶采用。 ADL的研究和分析表明了四条路线海上脱碳： 1.第一个是更广泛地采用 可用的低碳燃料，像液化天然气和生物柴油，在中短期内，与切换到零的长期目标-排放燃料。这将需要改造现有的船只，以便他们可以使用新燃料以及零排放船舶的建造各种类型和容量的添加到全球舰队。这种过渡将需要开发替代燃料基础设施和替代市场燃料将需要通过以下方式提供支持鼓励两者更大的途径通过新的需求和生产燃料供应协议。 4.最后，我们正在开始改进 在船上看到的东西正在岸上回响。具有环境前瞻性的港口敏感的基础设施和发展绿色航运走廊正在建设海事中心的可持续性操作。 然而，实现海上脱碳将没有有效的合作需要更长的时间在所有利益相关者中。我们已经看到航运之间更好的合作公司，能源公司，研究人员，学术界和感兴趣的组织，如GCMD，但这个生态系统需要扩大。实现海上脱碳是一个复杂的需要承诺、持续的过程从现在开始，所有行业利益相关者的努力并持续20到25年。 2.第二，必须有连续的 行业的改进方式负责碳管理。The industry必须探索像CCS这样的技术商业化和采用，还有需要广泛部署低碳服务(碳抵消和减少)。 C o n c l u s i o n 为C L E A N E R课 程 收 费 全 球 海 洋 产 业必 须 进 行 重 大