通向可再生未来的道路 ： 脱碳运输解决方案

导航通往可更新未来的道路 ：取消运输的解决方案2019 年 9 月初步调查结果 © IRENA 2019除非另有说明，否则本出版物中的材料可以自由使用、共享、复制、复制、印刷和 / 或存储，前提是 IRENA 作为来源和版权持有人给予适当的确认。本出版物中属于第三方的材料可能受单独的使用条款和限制的约束，在使用此类材料之前，可能需要获得这些第三方的适当许可。ISBN:978-92-9260-150-8引文:IRENA (2019) ， “迈向可再生未来 ： 航运脱碳解决方案 ” ， 初步调查结果 ， 国际可再生能源署 ， 阿布扎比关于 IRENA国际可再生能源机构 （ IRENA ） 是一个政府间组织，支持各国向可持续能源未来过渡，并作为国际合作的主要平台，卓越中心以及可再生能源政策，技术，资源和金融知识的存储库。IRENA 促进广泛采用和可持续利用各种形式的可再生能源，包括生物能源，地热，水电，海洋，太阳能和风能，以追求可持续发展，能源获取，能源安全以及低碳经济增长和繁荣。Acknowledgements本报告是在 Dolf Gielen 的监督下编写的 ， 由 Gabriel Castellanos ， Carlos Ruiz 和 Roland Roesch 撰写 ， 并得到了 Sean Ratka 的宝贵支持。该报告受益于 Till Sebastian ben Brahim 和 Marie M ü nster （ 丹麦技术大学 ） ， Kasper S ø gaard （ 全球海事论坛 ） 和 Carlo Raucci （ 伦敦大学学院 ） 提供的宝贵反馈。可供下载 ：有关更多信息或提供反馈 ：免责声明本文所采用的名称和材料的呈现是在 “原样 ” 的基础上提供的 ， 仅供参考 ， 没有 IRENA 、其官员和代理人的任何明示或暗示的条件、保证或承诺 ， 包括但不限于对特定目的或使用此类内容的准确性、完整性和适用性的保证。此处包含的信息不一定代表 IRENA 所有成员的观点，也不是对任何项目，产品或服务提供商的认可。本文所采用的名称和材料的呈现并不意味着 IRENA 表达了任何关于任何地区，国家，领土，城市或地区或其当局的法律地位，或关于边界或边界划界的意见。 取消运输的解决方案3 CONTENTS» 动力到液体 23» 甲醇 24» 氢气 25» 氨 26 4导航通往可更新的未来之路Figures图 1:全球能源消费对运输部门的分类 9图 2:与国际相关的年度二氧化碳排放量航运...............................................................................................10图 3:全球船舶总数 ， 按船舶尺寸...........................................................................................................11图 4:全球船舶总吨位 ， 按船舶尺寸划分 11图 5:世界舰队 ： 船舶总数 ， 按年龄和尺寸...............................................................................................11图 6:各种船型的船舶尺寸发展 12图 7:2012 年按船型划分的年燃料消耗量 ， 单位 ： 数千吨(kt).........................................................................13图 8:2012 年按船型划分的二氧化碳排放量 （ 公吨 ） 13图 9:各船旗国二氧化碳排放量的份额 ，2013-2015........................................................................................14图 10:按国家分列的国际航运加油 ，2017..................................................................................................15图 11:不同发动机输出每千瓦时的总生命周期温室气体排放量燃料......................................................................19图 12:生物燃料产品成本projects............................................................................................................22图 13:power - to - X 的示意图路线..........................................................................................................23图 14 ：e - 甲醇产品成本projects...........................................................................................................24图 15:氢产品成本预测 26图 16:e - Amonia 产品成本预测 27图 17:电池储能的能源安装成本和循环寿命技术 ， 2016 年和2030........................................................................................................28TABLES表 1:中主要基础设施和设备的说明港口.....................................................................................................15表 2:不同海洋的比较燃料....................................................................................................................20Table 3:20 型生物燃料的适用性 取消运输的解决方案5 缩写2HFO重质燃料油HP马力HVO加氢处理植物油IAPP国际空气污染预防IFO中间燃油IMO国际海事组织ISO国际标准化组织Kt数千吨出口国SOx氧化硫SVO直植物油SS小型船舶TEU20 英尺当量单位贸发会议联合国贸易和发展会议USDUnited States dollarVLS非常大的船只VOC挥发性有机化合物AD厌氧消化LNG液化天然气Bio - DME生物二甲醚LPG液化石油气CO2二氧化碳MARPOL海洋污染EE能源效率MDO船用柴油EEDI能效设计指标MGO海洋瓦斯油EJExajouleMTEU百万二十英尺当量单位FAME脂肪酸甲酯m / m按质量划分的质量FT费托MS中型船舶GDP国内生产总值MtMegatonGHG温室气体Mtoe数百万吨石油当量GJ千兆焦耳MTEU百万二十英尺当量单位EJExajoulesNOx氮氧化物GtGigatonODS消耗臭氧层物质H氢气OPEC石油组织 6导航通往可更新的未来之路关键信息•国际货币基金组织预测，2019 - 2024 年间，全球 GDP 将以每年 3.6% 的平均增长率增长。同样，全球贸易额在未来五年估计将以每年 3.8 ％ 的速度增长。在这种情况下，在缺乏适当的缓解政策的情况下，国际海事组织 （ IMO ） 指出，到 2050 年，与航运部门相关的温室气体 （ GHG ） 排放量可能会增长 50 ％ 至 250 ％ 。•2017 年 ， 港口集装箱运输量达 7.53 亿 20 英尺当量单位 （ MTEU ）12016 年至 2017 年间 ， 集装箱吞吐量增长了 6% ， 是过去五年来的最高增长。•截至 2018 年底 ， 全球航运船队的运力接近 2 Gt 。散货船约占 40 ％ ， 油轮占 30 ％ ， 集装箱船占 15 ％ 。•全球国际航运加油占 8.9 exajoules （ EJ ） （ 2017 年 ） ， 其中 82 ％ 的能源需求由重质燃料油 （ HFO ） 满足 ， 其余 18 ％ 由船用天然气和柴油满足。•在 2000 年至 2017 年之间 ， 与航运业相关的二氧化碳排放量以平均每年 1.87 ％ 的速度增长。 2017 年 ， 该行业负责排放 677 兆吨 （ Mt ） 的二氧化碳。•平均而言 ， 航运业在二氧化碳当量基础上每年占全球温室气体 （ GHG ） 排放量的 3 ％ 。国际航运占与运输部门相关的全球排放量的 9 ％ 左右。•散货船和集装箱船 ， 以及石油和化学品油轮 ， 占全球航运船队的 20 ％ ； 这些船只共同占与航运部门相关的温室气体净排放量的 85 ％ 。•七个港口占全球燃油销售的近 60 ％ ， 新加坡占当今燃油总量的 22 ％ 。因此 ， 任何转向使用清洁燃料的转变都应考虑主要燃油港口基础设施调整的需求。•关于硫氧化物的紧固规定 (SOx) 减排预计将成为影响减少与航运业相关的二氧化碳排放的关键驱动因素。xavernor limits come into eect at the beginning of 2020; non - completing ships will face sanctions depending on their registration flag and docking ports. Yet actions taken to reduce SOx不一定会支持实现 IMO 目标所需的二氧化碳减排。•减少航运业碳足迹的主要途径有三条 ： 改善船舶本身的设计 ， 以减少其特定的燃料消耗 ； 从化石燃料转向其他替代燃料和推进手段 ； 并通过确保冷熨烫来改善对接期间的做法2.1TEU ： 通常用于航运部门的单位 ， 20 英尺当量单位 （ TEU ） 是一种运输集装箱 ， 其内部尺寸约为 20 英尺长 ， 8 英尺宽 ， 8 英尺高。2冷烫 ： 指通过将船舶接入港务局提供的电源 ， 在港口区域的岸边作业期间关闭船舶的辅助发动机 ， 从而减少停靠期间的空气排放。 取消运输的解决方案7 •从重燃料油 （ HFO ） 向清洁燃料的转变需要采取许多行动和考虑 ， 包括 ：» 调整大约 100 个港口的加油结构 （ 这些港口占全球货运量的 80 ％ ） 。» 大约 25 000 艘船的更换 / 改装。» 如果以 18.6 千焦耳 / 吨氨的价格选择氨作为燃料 ， 则 8.9 埃焦耳 （ EJ ） 的船用燃料将转化为 480 兆吨 （ Mt ） 的氨 ， 是当今全球氨产量的两倍。•为了实现到 2050 年将二氧化碳排放量减半的 IMO 目标 ， 将需要基于可再生能源和生产方法的替代燃料 ， 以提供低碳甚至零碳解决方案。•替代燃料选项都有不同的优点和缺点，并且对于哪种选项最好没有共识。燃料价格及其可用性可能是燃料 / 推进技术选择的决定性因素。燃油成本占总成本的 24 - 41 ％ （ 其中还包括集装箱，行政和货物装卸成本 ） 。其他决定性因素还包括基础设施适应成本，技术成熟度和可持续性问题 （ e 。Procedre粮食安全 ），以及为低碳产品支付溢价的意愿和能力。•一些替代燃料选择 ， 如生物燃料 ， 已经准备好使用 ，