评估路易斯安那-日本绿色航运走廊

干散货贸易可行性研究 2024年10月 执行摘要 本可行性研究评估了针对美国墨西哥湾沿岸与日本之间现有干散货贸易的绿色航运走廊的技术、经济和运营可行性。 技术经济分析由RMI和马士基·麦肯尼·莫勒零碳航运中心主导。嘉吉、Hy Stor能源和建造零排放船舶的造船厂在整个过程中提供了宝贵的见解。 该研究源于公众和私营利益相关者对通过使用零排放或近零排放燃料，在两个发达国家之间实现干散货贸易脱碳的可能性的显著兴趣。美国和日本的国家政府以及参与贸易的私营实体都共享解决国际航运排放、启动具有催化作用的先行者项目以推动替代燃料的生产和部署，以及开发基础设施以促进低碳燃料贸易的总体目标。 本分析重点关注在本世纪末（2030年）之前部署清洁甲醇用于双燃料甲醇散货船的可行性和成本；确定主要成本驱动因素和降低成本溢价的机会；以及评估潜在政策杠杆和监管制度的影响。 以下分析是稳健的合作研究联盟成员之间的协作。该联盟的形成以及随后 的 分析考察了巴拿马运河航线——最短且最常用的航线美國墨西哥灣沿岸與日本之間；蘇伊士運河或好望角提供在中断期间的“备用”路线 1主要航线（分析走廊） ▪ 巴拿马运河航线≈9,400nm（单向）▪ 平均行程≈1,900小时往返，或≈80天海上航行; 船舶专用走廊的船只可以进行每年4次往返1▪ 在单甲烷坦克上，从路易斯安那州到日本的单向航程是可行的，但往返航程需要在走廊两端加注燃料，或者使用部分航程的燃油；▪ 超过9,400海里的航程，仅使用甲醇在当前的KSMX双燃料设计中不太可能可行；然而，甲醇可以被用于大幅减少航线的碳排放，其余部分则转换为使用燃油油（HFO）。 备选路线 ▪ 2023年的干旱条件促使巴拿马运河管理局（PCA）为了限制每天的船舶通行量，并将部分散货运输流量转移到苏伊士运河航线：苏伊士运河航线 ≈ 14,400 海里（>50% 的增长）；好望角航线 ≈ 15,600 海里（>65% 的增长）；这些航线使航程距离增加最多至6,000纳米单向（约50天额外往返时间）尽管两条路线距离更长，但它们在历史上一直被用于一些 散装货物贸易到东亚。 将6艘双燃料甲醇船舶投入走廊运营需要约66,000吨。每年可生产清洁甲醇并减少约200万吨的运输碳排放。干货散货 • 方法假设甲醇船只专用于路易斯安那-日本走廊，并仅使用甲醇燃料 • 假设每年4个往返，基于40天的单程航行• 假设每次往返消耗2,800吨甲醇燃料。基于船舶规格1： • 2,500m3甲醇罐容量 • 甲醇罐范围13,000nm 单程需≈1,400吨甲醇; 汽罐容量保持 ≈1,950吨，使往返行程仅使用甲醇燃料进行加油成为必需2 尽管在本十年内全球将面临甲醇的稀缺和竞争，Gulf Coast港口可能会由于以下原因而成为早期的甲醇加注中心：现有基础设施和靠近低成本生产区 • 几个因素包括甲醇生产项目相对于全球船舶订单的稀缺以及生物质和CO原料的稀缺——2 很可能引发港口之间为满足日益增长的船队对甲醇的需求而展开的竞争 • 根据最近的RMI贸易流分析，美国墨西哥湾沿岸地区（德克萨斯州和路易斯安纳州的港口）是北美绿色甲醇燃料供应的主要竞争性出口区域。1 • RMI对甲醇供应可用性的预测不包括使用非生物成因二氧化碳的生产项目原料及项目，其中产品销售领域为非航运终端用途 大量甲醇基础设施（>400,000吨）已存在在墨西哥湾沿岸 关键要点 • 美国墨西哥湾沿岸储存了大量灰色甲醇，与10+设施穿越墨西哥湾和密西西比河地区 • 当前存储容量为最大的在休斯顿港；基础设施在许多港口也为甲醇项目提供了先进设施。 鉴于该地区现有的港口甲醇储存设施，建筑新项目障碍（或现有基础设施的重新利用）应该是低的。 • 绿色甲醇认证机制对于灰色和绿色储存的混合是必要的，且需要独立于物理储存能力予以考虑。 • 在现有设施之外进行加油是可行的卡车或小型油轮 优质的风能资源位置对于实现更低的平均化成本至关重要。氢（LCOH）——甲醇生产中最大的成本组成部分 场景描述 • 仿真情境展示在靠近新奥尔良港口的墨西哥湾沿岸地区建设项目的选址影响不同风能发电量系数; 技术成本和太阳能发电量系数保持恒定 ••南密西西比州风力发电容量系数 = 18%南路易斯安那风力发电容量系数 = 25% 主要发现• 优越的风场位置产出生命周期成本降低20%。由于 至更高的电解槽利用率并且较低的电成本（Levelized Cost of Electricity）• 模型化LCOH 落至西德克萨斯每公斤 2 美元以下 风力发电量系数为40%；需要更长的运输距离至港口。每千克45伏特影响为1.7美元信贷反映了每公斤3美元的完整信用额度。平摊至整个项目寿命周期内 存储假设• 在所有地点均假设使用盐洞储存；如有需要，未来 的分析可以评估盐洞储存和管道储存之间的LCOH（生命周期成本）差额。 氢是生产电子甲醇的主要成本驱动因素；>80%的甲醇的生产成本可以归因于氢气的生产成本。 主要发现 excluding 氢气，其他成本组件总计约 $190/吨的电子甲醇 • 在低质量风能资源地区（密西西比情景）中，甲醇的制造成本约高出20%。 输入成本可能因来源而异；生物源二氧化碳对于实现电子甲醇的完全减排潜力是必要的。 • 假设每吨成本为45美元的CO，基于2文献综述针对最低成本生物资源捕获成本的讨论；行业反馈表明实际和预期的CO需求2来自目前推高价格的e燃料生产商 甲醇的运输和储存成本占总体成本的比例很小（10-15%）。交付燃料成本；随着生产成本的下降，占总份额的比例增加 主要发现 •储存、运输和燃料供应成本总计约为每吨甲醇$135 •电子甲醇的总交付成本is~3-4倍HFO（假设HFO成本为每吨600美元）的能源等价成本 • 建模的运输成本假设新建管道建设，在评估的场景中，占交付的甲醇成本的5-10%。 • 其他交通方式，包括现有管道、铁路或驳船将会有成本较低但仍然将占整体交付成本的一小部分。 • 新的加油基础设施成本已进行模拟，但鉴于现有基础设施（加油和码头侧储存）的潜在可用性，可能存在重复成本。 船舶全生命周期内双燃料KSMX的总拥有成本为1.8倍常规驱动，主要受燃料成本影响 主要发现 • 船舶30年使用寿命内的总拥有成本估算为约1.41亿美元，或平均每艘船每年4.7百万美元 •燃油成本是总持有成本（TCO）增加的主要驱动因素，占超过95%的增长相对于中等情景下的传统散货船 •前端资本支出船舶购买增加15%表示关于总绿色溢价约为3%资产使用寿命期内（基于净现值计算） • 总拥有成本（TCO）使甲醇和VLSFO的燃料成本保持恒定。首先进入者在供求关系中，使得绿色甲醇得以今日部署——从而产生成本下降在船舶的使用寿命期间。与化石燃料预期价格上升相结合，年成本差距预计将缩小随着时间的推移。 甲醇（E-methanol）可以提供近乎零的井口到轮轴（WtW）排放；价格为每吨1,095美元交付的甲醇，减排成本约为每吨减排的二氧化碳e排放量230美元。2 在整个船舶的寿命期间 • 零排放的电解氢生产（专用可再生能源，不使用电网电力）• 用于甲醇合成的无碳电力• 生物基CO原料2• 甲醇（E-甲醇）假定产出97%-100%的排放量减少相对于HFO，基于以下方面的井口到炼油厂（WtW）基础： • 导致WtW（从井到轮）残留排放（<3 kg CO e/GJ）的因素包括：2 • 与处理生物质原料和捕获由此产生的生物源CO相关的能源输入2• 与二氧化碳捕集场所至甲醇合成厂的运输相关的排放 • 与甲醇厂至港口的运输相关的排放 一年内，甲醇与化石燃料之间的成本差距为每艘船9000万美元至11000万美元。每年；运营6艘船在第一年造成约5000万至7000万美元的差距 评论 • 在第一年将额外的燃料成本隔离开来，有助于了解必须通过政策杠杆和/或货物所有者支付意愿来解决的成本差距；预计成本差距在第一年最大，随着甲醇成本的下降而逐渐减少。 • 本报告中展示的第一年绿色溢价不包括前述幻灯片中TCO分析中考虑的前期船舶溢价及其他运营成本。 五种情景模型被构建来估算第一年成本差距的变化绿色燃料在不同政策和燃料可用性环境中 IRA已将绿色溢价削减了约40%；对航运排放征收碳税类似于欧盟的规定可能会进一步减少约25% • IRA在情景A中通过超过40%的比例减少了成本差距。 • 从IMO或日本方面执行的航运排放惩罚类似于欧盟的规定，可能会进一步将成本差距缩小约25%。 • 日本的供给侧政策，例如政府提出的合约差异机制，具有显著减少的潜力，但尚未能量化。 • 甲醇低成本供应，在此模型中按每吨850美元的交付成本计算，旨在代表市场价格的低端，基于行业调查和内部分析。 在没有补贴的情况下，类似于美国IRA的情况，电子甲醇的交付成本将在1500-1700美元/吨的范围内。 可行性研究突显了绿色甲醇和双燃料近期可用性。干货船在走廊；IRA大幅降低了绿色燃料溢价，但需要额外政策和协调措施以实现2030年的部署。 摘要 • 清洁甲醇双燃料散货船可用于在此走廊实现航运脱碳，并于2025年实现。这是一个首次出现的独特机会。在绿色航运领域；IRA已缩小了与传统方法的成本差距。燃油和电子甲醇分别约增长40%。 • 预计到2030年，清洁甲醇的成本将保持较高（为现有燃料的3.5-4倍），从而产生在绿色航运与现状之间存在显著的成本差距。— 每年估计需投入5000万至7000万美元以在该走廊运营6艘船只 •额外市场机制和政策干预应在下一阶段分析中进一步评估；需求侧激励措施、对船舶排放的罚款以及运河费用折扣可以显著减少绿色航运成本差距，从而刺激短期市场发展。 •海事价值链上的野心勃勃的先行者。为了通过绿色航运解决范围3排放，对于实施绿色走廊项目和缩小部分成本差距至关重要。协作是绿色走廊的关键组成部分。先行者可以共同努力，创造创新的合同结构和具有共享风险-收益利益的合作伙伴关系。 下一步：RMI正在多个项目上努力，以充分利用最有利的政策环境和创造有效的需求侧机制 在港口实现零排放燃料供应 开发一本海事书籍并且索赔系统 倡导IMO政策以催化电子燃料部署 影响：加快零排放港口燃料基础设施的开发，并催化零排放燃料的推广使用。 影响：建立一个可信且透明的信用机制，使货主能够获取并支持脱碳化的海运运输。 影响：先进的监管机制，将针对以下内容：最具可扩展性的燃料解决方案 下一步骤 • 在具有强大第三阶段脱碳目标行业的货主中开展合作；探索利用海运簿记与索赔系统将大运量走廊的脱碳潜力与货主支付意愿相联系 • 探索以高价值货物为中心的贸易路线，一端以美国墨西哥湾沿岸为终点，另一端为走廊另一端的具有监管激励的区域 附录I：双燃料甲醇散货船规格常规和双燃料型卡姆萨克斯型散货船在货舱容量或操作能力方面大致相当；仅使用甲醇燃料的最大航程约 为传统使用VLSFO的散货船航程的45-50%。 附录II：成本建模的方法和假设 水电解氢（LCOH）方法及假设 • 使用线性优化模型背后的电解氢生产模型，优化最低资本支出以实现年度和每小时氢产量目标。解决可再生能源和电解槽容量以及氢气储存容量的问题，使用特定地点的小时可再生能源生产曲线。在整个工厂生命周期内提供氢气的平均成本，包括适用的税收抵免和折旧计划。 •电解槽堆叠+边界导向层（BOP）：900/千瓦 |电解器间接资本支出：467/千瓦 |风力资本支出百分比：1300美元/千瓦 |太阳能资本支出：每千瓦一千零七十美元 •税率: 25% |目标内部收益率：12% |债务百分比：70% |债务成本:8% |WACC: 不可翻译7.8% |植物生命：30年 |通货膨胀：2% • 模型在30年的资产寿命周期内对甲醇生产成本进行了平均化处理，使用LCOH（生命周期成本法）结果作为氢原料，并假设CO原料成本。总