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亚洲航运脱碳:船上碳捕集技术的潜力

根据其最近所发布的最新白皮书 ,DNV 深入研究了船上碳捕集与封存技术的潜力,特别是在亚洲区域的发展。

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最近,挪威船级社 DNV 发布了最新的白皮书,阐明船上碳捕集和封存技术的潜力,尤其是在亚洲区域,并强调了船东对该技术日益增长的兴趣,以及行业需采取哪些措施鼓励其被更广泛采用;内容如下:

作者:Cristina Saenz de Santa Maria
DNV 东南亚、太平洋和印度海事副总裁、区域经理

国际能源署 (International Energy Agency,简称IEA) 表示,要实现《巴黎协定》规定的 1.5°C 全球变暖限制,我们将需要在 2050 年前每年捕集 76 亿吨二氧化碳。(参考文献 1)

去年,全球碳捕集与封存研究院 (Global CCS Institute,简称GCCSI) 在其 2023 年 7 月的信息更新中提到,目前的碳捕集和封存 ( Carbon Capture and Storage,简称CCS) 项目每年可捕集约 50 兆吨二氧化碳。这意味着,从 2023 年到 2050 年,CCS 容量必须增加至少 100 倍才能捕集预计的 76 亿吨二氧化碳。 (参考文献 2)

其中,DNV 看到了船上碳捕集与封存(Onboard Carbon Capture Storage,简称OCCS)技术的巨大潜力,并正积极与业内参与者合作进行测试。

Cristina Saenz de Santa Maria, DNV
亚洲 OCCS 展望

在其最新的 OCCS 白皮书中,DNV 着手为船东、技术提供商和其他利益相关者提供了有关 OCCS 核心问题的指导。(参考文献 3)

从一开始,该报告就明确指出,除了提高能源效率和转向碳中性燃料外,OCCS也是航运温室气体 (GHG) 减排努力中的其中关键。

捕集由碳基燃料产生的二氧化碳并将其利用或封存于地下,对于航运业来说非常重要,因为,这可帮助接近 IEA目标或实现 IMO 的减排目标:到 2030 年让国际航运的年度温室气体总排放量与 2008 年水平相比减少至少 20%,并力争减少 30%。(参考文献 4)

一位业内人士——中游二氧化碳服务公司 ECOLOG 的首席商务官 Jasper Heikens 向我们介绍了亚洲(以及欧洲)的 CCS 发展活动。

他指出,作为推进CCS 的驱动因素之一,如果亚洲工业希望将其产品销往欧盟,他们将需要遵守欧盟即将出台的碳边境调整机制 (Carbon Border Adjustment Mechanism, 简称CBAM)。

Heikens 先生认为,亚洲有望发展成最大的二氧化碳运输市场,因为,日本和韩国的存储能力非常有限,并相较于欧盟将面对更远的二氧化碳运输距离,例如运往马来西亚、印度尼西亚或澳大利亚。(参考文献 5)

今年 3 月,总部位于新加坡的全球海事脱碳中心 (Global Centre for Maritime Decarbonization,简称GCMD) 发布了一项关于卸载船上捕集二氧化碳的里程碑式研究,并指出港口准备不足是将其大规模商业化的主要障碍:

  • 目前,港口处理被捕集二氧化碳 (CO2) 的基础设施和程序不足,
  • 定义卸载、利用和/或封存二氧化碳的明确途径,对于大规模商业化船上碳捕集和封存技术至关重要。

GCMD 首席执行官 Lynn Loo 教授在报告中评论道:“虽然已通过试点项目成功在船上演示了多种捕集技术,但是,如何将商船上捕集的碳安全卸载,以及价值链的其余部分应是什么样子,仍是未知数。”(参考文献 6)

船东的兴趣日益浓厚

随着监管环境快速发展,其中日益重要的,就是船东在展望未来之际也着手实施脱碳战略,以能够符合监管规定和优化运营。

因此,近年来,我们看到越来越多的亚洲船东建立合作伙伴关系以探索 OCCS 的潜力。

DNV 于 2023 年 11 月与 AL 集团及其新加坡公司 Asiatic Lloyd Maritime LLP 签订了联合开发项目 (JDP)协议,以探讨在 AL 的 7,100TEU 集装箱船和新造 Kamsarmax 型散货船上安装CCS设备的可行性。(参考文献 7)

根据 JDP,DNV 将与 AL 合作,使用 DNV 的 FuelPath模型对船上CCS开展技术经济研究,以评估不同燃料和技术策略的经济潜力。

当下,在 DNV 经验丰富的全球网络和新加坡海上脱碳和智能航运卓越中心(Centre of Excellence for Maritime Decarbonization & Smart Shipping)专家团队的支持下,我们正处于有利的地位,可以帮助该行业以安全有效的方式驾驭海上能源转型。” (参考文献 8)

今年早些时候,我们与新加坡航运公司 SDTR Marine 签订了另一份 JDP,以合作在后者旗下85,000 载重吨的Kamsarmax型散货船上开展船上碳捕集与封存 (OCCS) 可行性研究。

通过这些 JDP以及与其他利益相关者之间的合作,DNV 将助力解决 OCCS 极其重要的经济可行性问题,并同时处理所有与运营和安全性相关的问题。

迈向更广泛采用的步骤

为了让船东采用船上碳捕集技术,将必须先制定适当的排放法规为捕集的二氧化碳提供信用。

目前,欧盟排放交易体系(EU ETS)是唯一激励采用船舶碳捕集技术的监管框架,与欧盟的陆基 CCS 战略一致。

此外,国际海事组织已成立一个工作组,进一步研究如何根据新的温室气体排放法规实施船上碳捕集技术。

当下,我们非常清楚的是(白皮书也强调了这一点),全球海运业不能单独使用 OCCS。反之,我们必须和全球CCUS价值链促进相连性。

截至今天,相关的基础设施尚未建立。因此,航运业者需与其主要航运枢纽附近的相关 CCUS 开发项目建立联系,以探讨如何与更广泛的 CCUS 价值链相连起来。

唯有获得必要的全球和地区监管部门批准,以及进行行业评估、测试和试点项目,OCCS 才能取得成功。

注意:请点击此处访问 DNV 的船上碳捕集系统 (OCCS) 指南。
参考文献:

  1. https://www.iea.org/reports/net-zero-roadmap-a-global-pathway-to-keep-the-15-0c-goal-in-reach
  2. https://www.globalccsinstitute.com/wp-content/uploads/2023/12/Global-Status-Report-2023_Slide-Deck-APAC-Website.pdf
  3. https://www.dnv.com/maritime/publications/the-potential-of-onboard-carbon-capture-in-shipping-download/
  4. https://www.imo.org/en/OurWork/Environment/Pages/2023-IMO-Strategy-on-Reduction-of-GHG-Emissions-from-Ships.aspx
  5. https://www.dnv.com/expert-story/maritime-impact/positive-outlook-for-carbon-shipping-amid-big-push-to-fix-technical-challenges/
  6. https://www.gcformd.org/landmark-study-on-offloading-onboard-captured-carbon-dioxide/
  7. https://www.dnv.com/news/dnv-and-al-group-to-cooperate-on-ccs-feasibility-study-250184/
  8. https://www.dnv.com/news/dnv-inks-jdp-to-explore-occs-for-sdtr-marine-s-kamsarmax-252180/
     
    图片来源:DNV
    发布日期:2024 年 6 月 24 日
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赫伯罗特与DSV签署1.8万吨二氧化碳当量脱碳协议

赫伯罗特表示已与DSV签署一项为期两年的“绿色航运”框架协议,将购买消耗可持续船用燃料所产生的范围3温室气体减排量。

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赫伯罗特(Hapag-Lloyd)周二(2月24日)宣布已与DSV签署一项为期两年的“绿色航运”(Ship Green)框架协议,将购买范围3温室气体(GHG)减排量。

其中,通过在赫伯罗特船队消耗可持续船用燃料将实现这些减排量。

而此次的合作拓展,建立于此前DSV和赫伯罗特在可持续船用生物燃料领域于2022年启动 的成功合作基础上。

根据新协议,DSV已签订合同以“油井到尾流”(全生命周期)为基础购买总计18,000吨的二氧化碳当量(CO₂e)减排量。同时,合同期从2026年开始,在此期间,通过消耗以废弃物和残渣为原料生产的第二代生物燃料将实现这些减排量,以为实现海洋净零排放目标做出切实可行的努力。

而除了第二代生物燃料外,该协议也允许纳入其他可持续燃料来源,而使其成为同类协议中的首例。同时,通过这项协议,赫伯罗特和DSV向市场发出了强烈的信号,并重申了双方共同致力加速推进可扩展、面向未来的海运脱碳解决方案的承诺。

赫伯罗特全球销售董事总经理Danny Smolders表示:“我们非常高兴能通过这项协议进一步加强与DSV的合作。”

“两家公司都拥有加速全球供应链脱碳的明确愿景。通过紧密合作,我们可以将这一愿景转化为实际行动。因此,通过这项协议,也印证了承运人和货运代理如何能携手推动实质性进展,并扩大低排放航运解决方案的规模。”

DSV海运产品负责人Michael Hollstein表示: “在绿色转型的关键时刻,这项协议是我们共同努力实现全球航运脱碳的重要一步。今天,可持续船用燃料已是切实可行且可扩展的二氧化碳减排解决方案;通过与赫伯罗特紧密合作,我们正助力客户实现供应链脱碳。”

此外,该协议基于“先预订后申报”(book-and-claim)监管链机制,将允许客户申报经核实的减排量,而无需考虑燃料是否实际分配给特定的船舶或航线。其中,只有赫伯罗特自有和运营的船队已消耗的生物燃料所产生的减排量才会分配给DSV。预计,在可持续船用燃料供应仍有限的情况下,这种模式能够实现可扩展的气候行动。

无独有偶地,两家公司正致力于实现宏伟的气候愿景目标。当下,赫伯罗特的目标,是要到 2045年实现净零排放船队运营,而 DSV 则承诺让其业务运营与价值链到2050年实现净零排放。其中,为客户提供可持续的物流解决方案,将是实现这些目标的关键。

赫伯罗特已使用第二代生物燃料多年,并于 2024 年将其可持续燃料组合扩展至涵盖生物甲烷。通过“绿色航运”(Ship Green)计划,赫伯罗特为客户提供了消耗可持续船用燃料以替代传统化石船用燃料油 (MFO) 并申报经核实减排量的机会。

目前,生物燃料是海运业中最易获得且最可规模化的选择。因此,作为全球领先的运输和物流公司,DSV 正积极与客户合作,以提高生物燃料的使用率和加速转型。

通过开展合作,并充分利用可持续船用燃料和“先预订后申报”模式,DSV 和赫伯罗特正为航运业的更可持续未来转型做出贡献。

图片来源:赫伯罗特
发布日期:2026年2月25日

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HACE加入ZESTA助推航运零排放能源供应发展

通过加入ZESTA,HACE将为该协会的技术、监管和部署活动做出贡献,以支持综合海事系统的发展。

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零排放船舶技术协会(Zero Emissions Ship Technology Association,简称ZESTA)于周二(2月3日)欢迎Hydro Air Concept Energie(HACE)公司加入该协会,以进一步推动绝对零排放航运生态系统的部署。

HACE的非间歇性波浪能系统(non-intermittent wave energy system)可在宽广的波浪范围内运行,根据具体情况,其典型负荷系数介于50%至90%之间,且生命周期温室气体排放量极低,仅为每千瓦时几克二氧化碳当量。

同时,该技术采用模块化和可扩展的设计,可从兆瓦级装置扩展至数百兆瓦或吉瓦级阵列,并可与沿海和港口基础设施无缝集成;除了不会对海洋生态系统造成不利影响,也能通过波浪衰减为海岸防护做出贡献。

鉴于能源供应为根本性的制约因素,零排放船舶、岸电和海上燃料生产都依赖于持续、真正零排放的电力和氢气供应。因此,就算间歇性能源(Intermittent energy sources)在许多情况下都具有价值,但是,对港口运营和海上制氢电解槽却带来了特殊的挑战。

HACE主席Jean-Luc Stanek博士表示:“航运业向零排放转型需要可靠、可扩展且与港口和沿海基础设施实际运营相兼容的能源系统。因此,ZESTA汇聚了各方力量,以综合的方式解决这些问题;同时,我们认为,我们的工作也与这种模式高度契合。”

对于ZESTA而言,HACE系统强化了其工作的能源维度,尤其是在空间限制、韧性和环境完整性至关重要的沿海和港口环境中。

ZESTA秘书长Madadh MacLaine表示:“海运业能否实现国际海事组织(IMO)修订后的温室气体减排战略目标,将取决于能否获得持续的零排放能源。而在这方面,HACE系统功能更远不止于提供能源,还能提供淡水和防止海岸被侵蚀。”

“因此,ZESTA非常高兴能与这些富有远见的合作伙伴携手,共同通过单一技术减缓和适应气候变化所带来的挑战。当下,我们正期待将HACE解决方案纳入‘绝对零排放’(Absolute Zero)生态系统。”

对于ZESTA而言,这一转型与海洋健康密不可分。其中,消除航运排放并非抽象的气候目标,而是保护已受升温、酸化、水下噪声和海岸退化威胁的海洋生态系统的必要条件。因此,绝对零排放航运不仅是一项行业挑战,更是海上活动与海洋之间建立可持续关系的先决条件。

在这方面,ZESTA汇聚了技术开发商、船舶设计师、运营商、港口、能源供应商和监管机构,并旨在将成熟的零排放技术整合到部署就绪的生态系统中。如今,ZESTA拥有超过50个成员,并覆盖了运营绝对零排放船舶所需的所有环节,包括在船上、港口以及相关的能源供应链。

Madadh MacLaine补充道:“航运业的系统性变革并非来自孤立的试点项目,而是来自于部署涵盖技术、基础设施、监管、金融和运营协同发展的综合生态系统。”

通过加入ZESTA,HACE将为该协会的技术、监管和部署活动做出贡献,以支持将船舶、港口和能源供应视为一个整体运行的综合海事系统,并推进相关发展。

图片来源:Unsplash的Chris Pagan
发布日期:2026年2月4日

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商船三井和伊藤忠商事将共同推广活用环境属性证书

商船三井将通过使用低碳船用燃料发挥其在海运领域的优势;而伊藤忠商事,则将发挥其在采用可持续航空燃料方面的专业知识。

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株式会社商船三井(Mitsui OSK Lines,简称MOL)于周五(1月9日)宣布与伊藤忠商事株式会社(ITOCHU)签署战略合作谅解备忘录(MOU),以通过使用环境属性证书(Environmental Attribute Certificates,简称EAC)推进交通运输行业的脱碳进程。

根据该备忘录,双方将在市场营销、公共关系和销售等领域开展合作,以推广EAC的应用,帮助使用运输服务的企业减少范围3排放。

通过建立航运和航空两大行业的跨行业合作关系,该举措代表了日本脱碳领域的新模式。

而作为该举措的一部分,身为海运和航空运输用户的两家公司已开展EAC的相互交易,以减少各自的范围3排放,具体详情如下:

  • 商船三井购买伊藤忠商事发行的“航空运输(航空旅行和货运)”EAC,以减少其员工的航空旅行相关温室气体排放(范围3第6类)。
  • 伊藤忠商事购买商船三井签发的“海运(海货)”EAC,以减少其海运相关温室气体排放(范围 3 第 4 类)。

此外,此次交易是通过荷兰123Carbon提供的平台完成。通过在完善的审计框架下运作,该平台能集中管理环境属性证书(EAC)的签发、转让、存储和报废。其中,它将确保交易的可追溯性和可靠性,并根据全球标准保持高度透明度。

商船三井表示,减少范围3排放(对许多公司而言,范围3排放占很大比例)能推动应对气候变化工作中不可避免的挑战。

不过,鉴于供应链存在的复杂性,确保可追溯性成了关键障碍之一。在这方面,商船三井将通过使用低碳船用燃料发挥其在海运领域的优势;而伊藤忠商事则将发挥其在采用可持续航空燃料(SAF)方面的专业知识。

通过在航运和航空领域开展合作,两家公司将建立一个框架,支持运输服务用户减少其范围3排放。总括而言,双方将致力通过此次合作推进更广泛的运输供应链脱碳进程。

图片来源:株式会社商船三井
发布日期:2026年1月12日

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