Перспективные виды топлива для торгового флота и причины их появления.

ЧТО ТАМ?

Тот факт, что ты чего-то не видишь, не означает, что этого нет...

Это утверждение легко можно спроецировать на уже сложившуюся и лишь находящуюся в стадии исполнения доктрину о декарбонизации морской транспортной индустрии. План есть и в соответствии с ним индустрия должна стать углеродно нейтральной к 2050-му году. Знаю, знаю, что у любого углеродно нейтрального проекта найдется длиннющий углеродный хвост за пределами этого самого проекта и без этого хвоста существование всей инициативы будет невозможно. Тем ни менее, стремление к нейтральности живет уже долгие годы и имеет свои плоды, что отражаются и в установленной доктрине Международной Морской Организации и в принимаемых национальных требованиях, и в соответствующих выше сказанному новых грузовых судах...

А что с экономической составляющей? Уже на сегодняшний день многие компании требуют от экипажей экономии топлива практически любым путем, в том числе и путем отказа от использования части оборудования (сокращение количества работающих в машинном отделении вентиляторов, например). На контейнерном флоте дела обстоят особенно сурово, так как "ящики" оснащаются очень мощными энергетическими установками, через это прожорливыми.

По состоянию на 2024-й год подавляющее большинство судов в качестве топлива использует либо классический флотский мазут, но тогда требуется наличие очистительных сооружений, либо низкосернистый флотский мазут. При этом, чтобы соответствовать требованиям Tier III ( об этом читать ТУТ ), нужно иметь еще и каталитический реактор на борту. Новострои, работающие на СПГ или метаноле в очистном оборудовании не нуждаются, но... для подобных видов топлива нужна специфическая инфраструктура.

У НАС ЕСТЬ ПЛАН?

Международная Морская Организация поставила цель - добиться снижения углеродного следа на 20% к 2030-му году, на 70% к 2040-му и добраться до нулевого значения к 2050-му... Звучит абстрактно, ведь, если сообщества рассуждают декадами, то возникают вопросы о существовании конкретного плана. А, вот же он - "разработать механизмы снижения углеродного следа к 2025-му и принять их к 2027-му". Ох уж эти "бумажные" ллойды и их организации. Ну мы подождем.

Первоначальный и обновленный планы международной морской организации по снижению выбросов парниковых газов.

В июле 2023-го первоначальный план был пересмотрен и ужесточен, смотри на рисунок выше. Ну вот, появился конкретный план, а сроки его исполнения сократились вдвое... в чем выражается воплощение плана в действие? А в том, что в 2023-м году появились конкретные требования к как существующим судам, так и к новостроям:

• появился "Индекс энергетической эффективности для существующих судов", о чем я подробно писал в ЭТОЙ статье. Внедрение этого индекса энергетической эффективности заставило судовладельцев внести ограничения по мощности для существующих энергетических установок, чтобы соответствовать новым правилам.
• появился "Индекс углеродной эффективности", что выражает количество выброженных углеродных соединений, приходящихся на количество перевезенного на определенное расстояние груза. Если часто летаешь на самолете, то что-то подобное ты мог видеть в электронном ваучере на обратной стороне мелким шрифтом. Там выбросы парниковых газов пересчитаны на одного пассажира и составлояют около 200 кг в каком-то эквиваленте... Но это не точно).

Существующие, появляющиеся и перспективные топлива.

На что-же мы в конечном итоге должны перейти, чтобы добиться поставленных целей? Смотри картинку выше. "Синяя" стадия уже в работе, но в тестовом режиме и с крайне низкой производительностью. А вообще, задумка хорошая - все эти ветряки и прочая нестабильная генерация может быть использована ситуативно (пока не капризничает стихия). Хотя, технологические процессы, практически все, нельзя прерывать где-то посреди, это может как минимум испортить конечный продукт, а как максимум - навредить производству. Иными словами: внезапно появляющаяся и исчезающая мощность - плохая мощность. В любом случае нужно как-то обеспечить эти чистые производства маневровыми мощностями на случай внезапной пасмурной погоды или штиля.

Табличка красивая и цвета понятные: серый - плохо, зеленый - хорошо.

Производственная цепочка "нового топлива" для судов.

В целом, идея современных прогрессивных алхимиков жива и реализуема. Маневрировать мощностями можно и при помощи водородных ячеек, что будут потреблять произвденный водород (а он является промежуточным продуктом), и при помощи гидро-накопителей, что закачивают воду в емкость повыше на излишках мощности и пускают ее обратно через турбины при недостатке мощности.

Тут самое время прагматикам, имеющими дружбу с калькуляторами, начать считать чужие деньги. У каждого звена есть коэффициен полезного действия и коэффициент надежности. Чем больше подобных звеньев в одной производственной цепочке, тем ниже и первое и второе для системы в целом. Все верно, схема "скважина-профит" проще и давно отработана, но искать новые, в недалеком будущем потенциально даже прибыльные, направления нужно.

ЧТО СКАЖЕТ РЫНОК?

С индустрией морского транспорта дела обсноят сложнее... Мощности требуются совсем нескромные, а поступиться надежностью запрещают современные руководящие документы. Современные компании и так балансируют на грани требований руководящих документов, чтобы не тратить деньги туда, откуда нельзя извлечь прибыль. Это логично, если требуемый порог надежности пройден, то дальнейшее вливание средств - либо пустая их трата, либо "имиджевые излишки". Если просто запретить судам, не соответствующим новым требованиям заходить в определенную акваторию, то закончится это тем, что в нужный порт просто не придет груз. Да, торговых судов на планете примерно столько, сколько нужно и мгновенно заполнить большую выпавшую нишу ( как ЕС, например) не получится. Так, чего ожидать от индустрии морского транспорта?

Поставленная Международной Морской Организацией цель по декарбонизации к 2050-му году будет достигаться плавно и за счет:

• снижения скорости доставки груза. Зависимость скорости от необходимой для этого мощности двигателя не линейная и имеется определенный диапазон работы главной силовой установки, в котором достигается максимальная экономичность. Название этому процессу - Slow steaming.
• более качественная эксплуатация энергетической установки. Все понятно: "меньше протечек - меньше потерь".
• повышение эффективности. Делаем энергоэффективные установки, дополняем их системами глубокой утилизации тепла.
• переход на более чистые виды топлива. Массовый переход на низкосернистые сорта топлива, СПГ, метанол, водород, аммиак и прочие ЭКО- и БИО-топлива.

Существующие суда неохотно модифицируются для работы на том-же СПГ. Судовладельцы считаю деньги, ведь каждая модификация оплачивается из кармана собственника и тут снова работает суровая бухгалтерия, ведь у каждого проекта есть срок окупаемости. Пока проект себя не окупил, судовладелец прибыли не получает.

А новострои показывают положительную динамику, и к июлю 2023-го доля заказов новых судов с силовыми установками, способными работать на новых видах топлива, подобралась к 50% от общего числа заказанных судов.

Что строили раньше и что заказывают сейчас.

Это не значит, что скоро половина судов будет работать на каком-то газу. Это пополнение существующего флота и доля этого пополнения в отношении существующих судов - 7%.

До 2020-го года метанол уже использовался как топливо на танкерах, его перевозящих. Но в 2021-м году появился серьезный интерес и со стороны владельцев контейнерного флота. Заказов "ящиков" с силовой установкой, работающей на метаноле, было мало, но вот установок, подходящих под дальнейшую модификацию заказано много. Судовладельцы предпочитают суда с двутопливным пропульсивным комплексом, чтобы соответствовать любому рынку.

Небольшое резюме. 2020-й год стал переломной точкой для морской индустрии. До 2020-го, чтобы соответствовать ужесточающимся требованиям суда оснащались системами очистки выпускных газов (скрубберами) и продолжали использовать топлива с высоким содержанием серы. После 2020-2021-го стали отдавать предпочтение новым видам топлива.

Что мы в результате имеем к 2023-му году? Смотрим ниже...

Количество судов, работащих на альтернативных видах топлива или использующие системы очистки выпускных газов.

Взгляни еще разок на инфоргафику выше. Уже в 2023-м году на батареях работало почти столько же судов, что на сжиженном природном газе, а я в батареях сильно сомневался вот ЗДЕСЬ.

КАКОВ ПРОГНОЗ?

Аналитики из DNV предполагают, что поставленной цели можно достичь только совокупностью мер. Нужно не только внедрять и расширять область применения нвоых видов топлива, но и оптимизировать и приспосабливать под новые требования уже имеющиеся. Полной углеродной нейтральности можно достичь только посредством комплексных мер. Смотри график ниже.

Симуляция результатов снижения выброса парниковых газов от DNV.

Вывод. Внедрить что-то новое в уже десятилетия работающее старое - довольно сложная задача. Дополнительные трудности возникают при осознании судовладельцами, что переход не приведет к увличению прибыли, а если и привдет, то срок окупаемости составит годы. Но работы ведутся и суда есть и строятся новые, люди обучаются и адаптируются к новым реалиям. Будем ждать и наблюдать...

Все гиперссылки в статье ведут на мои ресурсы, статьи, что я писал ранее.