船舶運輸論文：LNG船舶運輸可行性探析

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本文作者：付海泉、屈晟、尹丹霓 單位：中海油粵東液化天然氣有限責任公司、南開大學濱海學院

lng公路運輸費用一般包括設備折舊、燃料費、路（橋）費和駕駛員工資等，約0.6元（/t?km)[3]。近年來，隨著經(jīng)濟發(fā)展和企業(yè)對能源的渴求，由于LNG公路運輸?shù)慕?jīng)濟性，使其發(fā)展迅速，具有不可替代性。但是，現(xiàn)有槽車橇裝和槽車數(shù)量較少，導致其運輸能力較小，無法滿足較大二級庫和特大用戶的需求；其單位運輸成本較高，特別是對于遠距離用戶，導致無法進一步開拓市場；同時，國內(nèi)公路沿線密布居民區(qū)、工廠，公路交通狀況較不穩(wěn)定，使得公路運輸?shù)陌踩L險較高。鐵路運輸模式21世紀初，世界范圍內(nèi)少數(shù)幾個國家開始嘗試使用鐵路進行LNG運輸，目前僅日本、挪威和澳大利亞采用該運輸模式。鐵路運輸成本僅為0.3元/(t?km）[3]，且其運送能力大，在鐵路運輸發(fā)達且未鋪設管道的地區(qū)是較好的選擇，因此在國內(nèi)受到各方面的廣泛關注。新疆廣匯在LNG鐵路運輸方面曾做出較大努力，但由于鐵路運輸?shù)母呶ｋU性，致使未能獲批。目前，國內(nèi)尚無該運輸模式的案例。鐵路運輸存在前期投資大、建設周期長、裝卸作業(yè)時間長、風險大等缺點，且受鐵路特點的限制，致使其靈活性較差。同時，我國尚未批準利用該模式進行LNG運輸，因此發(fā)展前景有限。結合我國LNG接收站的建設和天然氣消費市場的變化，國內(nèi)現(xiàn)有LNG運輸模式無法完全滿足市場需求。因此，需開發(fā)適宜的新型LNG運輸方式以適應中國LNG行業(yè)的發(fā)展和滿足市場的需求。

中小型LNG船舶運輸

發(fā)展現(xiàn)狀LNG行業(yè)發(fā)展至今已近50年，目前主要通過大型LNG船舶、公路和鐵路3種運輸模式進行LNG運輸，但現(xiàn)有模式均存在缺陷，無法滿足用量相對較大的消費市場。在這種情形下，各國爭相進行新型運輸模式的可行性研究，最終提出了利用具有運量大、中轉(zhuǎn)頻繁和經(jīng)濟效益好等特點的中小型LNG船舶作為新型LNG運輸工具。目前，僅挪威和日本等少數(shù)幾個國家在使用該模式進行LNG運輸，有效地滿足了當?shù)赜昧肯鄬^大的消費市場需求。中小型LNG運輸船舶通常是指8×104m3以下的LNG運輸船，主要適用于中、短距離運輸。隨著大型LNG接收站向小型LNG站轉(zhuǎn)運需求的增加，近年來，少數(shù)國家建造了規(guī)模不等的中小型LNG船舶用于國內(nèi)LNG的轉(zhuǎn)運。挪威和日本是世界上最先利用中小型LNG船舶進行國內(nèi)LNG運輸?shù)膰?，技術較為成熟。自2003年以來，日本已建造4艘2.5×104m3及以下的小型LNG船舶，用于東京灣大型LNG接收站與北海道小型LNG接收站之間的LNG運輸。挪威也建造了一批0.2×104～1.0×104m3的LNG/LPG/LEG運輸船。同時，用于早期LNG貿(mào)易而目前已不再建造的1.8×104～5×104m3中型LNG又重新引起各方的關注。在經(jīng)濟較為發(fā)達的珠三角和長三角地區(qū)，水網(wǎng)密布且能源需求大，尤其是尚未鋪設天然氣管道或?qū)碛媱澖ㄔO但成本較高的地方，中小型LNG船舶進行LNG運輸比公路、鐵路運輸更經(jīng)濟、更安全。因此，國內(nèi)能源企業(yè)和部分造船廠在結合國內(nèi)大型LNG接收站分布、能源需求和國外相關經(jīng)驗的基礎上，已開始研究和建造中小型LNG船舶。目前，國內(nèi)研制的中小型LNG船型共有9種。

中小型LNG船舶運輸?shù)膬?yōu)點

船舶交付使用后其價值逐年減少，企業(yè)在一定年限內(nèi)按折舊率每年提取的費用即為折舊費。目前，常用的折舊方法包含直線折舊法（SL）和加速折舊法等。SL法是常用的折舊方法之一，根據(jù)SL法折舊，則船舶的賬面登記價值等于船舶的原始投資額減去某時刻的殘值。若每年的折舊費相同，則按SL法計算每年折舊費為：式中：D為折舊費；P為船價；L為殘值；N為使用年限。為保持船舶性能，船舶使用過程中一般需進行年度檢驗、中間檢驗和特別檢驗。年度檢驗一般每年進行一次；中間檢驗一般每兩年半進行一次；而特別檢驗是針對船體和輪機（包括電氣設備）進行的檢驗，一般間隔期為5年[4]。船舶修理費按年度分攤，一般為船價的一定比例，中小型LNG運輸船修理費取船價的3％。船舶保險費是船舶單位向保險公司提出保險而交付的費用，船舶年度保險費取船價的1％。

1船員費用船員費用包括基本工資、輔助工資和伙食費等項目。船員費用約占總營運費用的3％～5％，該項費用按船員人數(shù)18人、總工資每月20萬元計算。

2燃潤費燃潤費包括燃料費和潤滑油脂費用。燃料費是指船舶動力裝置所消耗的燃料費用，一般與船舶主機、副機、鍋爐等設備的功率、單位能耗和工作時間有關，但航行狀態(tài)和停泊狀態(tài)計算方式不同。而潤滑油脂費是指相關動力裝置運行所需潤滑相關的費用。

3港口類費用港口費是船舶進、出港口和在港作業(yè)期間產(chǎn)生的各項費用，包括引航、護航費，商檢、衛(wèi)檢費，港口作業(yè)費和港雜費等。港口費所涉及的項目大部分與船舶凈噸和貨物噸數(shù)有關，取船價的2％。

4其他費用其他費用包括企業(yè)管理費、物料費和其他行政開支費用，取船價的2％。

5模擬分析以2500m3小型LNG船舶從福建LNG接收站運輸LNG至潮州港為例，進行船舶運輸?shù)慕?jīng)濟性模擬分析。福建秀嶼至潮州港的航線自秀嶼經(jīng)臺灣海峽到潮州港，單線航程約324km。在卸貨后罐內(nèi)應保留60m3左右的LNG，以保證貨艙處于低溫狀態(tài)。假設設計航速6.33m/s，一航次耗時55h，裝載量為艙容的98.5％，LNG密度取450kg/m3，年營運330d，年航次數(shù)144次，計算該船型的年總作業(yè)成本和單位運輸成本。2.2.2其他優(yōu)勢（1）運量大。中小型LNG運輸船舶是指運量為8×104m3以下的LNG運輸船，其運量雖低于大型LNG船舶，但遠高于公路和鐵路運輸，可滿足尚未鋪設天然氣管道而需求量較大的沿海和沿江LNG用戶。（2）經(jīng)濟效益高。根據(jù)模擬計算結果，利用小型LNG船舶進行運輸?shù)某杀緸?.25元/(t?km)，低于公路的運費0.6元/(t?km）和鐵路的運費0.3元/(t?km），如果船型稍大，則運費更低。因此，中小型LNG船舶運輸經(jīng)濟性優(yōu)于公路和鐵路運輸。（3）運輸靈活。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，各地對能源的需求越來越旺盛，特別是珠三角和長三角等經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，利用中小型LNG船舶從沿海大型LNG接收站向大型LNG船舶無法抵達的沿海、沿江地區(qū)轉(zhuǎn)運LNG，經(jīng)濟性、安全性和運量都高于公路和鐵路運輸。（4）發(fā)展前景大。為大力發(fā)展和推廣天然氣這一清潔能源，實現(xiàn)經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展，我國正在規(guī)劃和實施20多個沿海大型LNG接收站，這些接收站均分布在沿海地區(qū)，市場覆蓋有限。因此，利用中小型LNG船舶從大型LNG接收站向大型LNG船舶無法抵達的沿海和沿江地區(qū)轉(zhuǎn)運LNG，提供LNG資源保障，擴大LNG市場覆蓋，增加LNG供應量，可優(yōu)化能源結構，解決能源供應安全。目前，中小型LNG船舶運輸還處于空白階段，因此，利用中小型LNG船舶進行LNG運輸將迎來較大的發(fā)展前景。

中小型LNG船舶運輸?shù)目尚行?/p>

1符合國家“十二五”戰(zhàn)略規(guī)劃。我國是煤炭消耗大國，據(jù)統(tǒng)計，2010年我國煤炭占能源消耗的68.7％，比例偏高，且煤炭在燃燒后產(chǎn)生硫化物和CO等有害物質(zhì)，造成嚴重的環(huán)境污染。LNG作為世界上最清潔的石化能源，有害成分少，燃燒后基本只產(chǎn)生CO2和H2O，且CO2排放量僅為煤炭的40％，造成的環(huán)境污染較輕。同時，天然氣的熱值和熱效率均高于煤炭和石油，以1kg煤炭與1m3的天然氣進行比較，煤炭的熱值不及天然氣的1/2；天然氣的熱效率超過75％，煤炭的熱效率卻只有40％～60％，石油的熱效率也僅為65％左右。結合國家“十二五”關于降低CO2排放、構建清潔的現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)體系和發(fā)展附加值高的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系的規(guī)劃，作為清潔能源的LNG勢必成為中國能源的重要發(fā)展方向。而中小型LNG船運輸作為LNG產(chǎn)業(yè)中重要的一環(huán)，也符合國家“十二五”的戰(zhàn)略規(guī)劃。

2符合能源市場發(fā)展需要。LNG具有使用效率高、環(huán)境污染小、使用范圍廣等特點，各行業(yè)對LNG的需求越來越大。2006年，中國首次從國外引進LNG，2010年中國引進LNG的規(guī)模達到1000×104t/a，根據(jù)相關預測，2015年中國將進口LNG3000×104t，2020年還會成倍增長。同時，根據(jù)市場調(diào)查，部分尚未鋪設天然氣管道和未建設LNG接收站的地區(qū)對LNG的需求量也較大。LNG將是發(fā)展低碳經(jīng)濟、優(yōu)化能源結構的必然選擇。國內(nèi)外經(jīng)驗表明，LNG主要應用于：①城鎮(zhèn)居民燃氣。近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和城鎮(zhèn)化進程不斷加快，城鎮(zhèn)居民數(shù)量不斷增加，可以預計，LNG將為城鎮(zhèn)居民燃氣化做出應有的貢獻。②城鎮(zhèn)應急調(diào)峰。LNG應急儲備可確保在高壓輸送管道出現(xiàn)事故或城市門站發(fā)生異?，F(xiàn)象造成城市天然氣供應不足時，提供應急供氣；同時，也可滿足城市天然氣的調(diào)峰需要，保證天然氣的穩(wěn)定供應。③作為運輸工具的替代燃料。LNG被公認為理想的清潔能源替代燃料之一，其價格只有柴油的3/5，熱值卻是柴油的1.23倍[5]。同時LNG發(fā)動機排放的氮氧化合物、碳氫化合物和碳氧化合物分別只有柴油發(fā)動機排放的25％、32％和12％。根據(jù)全球LNG的使用情況，LNG可用于汽車、火車、船舶和飛機等交通運輸領域。④工業(yè)應用。天然氣的熱能利用率可達55％，目前主要應用于天然氣發(fā)電和爐窯（特別是陶瓷），同時可充分將其冷能應用于低溫研磨橡膠和發(fā)電等領域。

3促進LNG運輸多元化。目前，國內(nèi)LNG運輸包括大型LNG船舶和公路兩種模式，鐵路運輸雖有進行研究但未取得進展。大型LNG船舶主要用于國際LNG貿(mào)易，負責將LNG運輸至沿海大型LNG接收站，再通過管道將氣化后的NG外輸至下游用戶，該模式是目前國內(nèi)外所有大型接收站最基本的運輸模式，但無法向需求量大的沿江地區(qū)輸送LNG。公路運輸主要將LNG運輸至未鋪設管道或未來鋪設管道不經(jīng)濟的小型工業(yè)用戶和居民小區(qū)，普遍存在于各類型的LNG接收站，但槽車運量小，尚無法滿足需求量較大的二級庫或特大用戶需求。而鐵路運輸雖然運量相對較大，但由于其危險性尚未獲得國家的批準，因此其發(fā)展前景有限。中小型LNG船舶由于其運量大、中轉(zhuǎn)頻繁和成本低等特點受到各方的重視，且能促進LNG運輸?shù)亩嘣M足現(xiàn)有運輸模式無法覆蓋的市場，將有利于推動LNG產(chǎn)業(yè)健康穩(wěn)步的發(fā)展，推進優(yōu)質(zhì)環(huán)保能源的廣泛應用。

4中小型LNG運輸應用初見成效。國內(nèi)一些大型企業(yè)已經(jīng)開始對中小型LNG船舶運輸進行嘗試，并且取得一定的成效。例如：作為國內(nèi)最大LNG運營商的中海油，目前正在進行中小型LNG船舶的戰(zhàn)略規(guī)劃，根據(jù)其規(guī)劃，已建成的所有沿海大型LNG接收站都進行改造或新建，正在籌劃階段的所有LNG接收都需同步設計、建設，使其具備向中小型LNG船舶供應LNG的能力，且中海油正積極規(guī)劃建造中小型LNG船舶和與之相配套的LNG衛(wèi)星站。同時，國內(nèi)的廣州船舶及海洋工程設計研究院、上海708所、浙江臺州五洲船業(yè)有限公司、張家港圣匯氣體化工裝備有限公司等船舶研究所和造船廠已開始對中小型LNG船舶進行研究。其中，五洲船廠和圣匯化工已聯(lián)合開始了實質(zhì)性的建造工作，2008年，兩家共同建造的國內(nèi)第一艘1×104m3的小型LNG船“諾捷創(chuàng)新”下水，標志著國內(nèi)已具備建造LNG船舶的技術。目前，國內(nèi)正在建造3艘1×104m3和2艘1.2×104m3多用途LNG船[6]。因此，在不久的將來，將啟用運量大、中轉(zhuǎn)頻繁和經(jīng)濟效益好的中小型LNG船舶從大型LNG接收站向沿海、沿江地區(qū)轉(zhuǎn)運LNG，對LNG資源進行“二程運輸”，為沿海地區(qū)以及受內(nèi)河航道水位、橋梁影響的沿江地區(qū)和碼頭調(diào)劑氣源，保障城市燃氣的安全供應。

中小型LNG船舶運輸?shù)恼呓ㄗh

1合理規(guī)劃。國家LNG產(chǎn)業(yè)資源、運輸和市場是LNG產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，目前，國內(nèi)正在興建大型沿海LNG接收站、LNG衛(wèi)星站、LNG加注站和城市燃氣LNG應急儲備站，而后三者僅通過槽車進行LNG運輸，運輸模式單一且存在一定的風險。因此，需要政府合理規(guī)劃和確定LNG的階段發(fā)展目標，為中小型LNG船舶指明發(fā)展方向。同時合理布局LNG站點建設，爭取在經(jīng)濟發(fā)達的沿江地區(qū)建設LNG中轉(zhuǎn)站，為LNG產(chǎn)業(yè)和中小型LNG船舶的發(fā)展提供基礎，更好地實現(xiàn)十二五關于節(jié)能降耗的目標

2積極發(fā)展。中小型LNG船舶運輸大型LNG船舶的貨艙大多為薄膜型和球罐型，技術復雜，造價昂貴，該貨艙結構不適用于中小型LNG船舶的運輸要求。目前，中小型LNG運輸船通常采用自持式壓力容器。我國已具備建造中小型LNG船舶的技術，但交貨時間一般在2～3年，而目前國內(nèi)尚無投入使用的中小型LNG船舶。國內(nèi)LNG市場發(fā)展迅速，一旦解決適合中小型LNG船舶作業(yè)的大型LNG接收站和相應衛(wèi)星站的建設問題，則運輸問題很快就會成為新的瓶頸。因此，應積極發(fā)展中小型LNG船舶的建造，為我國能源的供應提供保障。

3提供金融和財稅支持。LNG低溫和易蒸發(fā)等特點，使得中小型LNG船舶的前期投入和建造成本較高，在尚無與之配套的LNG接收站的情況下，更是對投資方提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。中小型LNG船舶的發(fā)展符合國家“十二五”關于構建清潔的現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)體系和發(fā)展附加值高的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系的規(guī)劃。因此，國家應為中小型LNG船舶的發(fā)展提供銀行低息貸款，同時對相關產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)適當減稅或給予財政補貼，以促進其發(fā)展。

4建立中小型LNG船舶作業(yè)標準化。國內(nèi)現(xiàn)行的LNG船舶作業(yè)標準基本等同采用國際標準。同時，作業(yè)標準大部分是以大型LNG船舶為對象進行設立，目前尚無中小型LNG船舶作業(yè)的相關標準，若參考現(xiàn)有的LNG船舶作業(yè)標準，則會造成營運成本高昂且限制中小型LNG船舶進入沿江，不利于中小型LNG船舶的健康發(fā)展。為促進LNG運輸?shù)亩嘣蚅NG產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，建議全國天然標準化技術委員會下轄的LNG標準技術工作組盡快開展中小型LNG船舶作業(yè)標準的制定工作

結論

根據(jù)國家能源戰(zhàn)略的調(diào)整，作為清潔能源的LNG勢必成為未來國家能源中的重要一環(huán)，而在LNG產(chǎn)業(yè)鏈中起著承上啟下作用的LNG運輸也將興起一場新的革命。隨著國內(nèi)LNG接收站、LNG液化工廠及LNG衛(wèi)星站的建設，現(xiàn)有的大型LNG船舶和公路兩種運輸模式已無法完全滿足市場的需求，而鐵路運輸又因其危險性而未獲得國家批準。為適應新型的運輸要求和市場需求，利用中小型LNG船舶從大型LNG接收站向沿海以及受內(nèi)河航道水位、橋梁影響的沿江地區(qū)轉(zhuǎn)運LNG，將促進LNG運輸模式的多元化，有利于推動LNG產(chǎn)業(yè)健康穩(wěn)步發(fā)展，推進優(yōu)質(zhì)環(huán)保能源的廣泛應用，為經(jīng)濟發(fā)展作出應有貢獻。同時可優(yōu)化能源結構，解決能源供應安全。盡管國內(nèi)中小型LNG船舶進行LNG運輸尚處于起步階段，但因其具有運量大、中轉(zhuǎn)頻繁和成本低等優(yōu)勢，中小型LNG船舶運輸勢必成為LNG運輸?shù)臒狳c方式并獲得較快的發(fā)展。