來源：中國船舶集團 日期：2021-10-20 字體：
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隨著我國“碳達峰”“碳中和”戰略目標的確立，船舶工業對減少污染和溫室氣體排放的重視達到前所未有的高度，船舶節能環保技術尤其是清潔燃料技術正日益展現出巨大的市場潛力。
今天的科普船舶，船次方就來說一說船舶動力的“明星”——液化天然氣（LNG）燃料。
大家熟知的中國船舶“綠巨人”天團就是LNG雙燃料系統的超大型集裝箱船，相比其他動力，LNG做燃料有何優勢？LNG超低溫，但卻易燃易爆，怎么讓它“老實”干活呢？……
中國船舶集團七〇八所民船部高級工程師 鄭健為您解答。
LNG燃料比傳統燃油好在哪兒？還有其他更環保的燃料嗎？
隨著船舶尾氣氮氧化物、硫氧化物、二氧化碳等環保減排的要求，常規燃油動力船舶逐漸難以勝任。
LNG主要成分是甲烷，是目前應用最廣泛的低碳清潔能源之一，相比于燃油，可以減排氮氧化物90%以上，硫氧化物99%，固體顆粒物99%，二氧化碳20%以上。在應對2030年“碳達峰”以及更加嚴苛的環保要求，LNG屬于現階段最佳替代燃料選擇之一。
為進一步滿足2060年“碳中和”的目標，船舶行業潛在的替代燃料包括：氨燃料、氫燃料、生物甲醇等多種潛在選擇，但目前均為探索階段，遠未達到LNG燃料這種市場供應成熟、經濟性好的程度。
備注:“碳達峰”就是我國承諾在2030年前，二氧化碳的排放不再增長，達到峰值之后再慢慢減下去；而到2060年，針對排放的二氧化碳，要采取植樹、節能減排等各種方式將之抵消掉，這就是“碳中和”。
純LNG燃料船比雙燃料船、多燃料船更先進嗎？
相比于燃油/LNG雙燃料船舶，采用純LNG燃料動力的船舶沒有任何燃油，更加清潔環保。當然，沒有燃油作為LNG的備用燃料，對LNG燃料系統要求會更加嚴格，除需兩套獨立LNG燃料系統作為冗余備份外，對安保系統的要求也更加嚴苛。
多燃料船舶一般用于運輸特定貨物的船舶，同時以燃油、LNG或者運輸貨物作為燃料，比如乙烷運輸船、LPG運輸船、甲醇運輸船等均可以以貨物作為燃料。
看來純LNG燃料真是船舶動力的一支生力軍！
了解了LNG燃料的優勢，下面來說說它的安保系統。為何單獨說安保？因為LNG燃料的危險系數極高，沒有什么比安全穩定更重要的了。
這些風險的具體表現是？安保系統又是如何起作用的？
LNG燃料是零下160多度的易燃易爆品，不要說轉換為動力，即便是普通運輸，安全問題都是重中之重。
LNG專門存儲在耐低溫的容器內，小容積通常采用雙層不銹鋼的真空罐儲存。（如下圖）
LNG燃料在充裝、儲存、供應和利用環節都有風險，主要集中在“三點一線，四大部件”上：即氣罐處所、機器處所、充裝處所三個點和管系一線，以及發動機、氣罐、熱交換設備和中央控制單元四大部件上。具體表現為低溫燃料泄漏、可燃氣體泄漏、燃料罐超壓、燃料罐液位過高導致液體熱膨脹溢流、火災、通風失效、供氣溫度壓力異常等等。安保不到位會導致極其嚴重的后果。
安保系統用于出現上述緊急情況下，可提供可靠、準確、及時的安全保護切斷，使LNG燃料系統及船舶處于安全、合適的保護狀態，避免危險進一步擴大。
看完這些隱患，真心覺得安保系統真是必備神器！
結合最近七〇八所自主研發設計的LNG燃料系統試驗樣機和LNG燃料控制及安保系統，成功完成了液氮低溫聯調試驗，已達到實船應用水平。船次方對LNG燃料控制及安保系統
進行了詳細了解。
請問LNG燃料系統試驗樣機是做什么用的？
為LNG燃料罐、LNG燃料系統、LNG燃料控制及安保系統做整體聯調測試，是統籌一切的存在，而這一整套系統已經完全屬于我國自主研發的技術！
原來為了安保試驗，還要專門設計一套機器……
LNG燃料為什么要用液氮做試驗？
LNG燃料為零下160多度低溫液體，且具有易燃易爆特性，試驗階段直接采用LNG燃料那可太危險了。但LNG燃料系統又屬于低溫深冷系統，必須在低溫條件下才能完成實際功能的測試與設計驗證，而液氮為負196度的低溫不燃液體，就成為了LNG燃料的完美代替試驗介質。
為“挺身而出”的液氮點個贊！
常溫與低溫的聯調試驗分別對實船應用有什么幫助？
我們知道，任何實驗或測試，都有著嚴謹的步驟和規范，不能走捷徑。
常溫聯調試驗就像低溫試驗前的“模擬考試”，就是為了避免直接低溫試驗時發生風險。
低溫聯調試驗是模擬船上真實情況測供氣系統的各項功能，試驗的成功標志著驗證設計的各項指標合格，證實了系統的可靠性，具備了從樣機到實際產品轉化的條件，達到實船應用的水平。
這段話理解就是，模擬考取得優異成績，高考就離清華北大不遠嘍！
安保系統“零故障”屬于什么樣的存在？
首先，“零故障”在國內已屬領先水平。安保系統屬于LNG燃料系統安全部分的重要組成部分，也是船東、船廠、船級社檢驗的關鍵環節，其它環節也許會出現少許的缺陷或BUG，但安保系統必須要求可靠。安保系統“零故障”表明硬件質量可靠、軟件成熟度高，達到實船應用水平。
安全，必須做到萬無一失！
消息中說，七〇八所全新開發的LNG燃料控制系統可實現LNG罐內壓力的精準調控，確保日常加注與供氣全周期BOG零排放，請問BOG零排放是什么意思？
LNG屬于低溫液體，LNG罐體在自然環境會持續漏熱，加注期間通過外部管道也會帶入大量熱量，這些都會導致罐內LNG液體升溫并產生蒸發氣（boil-off gas），也就是BOG。
BOG的合理控制與處理，避免BOG直接排放到大氣中，是LNG燃料系統的關鍵之一，BOG零排放意味著除緊急情況以外，在船舶正常的加注、供氣、停泊等運營期間LNG罐不對外排放任何BOG，既避免燃料的浪費、降低風險，也避免甲烷溫室氣體的排放，保護環境。
連蒸發氣都不放過，優秀！
LNG燃料優勢明顯又可控，我們是不是要大力推廣？
是的，我們的目標是先從國內內河LNG動力船舶著手，進行升級換代。船舶航行在城市之間，排出的尾氣直接關系到居民健康，而且我國內河船舶數量龐大且整體較為落后，相比于海船對人民的健康危害更大、更直接。后續還會進一步推廣至全國沿海、近海及遠洋船舶上。
期待更多“綠色”船舶蕩漾在碧水清波上……
| 策 劃：船次方工作室X七〇八所
| 通訊員：鄭 健/段雪瓊
| 責 編：王 琦
| 校 對：高紅梅
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