LNG脫碳轉型的優劣勢在哪？

LNG 在航運業綠色轉型的過程中是最受關注的替代燃料之一，它在應對傳統空氣污染 物方面展現出顯著的優勢，并為船東提供了符合當前法規的、技術成熟且具備經濟性 的解決方案。

LNG 的主要成分為甲烷（CH4），其分子結構中不含硫元素。這意味著采用 LNG 作為 燃料，能夠從源頭上消除硫氧化物的排放，減排幅度接近 100%。這一特性使船舶無需 安裝昂貴且占用空間的廢氣洗滌塔，也無需依賴價格更高的極低硫燃油，即可直接滿 足國際海事組織（IMO）2020 年全球 0.5%的硫含量上限，以及在排放控制區（ECAs） 內更為嚴格的 0.1%硫含量標準。此外，LNG 的燃燒過程產生的顆粒物也極少，相較于 傳統重質燃料油，PM 減排量可達 95%以上，這對于改善港口城市和沿海地區的空氣質 量具有重要意義。 在控制氮氧化物方面，LNG 同樣表現出色。現代低壓雙燃料發動機采用稀薄燃燒的奧 托循環模式，能夠在不依賴 SCR 等后處理系統的情況下，滿足 IMO Tier III 這一最嚴格 的氮氧化物排放標準，減排幅度高達 90%。對于需要在北美、北海等排放控制區運營的 船舶而言，這不僅簡化了船舶設計和操作，也顯著降低了設備投資和運營維護成本。

除了在傳統污染物控制上的卓越表現，LNG 在直接減少二氧化碳排放方面也具備天然 的化學優勢。相較于石油基燃料，甲烷分子擁有更高的氫碳比，這意味著在燃燒并釋 放相同單位能量時，其產生的二氧化碳更少。 具體而言，根據 IMO 關于船舶能效設計指數（Energy Efficiency Design Index, EEDI）的 計算方法決議，LNG 的碳轉換因子相較于傳統燃料低 10-15%，這意味著在“從油箱到航 跡”（Tank-to-Wake, TtW）的燃燒階段，使用 LNG 作為燃料可將二氧化碳排放量有效 地降低。

此外，IMO 推出的碳強度指標（CII）評級體系，對船舶的年度運營碳強度進行評級。 由于 LNG 在 TtW 階段的二氧化碳排放較低，采用 LNG 的船舶在獲得更有利的 CII 評級方面具有先天優勢，這直接關系到船舶的商業營運能力和租金水平，評級不佳的船舶 可能面臨市場懲罰。然而，這些法規主要聚焦于二氧化碳的排放，而未將甲烷等非二 氧化碳溫室氣體在其全球變暖潛能值的基礎上進行全面核算。

替代燃料能否成為主流，有賴于其技術方案的可靠性與燃料加注網絡的覆蓋度。LNG 在這兩方面均已達到商業化應用的成熟階段。 發動機技術方面，LNG 雙燃料發動機已是經過市場長期驗證的成熟技術，全球主流船 用發動機制造商，如 MAN Energy Solutions 和瓦錫蘭（Wärtsilä），均能提供覆蓋不同 船型和功率需求的、穩定可靠的產品系列。這些發動機擁有大量的在航實船應用記錄， 其操作和維護已形成標準化流程。 加注基礎設施方面，全球 LNG 加注網絡正在以前所未有的速度擴張，有效緩解了業界 對燃料可得性的擔憂。截至 2023 年底，全球提供 LNG 加注服務的港口已達 188 個， 另有 82 個港口正在建設或規劃中。LNG 加注船的船隊規模也在同步增長，已有 62 艘 投入運營，且有更多訂單正在建造中，確保了主要貿易航線上的燃料供應。

甲烷（CH4）是一種強效溫室氣體。為了量化和比較不同溫室氣體的氣候影響，科學界 引入了全球變暖潛能值（GWP）這一指標，它衡量的是在特定時間尺度內，單位質量的某種氣體相對于二氧化碳的吸熱能力。 時間尺度的選擇對于評估甲烷的影響至關重要。在傳統的 100 年時間尺度（GWP100） 下，甲烷的增溫效應遠超二氧化碳。根據政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第六次 評估報告（AR6），源自化石燃料的甲烷 GWP100值為 29.8。然而，甲烷在大氣中的存 續時間相對較短，約為 12 年。因此，在更短的 20 年時間尺度（GWP20）內，其短期增 溫效應極為劇烈。IPCC AR6 報告給出的 GWP20值高達 82.5。采用 GWP100，側重于長期 的氣候穩定，這使得 LNG 的總體溫室效應評估相對有利。而采用 GWP20，則優先考慮 短期影響，這會使 LNG 的氣候影響顯得尤為嚴重。

在 IMO 2023 溫室氣體減排戰略的新監管框架中，一個關鍵要素是向“從油井到尾跡” （Well-to-Wake, WtW）的全生命周期排放評估方法轉變。這意味著替代燃料不僅需實 現船上燃燒（TtW）近零排放，更必須在燃料生產（“從油井到油箱”，Well-to-Tank） 環節同步完成綠色制取與低碳物流。 全生命周期排放評估方法是 IMO 2023 戰略評估燃料氣候影響的新標準，它核算了從能 源開采、加工、運輸，直到在船上最終燃燒的全過程溫室氣體排放。這包括了上游供 應鏈中的甲烷泄漏，以及下游燃燒階段的二氧化碳和未燃甲烷排放。

在 LNG 的 WtW 評估上，不同的情景假設下會得出了截然相反的結論。由 SEA-LNG 的 研究顯示，在 GWP100的框架下，使用 LNG 相較于 VLSFO 可實現最高 23%的全生命周 期溫室氣體減排。然而，ICCT 的分析指出，對于市場上最常見的低壓雙燃料四沖程 （LPDF 4-stroke）發動機，使用 LNG 的全生命周期溫室氣體排放在 GWP20尺度下，甚 至比 MGO 高出 70%以上。世界銀行同樣得出結論，鑒于對甲烷排放的擔憂，LNG 不太 可能在航運脫碳中扮演重要角色，并明確警告了相關投資面臨的“擱淺資產”風險。 現有評估結論的差異，引發了業界對于 LNG 作為船舶替代燃料可行性的爭論。但需要 注意的是，LNG 的綜合氣候影響并非一個靜態數值，其評估結果主要取決于三個關鍵 變量的動態變化：上游天然氣的生產路徑、船載發動機技術以及甲烷 GWP 的評估時間尺度。