船舶运输论文：LNG船舶运输可行性探析

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本文作者：付海泉、屈晟、尹丹霓 单位：中海油粤东液化天然气有限责任公司、南开大学滨海学院

lng公路运输费用一般包括设备折旧、燃料费、路（桥）费和驾驶员工资等，约0.6元（/t?km)[3]。近年来，随着经济发展和企业对能源的渴求，由于LNG公路运输的经济性，使其发展迅速，具有不可替代性。但是，现有槽车橇装和槽车数量较少，导致其运输能力较小，无法满足较大二级库和特大用户的需求；其单位运输成本较高，特别是对于远距离用户，导致无法进一步开拓市场；同时，国内公路沿线密布居民区、工厂，公路交通状况较不稳定，使得公路运输的安全风险较高。铁路运输模式21世纪初，世界范围内少数几个国家开始尝试使用铁路进行LNG运输，目前仅日本、挪威和澳大利亚采用该运输模式。铁路运输成本仅为0.3元/(t?km）[3]，且其运送能力大，在铁路运输发达且未铺设管道的地区是较好的选择，因此在国内受到各方面的广泛关注。新疆广汇在LNG铁路运输方面曾做出较大努力，但由于铁路运输的高危险性，致使未能获批。目前，国内尚无该运输模式的案例。铁路运输存在前期投资大、建设周期长、装卸作业时间长、风险大等缺点，且受铁路特点的限制，致使其灵活性较差。同时，我国尚未批准利用该模式进行LNG运输，因此发展前景有限。结合我国LNG接收站的建设和天然气消费市场的变化，国内现有LNG运输模式无法完全满足市场需求。因此，需开发适宜的新型LNG运输方式以适应中国LNG行业的发展和满足市场的需求。

中小型LNG船舶运输

发展现状LNG行业发展至今已近50年，目前主要通过大型LNG船舶、公路和铁路3种运输模式进行LNG运输，但现有模式均存在缺陷，无法满足用量相对较大的消费市场。在这种情形下，各国争相进行新型运输模式的可行性研究，最终提出了利用具有运量大、中转频繁和经济效益好等特点的中小型LNG船舶作为新型LNG运输工具。目前，仅挪威和日本等少数几个国家在使用该模式进行LNG运输，有效地满足了当地用量相对较大的消费市场需求。中小型LNG运输船舶通常是指8×104m3以下的LNG运输船，主要适用于中、短距离运输。随着大型LNG接收站向小型LNG站转运需求的增加，近年来，少数国家建造了规模不等的中小型LNG船舶用于国内LNG的转运。挪威和日本是世界上最先利用中小型LNG船舶进行国内LNG运输的国家，技术较为成熟。自2003年以来，日本已建造4艘2.5×104m3及以下的小型LNG船舶，用于东京湾大型LNG接收站与北海道小型LNG接收站之间的LNG运输。挪威也建造了一批0.2×104～1.0×104m3的LNG/LPG/LEG运输船。同时，用于早期LNG贸易而目前已不再建造的1.8×104～5×104m3中型LNG又重新引起各方的关注。在经济较为发达的珠三角和长三角地区，水网密布且能源需求大，尤其是尚未铺设天然气管道或将来计划建设但成本较高的地方，中小型LNG船舶进行LNG运输比公路、铁路运输更经济、更安全。因此，国内能源企业和部分造船厂在结合国内大型LNG接收站分布、能源需求和国外相关经验的基础上，已开始研究和建造中小型LNG船舶。目前，国内研制的中小型LNG船型共有9种。

中小型LNG船舶运输的优点

船舶交付使用后其价值逐年减少，企业在一定年限内按折旧率每年提取的费用即为折旧费。目前，常用的折旧方法包含直线折旧法（SL）和加速折旧法等。SL法是常用的折旧方法之一，根据SL法折旧，则船舶的账面登记价值等于船舶的原始投资额减去某时刻的残值。若每年的折旧费相同，则按SL法计算每年折旧费为：式中：D为折旧费；P为船价；L为残值；N为使用年限。为保持船舶性能，船舶使用过程中一般需进行年度检验、中间检验和特别检验。年度检验一般每年进行一次；中间检验一般每两年半进行一次；而特别检验是针对船体和轮机（包括电气设备）进行的检验，一般间隔期为5年[4]。船舶修理费按年度分摊，一般为船价的一定比例，中小型LNG运输船修理费取船价的3％。船舶保险费是船舶单位向保险公司提出保险而交付的费用，船舶年度保险费取船价的1％。

1船员费用船员费用包括基本工资、辅助工资和伙食费等项目。船员费用约占总营运费用的3％～5％，该项费用按船员人数18人、总工资每月20万元计算。

2燃润费燃润费包括燃料费和润滑油脂费用。燃料费是指船舶动力装置所消耗的燃料费用，一般与船舶主机、副机、锅炉等设备的功率、单位能耗和工作时间有关，但航行状态和停泊状态计算方式不同。而润滑油脂费是指相关动力装置运行所需润滑相关的费用。

3港口类费用港口费是船舶进、出港口和在港作业期间产生的各项费用，包括引航、护航费，商检、卫检费，港口作业费和港杂费等。港口费所涉及的项目大部分与船舶净吨和货物吨数有关，取船价的2％。

4其他费用其他费用包括企业管理费、物料费和其他行政开支费用，取船价的2％。

5模拟分析以2500m3小型LNG船舶从福建LNG接收站运输LNG至潮州港为例，进行船舶运输的经济性模拟分析。福建秀屿至潮州港的航线自秀屿经台湾海峡到潮州港，单线航程约324km。在卸货后罐内应保留60m3左右的LNG，以保证货舱处于低温状态。假设设计航速6.33m/s，一航次耗时55h，装载量为舱容的98.5％，LNG密度取450kg/m3，年营运330d，年航次数144次，计算该船型的年总作业成本和单位运输成本。2.2.2其他优势（1）运量大。中小型LNG运输船舶是指运量为8×104m3以下的LNG运输船，其运量虽低于大型LNG船舶，但远高于公路和铁路运输，可满足尚未铺设天然气管道而需求量较大的沿海和沿江LNG用户。（2）经济效益高。根据模拟计算结果，利用小型LNG船舶进行运输的成本为0.25元/(t?km)，低于公路的运费0.6元/(t?km）和铁路的运费0.3元/(t?km），如果船型稍大，则运费更低。因此，中小型LNG船舶运输经济性优于公路和铁路运输。（3）运输灵活。随着经济的发展，各地对能源的需求越来越旺盛，特别是珠三角和长三角等经济发达地区，利用中小型LNG船舶从沿海大型LNG接收站向大型LNG船舶无法抵达的沿海、沿江地区转运LNG，经济性、安全性和运量都高于公路和铁路运输。（4）发展前景大。为大力发展和推广天然气这一清洁能源，实现经济和社会的可持续发展，我国正在规划和实施20多个沿海大型LNG接收站，这些接收站均分布在沿海地区，市场覆盖有限。因此，利用中小型LNG船舶从大型LNG接收站向大型LNG船舶无法抵达的沿海和沿江地区转运LNG，提供LNG资源保障，扩大LNG市场覆盖，增加LNG供应量，可优化能源结构，解决能源供应安全。目前，中小型LNG船舶运输还处于空白阶段，因此，利用中小型LNG船舶进行LNG运输将迎来较大的发展前景。

中小型LNG船舶运输的可行性

1符合国家“十二五”战略规划。我国是煤炭消耗大国，据统计，2010年我国煤炭占能源消耗的68.7％，比例偏高，且煤炭在燃烧后产生硫化物和CO等有害物质，造成严重的环境污染。LNG作为世界上最清洁的石化能源，有害成分少，燃烧后基本只产生CO2和H2O，且CO2排放量仅为煤炭的40％，造成的环境污染较轻。同时，天然气的热值和热效率均高于煤炭和石油，以1kg煤炭与1m3的天然气进行比较，煤炭的热值不及天然气的1/2；天然气的热效率超过75％，煤炭的热效率却只有40％～60％，石油的热效率也仅为65％左右。结合国家“十二五”关于降低CO2排放、构建清洁的现代能源产业体系和发展附加值高的现代产业体系的规划，作为清洁能源的LNG势必成为中国能源的重要发展方向。而中小型LNG船运输作为LNG产业中重要的一环，也符合国家“十二五”的战略规划。

2符合能源市场发展需要。LNG具有使用效率高、环境污染小、使用范围广等特点，各行业对LNG的需求越来越大。2006年，中国首次从国外引进LNG，2010年中国引进LNG的规模达到1000×104t/a，根据相关预测，2015年中国将进口LNG3000×104t，2020年还会成倍增长。同时，根据市场调查，部分尚未铺设天然气管道和未建设LNG接收站的地区对LNG的需求量也较大。LNG将是发展低碳经济、优化能源结构的必然选择。国内外经验表明，LNG主要应用于：①城镇居民燃气。近年来，随着经济的发展和城镇化进程不断加快，城镇居民数量不断增加，可以预计，LNG将为城镇居民燃气化做出应有的贡献。②城镇应急调峰。LNG应急储备可确保在高压输送管道出现事故或城市门站发生异常现象造成城市天然气供应不足时，提供应急供气；同时，也可满足城市天然气的调峰需要，保证天然气的稳定供应。③作为运输工具的替代燃料。LNG被公认为理想的清洁能源替代燃料之一，其价格只有柴油的3/5，热值却是柴油的1.23倍[5]。同时LNG发动机排放的氮氧化合物、碳氢化合物和碳氧化合物分别只有柴油发动机排放的25％、32％和12％。根据全球LNG的使用情况，LNG可用于汽车、火车、船舶和飞机等交通运输领域。④工业应用。天然气的热能利用率可达55％，目前主要应用于天然气发电和炉窑（特别是陶瓷），同时可充分将其冷能应用于低温研磨橡胶和发电等领域。

3促进LNG运输多元化。目前，国内LNG运输包括大型LNG船舶和公路两种模式，铁路运输虽有进行研究但未取得进展。大型LNG船舶主要用于国际LNG贸易，负责将LNG运输至沿海大型LNG接收站，再通过管道将气化后的NG外输至下游用户，该模式是目前国内外所有大型接收站最基本的运输模式，但无法向需求量大的沿江地区输送LNG。公路运输主要将LNG运输至未铺设管道或未来铺设管道不经济的小型工业用户和居民小区，普遍存在于各类型的LNG接收站，但槽车运量小，尚无法满足需求量较大的二级库或特大用户需求。而铁路运输虽然运量相对较大，但由于其危险性尚未获得国家的批准，因此其发展前景有限。中小型LNG船舶由于其运量大、中转频繁和成本低等特点受到各方的重视，且能促进LNG运输的多元化，并满足现有运输模式无法覆盖的市场，将有利于推动LNG产业健康稳步的发展，推进优质环保能源的广泛应用。

4中小型LNG运输应用初见成效。国内一些大型企业已经开始对中小型LNG船舶运输进行尝试，并且取得一定的成效。例如：作为国内最大LNG运营商的中海油，目前正在进行中小型LNG船舶的战略规划，根据其规划，已建成的所有沿海大型LNG接收站都进行改造或新建，正在筹划阶段的所有LNG接收都需同步设计、建设，使其具备向中小型LNG船舶供应LNG的能力，且中海油正积极规划建造中小型LNG船舶和与之相配套的LNG卫星站。同时，国内的广州船舶及海洋工程设计研究院、上海708所、浙江台州五洲船业有限公司、张家港圣汇气体化工装备有限公司等船舶研究所和造船厂已开始对中小型LNG船舶进行研究。其中，五洲船厂和圣汇化工已联合开始了实质性的建造工作，2008年，两家共同建造的国内第一艘1×104m3的小型LNG船“诺捷创新”下水，标志着国内已具备建造LNG船舶的技术。目前，国内正在建造3艘1×104m3和2艘1.2×104m3多用途LNG船[6]。因此，在不久的将来，将启用运量大、中转频繁和经济效益好的中小型LNG船舶从大型LNG接收站向沿海、沿江地区转运LNG，对LNG资源进行“二程运输”，为沿海地区以及受内河航道水位、桥梁影响的沿江地区和码头调剂气源，保障城市燃气的安全供应。

中小型LNG船舶运输的政策建议

1合理规划。国家LNG产业资源、运输和市场是LNG产业的重要组成部分，目前，国内正在兴建大型沿海LNG接收站、LNG卫星站、LNG加注站和城市燃气LNG应急储备站，而后三者仅通过槽车进行LNG运输，运输模式单一且存在一定的风险。因此，需要政府合理规划和确定LNG的阶段发展目标，为中小型LNG船舶指明发展方向。同时合理布局LNG站点建设，争取在经济发达的沿江地区建设LNG中转站，为LNG产业和中小型LNG船舶的发展提供基础，更好地实现十二五关于节能降耗的目标

2积极发展。中小型LNG船舶运输大型LNG船舶的货舱大多为薄膜型和球罐型，技术复杂，造价昂贵，该货舱结构不适用于中小型LNG船舶的运输要求。目前，中小型LNG运输船通常采用自持式压力容器。我国已具备建造中小型LNG船舶的技术，但交货时间一般在2～3年，而目前国内尚无投入使用的中小型LNG船舶。国内LNG市场发展迅速，一旦解决适合中小型LNG船舶作业的大型LNG接收站和相应卫星站的建设问题，则运输问题很快就会成为新的瓶颈。因此，应积极发展中小型LNG船舶的建造，为我国能源的供应提供保障。

3提供金融和财税支持。LNG低温和易蒸发等特点，使得中小型LNG船舶的前期投入和建造成本较高，在尚无与之配套的LNG接收站的情况下，更是对投资方提出了严峻的挑战。中小型LNG船舶的发展符合国家“十二五”关于构建清洁的现代能源产业体系和发展附加值高的现代产业体系的规划。因此，国家应为中小型LNG船舶的发展提供银行低息贷款，同时对相关产业链的企业适当减税或给予财政补贴，以促进其发展。

4建立中小型LNG船舶作业标准化。国内现行的LNG船舶作业标准基本等同采用国际标准。同时，作业标准大部分是以大型LNG船舶为对象进行设立，目前尚无中小型LNG船舶作业的相关标准，若参考现有的LNG船舶作业标准，则会造成营运成本高昂且限制中小型LNG船舶进入沿江，不利于中小型LNG船舶的健康发展。为促进LNG运输的多元化和LNG产业的健康发展，建议全国天然标准化技术委员会下辖的LNG标准技术工作组尽快开展中小型LNG船舶作业标准的制定工作

结论

根据国家能源战略的调整，作为清洁能源的LNG势必成为未来国家能源中的重要一环，而在LNG产业链中起着承上启下作用的LNG运输也将兴起一场新的革命。随着国内LNG接收站、LNG液化工厂及LNG卫星站的建设，现有的大型LNG船舶和公路两种运输模式已无法完全满足市场的需求，而铁路运输又因其危险性而未获得国家批准。为适应新型的运输要求和市场需求，利用中小型LNG船舶从大型LNG接收站向沿海以及受内河航道水位、桥梁影响的沿江地区转运LNG，将促进LNG运输模式的多元化，有利于推动LNG产业健康稳步发展，推进优质环保能源的广泛应用，为经济发展作出应有贡献。同时可优化能源结构，解决能源供应安全。尽管国内中小型LNG船舶进行LNG运输尚处于起步阶段，但因其具有运量大、中转频繁和成本低等优势，中小型LNG船舶运输势必成为LNG运输的热点方式并获得较快的发展。