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小清河复航后绿色水运体系建设探讨

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摘要:摘要:探讨包含LNG补给源、LNG加注站和LNG动力运输船三个关键环节的小清河复航绿色水运体系方案,并从小清河LNG加注站建设模式、加注站的LNG补给方式;LNG动力运输船、LNG加注趸船及LNG加注船等装备配置方面进行论述,最后给出小清河绿色水运体系建立需要注意

  摘要:探讨包含LNG补给源、LNG加注站和LNG动力运输船三个关键环节的小清河复航绿色水运体系方案,并从小清河LNG加注站建设模式、加注站的LNG补给方式;LNG动力运输船、LNG加注趸船及LNG加注船等装备配置方面进行论述,最后给出小清河绿色水运体系建立需要注意的问题。

  关键词:小清河复航;内河运输;LNG动力船;LNG加注船;LNG加注趸船

水运工程论文

  小清河是山东省规划的“一纵三横”水运体系中唯一可实现海河联运的“黄金水道”,该航道目前由于水源不足,处于停航状态。2019年4月10日,中国铁建所属投资集团、港航局集团、投资基金管理有限公司与山东省海洋集团组成联合体,中标山东省小清河复航工程项目,并于2020年1月正式开工。小清河复航工程起点为济南市荷花路跨小清河桥下200米处,终点为潍坊港西港区羊口作业区,拟建Ⅲ级限制性航道169.2千米,计划2022年全线复航。

  相对于公路和铁路运输,内河运输具有投资少,运力大、成本低、能耗低的巨大优势,在交通运输系统中具有不可替代的重要作用。随着内河船舶运输规模的不断增大,船舶尾气、污水等排放对环境造成的污染问题越来越严重,研究表明,我国内河船舶每年S02排放量占全国排放总量的8.4%,氮氧化物排放量约占11.3%[1],船舶污染物排放问题已经受到社会和政府部门的广泛重视。如何解决船舶污染問题,发展内河绿色水运,国内外大多采用以液化天然气( LNG)替代燃油作为内河船舶燃料的方式实现。

  本文将对小清河复航后绿色水运体系的建立、关键环节及装备展开论述。

  1 小清河绿色水运体系概述

  小清河绿色水运体系(见图1)建立并不是简单地将运输船舶改为LNG双燃料或纯LNG燃料动力船就可以解决的,而是要建立一个涵盖LNG气源、LNG运输、LNG储存和加注、LNG动力船等在内的完整体系,缺一不可。

  从图中可以看出,在这个体系中,可以大致分为LNG补给源、LNG加注站和LNG动力运输船三个关键环节。各环节之间关系见图2。

  2 小清河绿色水运关键环节及装备设施

  2.1 LNG补给源

  稳定且价格合理的LNG补给源是最为关键的一环,小清河绿色水运体系中,气源将来自三种渠道:LNG接收站、陆上LNG液化厂和港口LNG罐式集装箱。

  2.1.1 LNG接收站

  山东省周边LNG接收站资源短缺,目前仅有青岛中石化LNG接收站;但环渤海还有大连等4个LNG接收站(见表1)。另外,山东省和环渤海还有超过10个接收站在申请或筹划阶段(见表2)。

  LNG加注船的气 源将来源于LNG接收站,小清河复航初期,可以从大连、天津等地LNG接收站获取气源;远期山东及环渤海多个LNG接收站建成投产后,将有更多的气源选择,足以保证LNG加注船的气源供给。

  2.1.2 陆上LNG液化厂

  山东及周边省份的LNG液化厂资源丰富,根据安隽博国际有限公司统计数据,截至2018年11月,我国LNG工厂总数为448个,其中山东、河北、河南、天津等临近区域LNG工厂数量80个左右。(见表3)

  山东省附近LNG液化厂规模一般较小,多为产能在10-60万方/日(250-1500吨/日)的中小型LNG液化厂。这些LNG液化厂可以为小清河沿岸LNG趸船(水上加注站)提供充足的LNG气源(通过LNG槽罐车运输)。

  2.1.3港口LNG罐式集装箱

  LNG罐式集装箱的整体结构是将高真空多层绝热低温液体贮罐安置于国际标准集装箱框架内,低温液体贮罐属于双壳C型罐,由一个盛装低温液体并承受内压的不锈钢内容器和一个在内容器外承担真空绝热夹套的碳钢外壳所组成。LNG罐式集装箱安全可靠性高,承压能力强,罐箱可以存放90天而不需要对蒸发气( BOG)进行处理。

  2018年9月7日,国内第一批次载有LNG罐式集装箱的货船到达日照港集装箱码头。标志着LNG罐式集装箱业务模式的新突破,开辟一条新的LNG供给模式。

  LNG罐式集装箱将作为小清河沿岸陆上LNG加注站的气源储罐,LNG用完后,直接采用更换罐式集装箱的方式进行气源补给。LNG罐式集装箱可以从日照、青岛等附近港口通过卡车运输到加注站。

  2.2 LNG加注站

  小清河绿色水运体系中LNG加注站有两种形式:水上LNG加注站和岸上LNG加注站。

  2.2.1水上LNG加注站

  水上LNC加注站关键装备是LNG加注趸船,主要为过往的LNG动力船舶进行LNG加气。2012年我国就开始了LNG加注趸船方面探索,但发展比较缓慢,究其原因,主要是因为LNG作为船舶燃料的整个体系没有建立起来,包括供应链和消费链。截至2019年初,全国共建成18座船用LNG加注站,而投入运营的仅有6座,且5座集中在江苏境内,表4是部分LNG加注趸船信息表。

  通过上表信息,国内LNG加注趸船容量普遍较小,这与实际LNG动力船的加注需求有关。结合小清河LNG动力船吨位较小,单船燃气需求量小的特点,建议选用200方以内规模的LNG加注趸船。

  LNG加注趸船的气源补给可以有两种方式:一种是通过LNG加注船补给;另外一种可以通过陆地LNG槽车补给。

  LNG加注趸船的燃气销售可以通过两种途径销售:一种是为河道航行的LNG动力船加注;另外一种可以为沿路的LNG动力卡车进行加气。

  2.2.2 岸上LNG加注站

  小清河属于人工河道,跟长江、珠江等不同,受枯水期和汛期影响较小,岸边水深条件较好。

  推荐阅读:《中国水运》杂志创刊于1979年,是中华人民共和国交通运输部主管、面向国内外公开发行的水运行业综合性期刊、全国优秀科技期刊、中国学术期刊光盘版入编期刊、万方数据—数字化期刊群入网期刊。

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