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一、为什么使用甲醇和氨作为船用燃料？
甲醇和氨被认为是最有前途的两种航运替代燃料，因为它们有可能显著减少船舶排放，随着时间的推移降低成本，并实现该行业脱碳所需的生产规模（每年替代约 3 亿吨燃料油）。
二、氨和甲醇能减少多少航运排放？
氨和甲醇都可以是低排放或零排放燃料。
氨作为船用燃料的一个主要吸引力在于它不含碳，因此燃烧时不会产生碳排放。先进的发动机测试结果表明，使用正在开发的发动机，下游排放量（即船上直接燃料燃烧产生的排放量）可以减少90-95%。
甲醇含有碳，但如果它是由可再生资源制成的（所谓的绿色甲醇），即使它会排放二氧化碳，它仍然可以成为净零排放燃料。
三、使用氨和甲醇作为宣布燃料时还会产生哪些其他排放物？
虽然氨可以大大减少碳排放，但将其用作船运燃料会带来其他排放风险：
• 氨逃逸 - 剧毒，对人类和环境构成安全风险
• 氮氧化物 (NOx) - 导致酸雨和烟雾的形成
• 一氧化二氮 (N₂O) - 一种在 100 年内比二氧化碳强273倍的温室气体
• 发动机引火所需的引燃燃料产生的温室气体
最近的研究和非政府组织的倡导表明，如果不充分解决这些排放问题，这可能成为氨发展的一大绊脚石。
使用甲醇也会从引燃燃料中产生氮氧化物和温室气体，但不会造成泄漏或一氧化二氮排放的风险。
四、甲醇和氨作为船用燃料的现状如何？
航运业向零排放燃料和技术的过渡预计将呈现S形曲线，即初始阶段缓慢吸收（兴起），随后快速增长（扩散），最终趋于平稳（重新配置）。
甲醇和氨仍处于兴起阶段。该阶段可进一步细分为三个子阶段：
概念验证，燃料在现实世界的示范项目中被证明是安全有效的
初始规模，反映特定航线和港口小规模商业采用该燃料
成熟，标志着该燃料发展成为一种可广泛使用的解决方案，且采用的障碍有限。
五、氨和甲醇作为船用燃料的发展进展如何？
甲醇正迈向初步规模，目前约有60艘可加注甲醇的船舶投入运营，另有300多艘船舶订单待定，另有近20个港口提供绿色甲醇加注服务。
与此同时，氨作为船用燃料的概念验证也正在迅速推进，首批以氨为动力的船舶已成功试航，发动机测试接近完成，加注试验正在主要港口进行。
六、甲醇和氨何时才能广泛用作船用燃料？
这或许是最大的问题。如果航运业要实现其脱碳目标，零排放燃料（例如绿色甲醇和氨）需要从2030年左右开始迅速扩大规模。虽然预计到2030年，氨和甲醇都将在该行业得到普及，但普及程度如何还只是个问题。目前，扩大这些燃料规模的最大挑战是供应链。对于甲醇而言，绿色原料成分的供应是最大的障碍，而对于氨而言，则是主要港口缺乏商业氨燃料加注。
七、一艘船需要多少氨或甲醇？
这取决于几个因素，但氨和甲醇的能量密度都低于传统燃料。
这意味着船舶将需要比目前使用传统燃料的船舶更大的油舱，并且/或者需要更频繁地加油。甲醇动力船舶的早期经验表明，这种燃料较低的能量密度并非不可克服的问题，但却带来了一些弊端，因为这些船舶需要加注燃料的频率是平时的两倍。
氨的能量密度甚至低于甲醇，因此使用氨的船舶需要更大的存储解决方案，或者必须比传统船舶加注两倍以上的燃料。
八、甲醇和氨用作船用燃料是否危险？
与传统燃料一样，每种燃料都有其自身的处理挑战和相关的安全风险。
氨是一种剧毒气体。虽然其强烈的气味使泄漏易于检测，但如果泄漏，会对船员和环境造成严重危害。氨必须以液态形式储存在加压罐中或极低温度下，并且需要使用防护设备并对船舶设计进行重大修改。
甲醇是一种液体燃料，无需冷却或加压，因此更易于储存和运输，并且只需进行少量改造即可利用现有基础设施。高浓度甲醇或接触皮肤可能有害。但更大的风险是火灾。甲醇极易燃烧，在日光下很难看到甲醇火焰。不过，这些挑战是可控的，而且比氨相关的挑战要小。
这两种燃料的安全挑战一直是航运业关注的焦点。为了测试和验证处理这两种燃料的最佳方式，已开展了多项研究和初步试点，船员培训计划也正在进行中。迄今为止，这些努力尚未发现这两种燃料存在任何安全隐患。
九、什么是绿色、蓝色和灰色甲醇和氨船用燃料？
氨和甲醇通常用一种颜色来表示，这种颜色描述了它们的生产方法。
绿氨，也称为电制氨，是利用可再生电力电解产生的氢气和氮气生产的。绿甲醇既指电制甲醇，它利用基于可再生能源的水电解产生的氢气和可持续碳生产，也指生物甲醇，它利用废弃或残留的生物质原料生产。根据具体的生产和使用方式，绿氨和甲醇都可以实现接近零排放。
“蓝色”氨和甲醇由化石燃料生产，但利用了碳捕获和储存 (CCS)。蓝氨和蓝甲醇的排放量低于传统燃料，但不被视为零排放替代品。
此外，还有“灰色”氨和灰氨。灰甲醇和灰氨由未经减排的天然气生产，与其他化石燃料一样，对气候有显著影响。
十、作为船用燃料，甲醇和氨的主要替代品有哪些？
虽然甲醇和氨是讨论最多的两种选择，但其他燃料也正在探索中，包括甲烷/液化天然气（LNG）、生物柴油、氢气以及用于近海应用的电力。每种燃料都有不同的优势、劣势和准备程度。
十一、作为船用燃料，LNG 与甲醇和氨相比如何？
液化天然气已被用作船舶燃料，全球加注网络已成熟，且有大量船舶投入运营。截至2024年，全球约7%的船队可以使用液化天然气。虽然液化天然气的二氧化碳排放量低于重质燃料油，并显著减少了硫氧化物等空气污染物，但它仍然是一种化石燃料，会排放二氧化碳。使用液化天然气还会释放甲烷，这是一种强效温室气体，其强度在100年内约为二氧化碳的30倍，在20年内则为二氧化碳的80多倍。这对液化天然气的减排潜力提出了严峻挑战。
十二、作为船用燃料，生物燃料与甲醇和氨相比如何？
生物燃料（例如生物柴油或生物油）可以利用废油、作物残渣或专门种植的生物质可持续地生产。它们通常只需稍加改造即可用于现有的船舶发动机，因此是一种相对简单的短期选择。
尽管生物燃料与现有船舶具有直接兼容性，但预计其可扩展性不如氨或甲醇，而且其生命周期排放量会因原料和生产工艺的不同而存在显著差异。目前，生物燃料的价格也低于绿色甲醇和氨，但随着供应不足推高价格，预计这种情况将随着时间的推移而改变。相比之下，随着生产规模的扩大，氨和甲醇（幅度较小）的成本预计将下降。
由于这些原因，生物燃料不被视为可扩展的零排放燃料（SZEF），正如伦敦大学学院能源研究所、联合国气候变化高层倡导者和“迈向零排放联盟”（Global Maritime Forum）发布的年度“迈向航运2030年突破” 报告中所定义的那样。
十三、作为船用燃料，氢气与甲醇和氨相比如何？
氢气可直接用于燃料电池或内燃机，如果由可再生能源生产，则不会排放温室气体。然而，氢气的能量密度甚至低于氨和甲醇，这意味着其最大的潜力在于短途海运或国内船舶。此外，氢气必须以低温液态形式储存在约-253°C或高压下，这使得船上的装卸和储存面临挑战。目前，氢气的加注基础设施非常有限，这使得其作为船用燃料的发展远远落后于氨和甲醇。
十四、电池动力在航运领域能与甲醇和氨竞争吗？
电池可以成为一种零排放航运解决方案，目前已为短途渡轮和小型船舶提供动力。电池能源效率高，但单位重量和体积的能量储存量远低于液体燃料，因此目前不适合长途运输。充电基础设施和可再生电力有限。因此，目前在大型船舶上，电池还不被认为是甲醇和氨的有力竞争对手。
十五、甲醇和氨是减少航运排放的最佳选择吗？
没有任何一种燃料能够独自实现航运脱碳。甲醇和氨展现出巨大的潜力，预计将发挥重要作用，但它们将与其他替代品（例如生物甲烷和电子甲烷、液体生物燃料、氢气以及电池电力解决方案）在特定领域共享舞台。每种选择都需要在排放、成本、安全和基础设施需求方面进行权衡，正确的选择将取决于船舶类型、航线和时间表等因素。显而易见的是，如果航运业要实现其2050年的脱碳目标，快速投资、协调监管以及大规模部署零排放和近零排放燃料至关重要。
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