船载碳捕集技术的竞争力如何？

技术路径

碳捕集技术可根据船舶的能源和燃料类型进行定制。对于化石燃料驱动的内燃机船舶，可采用燃烧后捕集技术，包括化学吸收法、膜分离法、钙循环法和低温分离法。而对于使用液化天然气（LNG）的船舶，则可选择燃烧前捕集或富氧燃烧技术。

燃烧后碳捕集技术在陆上大型排放源中已有成熟应用，但在船舶上的应用需考虑更多因素，包括船舶规模、运营情况和贸易模式、发电和供热的机械能力以及可用空间（图1）。此外，如何将捕集的CO2从船上安全有效地运输到岸基处理设施，也是一项重要挑战。

图1. 评估船载碳捕集技术的可行性时需考虑相关参数（来源：DNV）

船载碳捕集与CCUS价值链的融合

船载碳捕集技术的发展依赖于更大范围CCUS价值链的支持，包括港口基础设施、二氧化碳封存地点等（图2）。船载碳捕集技术的成功应用，很大程度上取决于是否有便捷的卸货点以及与终端储存或利用设施的距离。随着全球CCUS基础设施网络的扩展，船载碳捕集技术的应用基础将更加扎实。然而，目前全球范围内的CCUS基础设施尚待完善。

图2. 船舶碳捕集流程图（来源：DNV）

船载碳捕集的商业竞争性

根据DNV针对15000TEU集装箱船所进行的研究表明，在考虑燃油、液化天然气、甲醇及氨等多种能源形式的情况下，船载碳捕集技术展现出一定的经济优势。具体而言，在捕集率达到70%的前提下，若处于低成本运营场景（碳捕集产生的额外能源消耗占总能耗的15%，碳封存成本为40美元/吨），船载碳捕集技术是经济性可行的。即便在高成本运营场景下（碳捕集额外能耗占30%，碳封存成本80美元/吨），船载碳捕集技术依然具有竞争力。综上，如果能够实现高捕集率、低碳捕集能耗和低碳封存成本，船载碳捕集是一项具有商业吸引力的解决方案。

未来展望与不确定性

尽管船载碳捕集技术展现出巨大的潜力，但DNV也指出，由于法规、技术和价值链发展仍存在不确定性，航运业需持续探索不同的脱碳方案，并评估船载碳捕集技术是否适合其特定船舶和运营情况。

参考报告：

DNV. (2023a). Investigating Carbon Capture and Storage for an LNG carrier [R].

DNV. (2023b). Maritime Forecast to 2050 [R].

DNV. (2024). The Potential of Onboard Carbon Capture in Shipping [R].