中国工程院院士、武汉理工大学教授严新平在大会做了题为《双碳战略下我国绿色航运发展路径思考》的主旨报告，首先是国内外双碳战略概括，第二是世界海事组织减排策略，第三是美国迈向零排放航运业的战略研究，第四是航运业实现双碳战略的技术途径。

 
                                                                                                   一

碳中和是应对气候变化挑战的全球性战略，联合国气候变化框架公约、京都议定书和巴黎协定里是全面性应对气候变化的政策框架，开启了全球气候治理的新格局。
      碳达峰是指二氧化碳排放总量在某一个时间点达到历史峰值，然后开始平缓波动，再逐渐逐步回落，要实现碳中和首先要实现碳达峰，这两者相互联系。
      碳中和是指一个组织一年的二氧化碳排放量通过二氧化碳去除的技术加以抵消达到平衡，就是碳中和或者临近二氧化碳排放。世界上到目前主要的国家和一些组织发布了双碳目标，比如像欧盟，他们在双碳治理方面特别提出发展新型能源、可再生能源，提高能源利用率，利用核能，以及采用碳捕捉和储存这四个方面的技术。
      同时提倡氢能战略，并分四步走，通过成立产业技术联盟，加大扶持力度，同时也希望加强国际合作来推动氢能发展。
      日本在绿色成长战略方面提出了共识，计划在氢能、重点建筑等14个领域推进减排。日本从2020年12月颁布了基本氢能战略。日本指定的战略是从海外进口化石燃料，利用碳捕捉和存储技术或者化石能源实现零排放；二是加强进口和氢运输基础设施建设；三是促进氢在汽车行业、发电部门的大量应用。
      我国2020年12月的经济工作会议上提出了二氧化碳力争在2030年前达到峰值，力争2060年前实现碳中和，今年1月习近平总书记在世界经济论坛致辞中也向全世界承诺了中国的双碳战略目标。我国提出2020年单位GDP的二氧化碳排放量比2050年要下降40%至45%，2015年的时候提出是2030年前后碳排放将达到峰值水平，今年提到2030年前要力争达到，这是变化和发展的过程。对我国来说要实现双碳是非常大的压力，我国来说2030年实现碳达峰，到2060实现碳中和。美国在2007年已经实现了碳达峰，到碳中和要花43年的时间。英国1991年实现了碳达峰，到2050年实现碳中和。我国在10年范围内要实现碳中的时间非常短，存量也很高，减排的压力非常之大。
      我国制订了技术革命创意行动计划，从2016年到2030年提出了一系列措施，尤其高效太阳能利用技术，大型风电技术创新，氢能和燃料电池的技术创新，生物质、海洋、地热技术等。
                                                                                            二
      国际海事组织在碳排放这方面提出了要求。2020年，IMO发布的第4次温室气体报告中提出，2012年到2018年间，航运业温室气体排放总量增长9.6%，其中二氧化碳排放总量增长9.3%，在全球排放总量中所占的比例从2.76%上升到2.89%。
      根据IMO提出的温室气体应对减排战略，到2050年要使行业的二氧化碳总排量削减50%，到本世纪末要实现零碳排放，并提出了“三步走”的做法，第一步是短期的措施，主要是要从航速优化进行减排；第二步是中期措施，第三步长期措施，鼓励全面实行创新的减排机制。
     IMO减排政策中，一个方面是从船舶自身的减排，比如通过能效指数评估达到减排要求，第二个在船舶营运过程中通过技术能效，实现减排，在这个方面同时提出碳交易技术来对航运业减排起到作用。到第四阶段要更加关注船舶在实际海况中呈现的能效，更重要的是实际使用中的能效问题。另一方面是在役船舶碳强度综合机制，这是IMO目前采取的政策。
                                                                                                        三
      美国最近发布的迈向零排放航运业战略报告。美国解决船舶化石燃料污染和防治气候变化负有重大责任，同时也是发挥全球领导作用的一次机会。回顾船舶燃料的更迭，最早的船舶用风，然后使用木头、煤炭可燃烧的物质，再到柴油燃料，黑沥青重油。
      航运业排放量很大，但在过去的几十年里面，世界上获得的准确的船舶排放数据渠道是有限的，主要有两方面，一是航运业向联合国IMO志愿申报，二是第三方学者或非政府组织的分析得出的结论，尤其在一些国家进行统计很困难。
      这个报告里面提到现在很多国家正在采用岸电，这是个过渡步骤，也是最流行的措施。虽然岸电对减少造成气候破坏的碳排放有积极作用，但它首先是一项公共卫生措施。第二方面零碳燃料的兴起，这里指全生命周期零排放来实现零排放航运的目标。
      2021年1月，德国公司林德宣布推出一款新的20兆瓦的电解槽用来生产绿色氢气，它将成为世界上最大的电解槽，绿色氢气是由绿色氢和氮在高温高压下结合而成。氨跟氢相比有以下几个方面优势：一是更易于储存和运输，成本更低；二是它可以直接作为燃料在内燃机进行燃烧，它也可以变成燃料电池或者转化为氢燃料。绿氢应用已经在一些地方进行探索，奥斯陆和德国基尔港之间的挪威游轮“彩色幻想号”正在测试氢燃料等。
        电池也可能成为最容易理解的零排放能源，对于长时间工作，并且不能够抽出时间给电池充电的船舶来说，燃料电池是一个理想的选择，但是氢燃料电池仍然是一项不成熟的技术，与化石燃料相比，它能量密度较低，因此需要更大的油箱，所以在船舶设计方面也会带来一些新的问题。
      美国的战略报告里面还推荐了一种燃料——风能，提出风能作为辅助的能源，而不是作为主要的推进能源，包括用软帆、硬帆、翼帆等来助力。
                                                                                                         四
      根据美国的战略报告，他们推荐4种未来零排放燃料，电池、绿氢、绿氨和风力，根据他们的战略报告不推荐LNG、生物燃料、甲醇、核能、太阳能。我国提出气化长江、气化珠江，每个国家的能源选择有每个国家的国情，尽管LNG不是零碳是低碳，尤其它会排放甲烷，甲烷对温室气体影响比二氧化碳大87倍，这是一个很大的问题，所以当我们有更好的办法，可以把甲烷处理掉，它就可以更好的应用。对于目前我国的情况来看，LNG在过渡期里面还是可以作为一种船舶的燃料来源。
      梳理行业在双循环战略下绿色化发展的技术途径，当然整个绿色是很宽泛的，基于船舶绿色化的主要动作，一是利用低碳能源LNG，运输LNG的船、近海船得到了应用；二是甲醇，甲醇也在一些地方得到应用，甲醇发动机硫化物排放较柴油机可降低99%，但是在同等续航要求下甲醇来料体积比燃油大2.6倍；三是二甲醚，主要通过甲醇脱水制取，它的减排效果跟甲醇基本相当。
      另外，碳中和可以使整个船舶使用过程中，全生命周期实现零碳排放，一是生物燃料，采用能源作物、农业废弃物等获取；二是电燃料，包括氢、氨制取碳中和原料。目前电燃料项目处于试点阶段、产量小、成本高。氢可以利用不同的方式制取，如果基于化石能源，包括煤和天然气制氢，仍然会产生大量的温室气体和对空气污染物排放，所以我们这里倡导绿氢，利用海上风电制氢，未来向能量密度更高的方向发展。
      这里研究的方向有两个，一是把氢变成燃料电池，另外直接烧氢气，把化学能变成热能或者动能。在这个方面国外很早就有些探索，包括德国在1997年就研制了世界上第一艘以氢燃料为电池的动力潜艇，还有一些海洋工作船。日本在2015年研制了一搜氢燃料的游艇，2017年由日本汽车公司丰田投资的在法国巴黎进行启航。2018年美国也建了一搜渡轮，2019年在旧金山开始了营运。另外，比利时建造了采用双燃料氢动力的、全球第一艘柴油和氢能双燃料的动力内燃机。
      但是氢燃料应用存在问题，还有很重要的一个方面就是法规和标准缺乏制约了能源技术在船舶上推广应用。
      关于氨也是零碳能源的一种，但它能量密度比较高，产业基础比较完善，生产成本比较低，但是它的挑战与其它能源相比存在燃烧性比较差，并且具有毒性和腐蚀性，所以说氨要作为常用燃料，在输送、储存或者后续处理等方面还有一系列工作要做。氨有完整的供应链，从港口加工到储存、分配和应用。甲醇、氢和氨三种燃料比较来说各有优势。
从未来发展的预测来看，芬兰船用发动机制造商瓦锡兰，挪威国有能源公司合作研发的氨燃料电池为动力，可完成远距离航行的零排放大型船舶，预计2024年下水，这是首艘航行于公海的商业化氨动力船。同时，日本这方面的研究工作正在大力推进。
很可喜的是我国在这方面也已经在紧锣密鼓推进，2020年10月江南造船有限公司与劳氏船级社及瓦锡兰合作，研发氨燃料动力超大型液化气体运输船，这次氨燃料动力VLGC在全球范围属于首次。这是对于零碳燃料排放，氨燃料船舶预测，LNG是2012年，甲醇是2013年，氨燃料是2025年、2026年。最后是电池，这对船舶来说目前主要受制于密度问题。
      航运业实现双循环战略的第二个方面是能效问题，此外是排放控制，排放控制进一步实现污染物的控制，实现船舶环境的零影响。第四方面关于碳捕捉封存和利用技术，在船舶上目前正在进行探索，是否有可能采取一些技术，使我们发动机排除的碳实现铺捉和封存，然后再进行处置。
      全世界大概在这方面有77个项目，真正投入运营的有8个，大部分在计划之中，主要应用在油气开采、化学化工这些领域，在船舶领域这些年也有所探索，比如去年日本开展了小型二氧化碳捕捉设备，应该也是全球首次应用。2019年12月，日本油轮集团提出了船舶废气通过低温过程被制成肝病，投入海底后，以业态或碳水化合物形成存在，但投放后若干年后海洋是否会得到污染也没有明确。
           我的结束语想引用5月19号国际能源署发布的报告，他们认为行业不会在2050年完成碳中和，尽管有很多国家宣布要实现碳中和，但是他认为这样一个特殊的行业要在2050年实现碳中和是很难实现的，截止到2050年全球能源部门实现二氧化碳零排放，航运业也不会成为零排放行业；2050年，航运业务的二氧化碳排放量将降至1.2亿吨，与2020年相比减少86%。由于市场上缺乏可用的低碳选择船舶，航运业是少数几种到2050年不能实现零排放的行业。而且国际能源署表示，在转向低碳燃料之前，行业早期内受益于能源效益提高，根据净零排放的预测，到2030年只有不到80%的船舶燃料仍然是石油燃料，氢燃料和生物燃料所占的份额将超过天然气。再过10年之后，燃油运输燃料占总消耗量的40%，而氢燃料也将占到40%，到本世纪末氢燃料占航运燃料消耗将达到60%以上，其中氨占的份额最大，将达到45%。
      国内外双碳战略实施应该是应对全球温室气体效应重要措施，将对世界范围的经济社会发展带来影响。国际海事组织制定了一系列航运业减排策略，正在不断实施和推进。美国提出了零碳排放行业的战略，推荐使用电池、绿氢、绿氨和氢、氨燃料电池。全球船运也积极探讨双循环战略下实现绿色航运的技术途径，包括采用低碳或者能效控制、排放控制、碳捕捉以及封存、利用技术。应该说实现双循环战略下的绿色航运需要技术、管理、法规、标准等多方面的推进，需要企业出题、研究所攻关、高等院校原创的协作能力。