IMO 2020の準備：海洋排出物ソリューション

画像：ダンフォス

パートI：エンジンと燃料の強化

「Wood Mackenzieは、約2％のSOxスクラバー採用率に基づいて、低硫黄分燃料の価格が25％上昇すると予測しているが、シナリオによってはLSFO価格が最大60％急上昇する可能性がある」と述べた。

世界貿易のおよそ80パーセントは海によって運ばれます。世界中で操業している125,000隻以上の商業用および海上艦艇では、規制が課されない限り、船舶エンジンの排出量は2050年までに250％増加すると予測されています。船舶エンジンからの汚染は非常に重大であるため、2016年に国際海事機関（IMO）は2020年までに燃料の硫黄含有量を86％削減するための「IMO 2020規則」を発行しました。海洋の生息地や生態系を害する酸性化。 IMO 2020に準拠するために、商用船の運航者と所有者には2つのルートがあります。

1）エンジンと燃料の強化：商用船の運営者は、より高いコストの低硫黄燃料油（LSFO）またはマリンガソリン（MGO）を購入できます。または初期資本コストが高いため、スクラバーでエンジンシステムを改造してSOxを排出から除去できます。従来の燃料

2）代替推進システムの使用：オペレータは、液化天然ガス（LNG）やエネルギー貯蔵を統合するハイブリッド技術を採用した最新の電気システムなどの代替推進システムに変換できます。

従うべき最良のコースを理解するために、船舶運航者と船主は、規制がLSFOのコストと入手可能性、改良されたエンジンと燃料の使用の価値、ハイブリッド/電気駆動技術の採用の価値にどのように影響するかを検討することをお勧めします。 100％化石燃料船の代替品

規制、燃料費および供給
IMO 2020規則では、船舶は現在の限界である3.5パーセントと比較して、0.5パーセント以下の硫黄含有量でMGO燃料を使用することを要求しています。北米では米国の沿岸から200海里に及ぶEmission Control Area（ECA）で運航している船舶では、硫黄含有量の上限は2015年の基準である0.1％のままです。

硫黄および硫黄化合物は石油中に天然に存在し、そして特別な処理または低硫黄供給原料が低硫黄含有量を有する燃料を製造するために必要とされる。 2020年が近づくにつれて供給が厳しくなり需要が強くなるため、LSFOの供給が十分になるという保証はありません。 3.5％から0.5％への削減を達成することに自信を持っているためには、事業者はペナルティを回避するために彼らの船舶またはフリートに燃料が利用可能であることを確実にするためにかなりの計画を立てる必要があるでしょう。

潜在的な不足は大幅な価格変動を招き、予算編成と投資のシナリオを複雑にする可能性があります。業界アナリストのWood Mackenzieは、SOxスクラバーの採用率が約2％であることから、硫黄分の少ない燃料の価格が25％上昇すると予測していますが、LSFOの価格が最大60％急上昇するシナリオもあります。

可能な価格範囲を図1に示します。燃料1トン当たりの価格プレミアムは、2012年から2017年の間で平均225ドルです。2018年10月1日現在、ヒューストンの燃料油価格は中間燃料油で465ドルでした（IFO380 = 3.5％硫黄）。マリンガソリン（MGO = 0.5％硫黄）は745ドル、280ドルの価格差。

別のシナリオでは、Stillwater Associatesによる分析は、ロッテルダムのLSFOから高硫黄燃料油（HSFO）へのスプレッドが2018年末には1バレル当たり2018年半ばの2ドルから19ドルに増加することを示しています。適合燃料の需要の急上昇を見越して、18か月にわたるパーセント。

Wood Mackenzie氏は、より複雑になると予測したアナリストたちは、SOxを除去するために使用されるスクラバーの導入率が非常に低いため、燃料供給業者がHSFOの供給全体を棄却する可能性があると主張しています。

全体として、これらのシナリオはLSFOの価格と供給状況を取り巻く不確実性を示しています。必要な量と種類の燃料のサプライチェーンの準備が整っていないと、世界規模の海洋事業が中断される可能性があります。

世界的な観点から、いくつかの水路でゼロエミッション技術が急速に採用されていることからも明らかなように、北欧の規格と市場が低硫黄MGOへの移行において最も進歩的です。これらの動きは、世界の他の国々がどのように対応するかの例として役立ちます。
北米を先導するロングビーチ港（PLB）は、2035年までにゼロエミッションを目標としています。現在、排出基準を満たすための機器の購入に影響を与えるような大幅な変更がすでに進行中です。西海岸の他の港も、PLBの先導に従って大胆な戦略をとっています。

燃料とエンジンの改良
IMO 2020への準拠を検討する際、ほとんどのオペレーターは当然、利用可能な燃料を使用するように自社の船舶とエンジンを調整することを考えています。このトラックを取ると、船の所有者は3つの選択肢があります。

1.低コストの高硫黄燃料（HFO）をSOxスクラバーまたは排ガス浄化システムで利用できる技術オプションを使用します（以下の説明を参照）。

2.より高い変動費で利用可能なLSFOとMGOを使うが、それはスクラバーまたは排気ガス解決策のための設備投資を避けます

3.実質的に硫黄を含まない燃料である液化天然ガス（LNG）を使用する。 LNG価格は通常HFO以下であるが、今日の限られた需要と高いインフラ開発費用のために流通施設は普及していない。そのため、将来のLNGの入手可能性の程度は疑問です。いくつかの港は投資しても構わないと思っています、しかしLNGはどこでも利用可能ではないでしょう。さらに、LNGへの切り替えには、ガスを液体状態に保つために大型の冷凍装置を使用する別の燃料管理システムへの変換が必要です。

LSFOの変動費にさらされることに代わるものとして、所有者と事業者はHFOを利用することができる様々な技術オプションに投資することによって2020年の排出基準を満たすことができます。たとえば、米国環境保護庁のTier 4エンジン規格に準拠した最新の船舶用エンジン設計があります。 Tier 4エンジンには、選択的接触還元（SCR）や排気ガス再循環（EGR）など、いくつかの先進技術が組み込まれています（図2）。これら2つの技術は、北海などのNOx排出規制区域でのコンプライアンスのために、窒素酸化物（NOx）の排出量を大幅に削減します。

船舶用エンジンの排出量削減を達成するために、エンジンメーカーは次のようないくつかの異なるアプローチを採用しています。
1.作業用ボートのTier 4に適合するモジュール式排気ガス後処理システム（EAT）を使用し、船舶設計者のための柔軟なコンポーネント配置を可能にします。バナジウムでコーティングされたＳＣＲシステムは、より高い硫黄耐性のために使用され、高硫黄ディーゼル燃料の使用を可能にする。

2.高いエンジン効率と排出ガス性能を達成しながら、Tier 3エンジンタイプと比較してより低い燃料と尿素消費のためにTier 4 SCR技術を使用する。さらに、重量は50パーセント減少し、フルパワー加速は速くなり、SCRシステムが故障してもエンジン性能は低下しません。

分析、自動化、排出ガス制御システムを組み込んだ電気およびハイブリッド推進システムに加えて、LNG対応のエンジンを使用する。 （LNGおよび「ハイブリッド」または低硫黄含有量燃料の使用は、排出管理区域の要件を満たすためにTier 3エンジンでも行うことができます。）

4.より小さなSCRを使用する方法としてEGRを推進しながら、利用可能なすべてのテクノロジーの組み合わせを使用する。

排出ガスセンサーは、排出ガスコンプライアンスを追跡および証明するためにエンジンの排気システムで使用される重要なコンポーネントです。その場排出センサー技術の一例は、Danfoss IXAによって提供されている海洋排出センサーMES 1001である。 MES 1001は、継続的な排出モニタリングと当局のためのデータ収集を組み合わせることによって、燃料交換とシステムが機能していることを保証します。センサーはまた、SCR尿素投与量を制御するためのデータを提供し、資源利用とシステム性能を向上させることができます。

化石燃料消費量の削減に関心がある船舶所有者にとって、ハイブリダイゼーションおよび電化技術は多くの利益を伴う効果的な代替物を補完または提供する。 IMO 2020を満たすために代替推進システムを使用することの価値についてさらに学ぶために、2019年5月の「グリーンマリン」版でこの記事のパートIIを探してください。

作家たち

Jim Lernerは、テキサス州ヒューストンにあるDanfoss Drivesの米国東部販売担当副社長です。彼の経歴は、電気機械業界で33年、電気/電気通信技術工学で4年です。彼はビジネス財務とマーケティングの卒業証書を持っています。 Jon Hollowayは、ドイツのハンブルクに拠点を置くDanfoss Power Solutionsの戦略責任者です。以前は北米でDanfossの戦略的マーケティング担当ディレクターを務め、財務、戦略、およびマーケティングのバックグラウンドを持っています。