浮式船能源解决方案——FSRU

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1、浮式船能源解决方案一、FSRU简介1. 基本介绍FSRU是浮式储存及再气化装置(Floating Storage and Regasification Unit)的简称，是集LNG接收、存储、转运、再气化 外输等多种功能于一体的特种装备，配备推进系统，兼具LNG运输 船功能。FSRU主要功能为LNG的储存及再气化，将从其他LNG船舶接收 的LNG加压气化后，输送到管网中提供给天然气用户。该装置可以作为传统陆基LNG接收站的替代品，也可作为普通 LNG船舶使用，目前主要用作LNG接收及气化装置、LNG运输及气化 船、平台式LNG接收终端以及重力基础结构式海上接收装置使用。2. FSRU关键技术相

2、对于传统LNG船舶及陆基接收站，FSRU的关键技术包括：再 气化工艺技术、适应船体运动的工艺设备、改建常规LNG运输船设 计技术、液货舱晃荡及船体耦合分析技术、平衡液货舱晃荡对结构 和总体运动影响的技术、液货输送及储存技术。工艺中的核心点为 再气化的热源、热介质、整体工艺流程以及BOG回收工艺。3. FSRU发展现状目前国际市场已经投运的FSRU来源分为两种，一种为对原普通 LNG运输船舶进行改造而成，另外一种为专门新建的FSRU。其中， 在改装领域内新加坡厂商占据绝对优势，在建造方面，韩国厂商业 绩较多。4. FSRU应用情况国内仅有一座FSRU项目运营，为中海油天津浮式LNG接收站， 是

3、FSRU 技术在国内的首次使用。该项目位于南疆港区东南部区域， 采用Hegh公司的14.5万方“安海角号” FSRU，每年处理能力220 万吨。目前FSRU已到期并解脱，仅在冬季保供时临时租用。二、FSRU 优劣势分析1. 优势分析1.1 建设周期短一个常规陆上LNG接收站项目的建设周期稳定在36个月左右， 而FSRU项目的关键路径是船的建造周期。现阶段，新造一艘FSRU 周期约28-32个月，如通过改造老旧LNG船舶，进厂改造的时间仅 需要8-12个月。如租赁市场上已有的FSRU船舶，关键路径则变成 配套码头的建设周期，通常在12个月左右。1.2 初始投资低假设以同等储罐容积和LNG的气化外

4、输能力比较，年处理能力 在200万吨左右的常规陆上LNG接收站项目（假设含1个16万方的 LNG储罐）和舱容16万方的FSRU接收站初始投资项目比较：陆上 项目的总建设投资约为40亿元；而通过租赁FSRU船舶，配套建设 陆上设施，项目总投资可以下降一半至20亿元左右。2. 劣势分析2.1 税务成本较高无论是从境外购买FSRU还是租赁外国籍FSRU，均需要缴纳一 笔不菲的税费：进口 FSRU，需要按照海关相关规定缴纳关税和进口 环节增值税；租赁FSRU，由于其特殊的作业模式，仍需要分别向海 关和税务局缴纳相应税费。以天津LNG接收站为例，按照租赁贸易 的模式申报进境作业模式，主要税费加起来高达4

5、0%以上，按照近 年来FSRU市场租金水平估算，上述税费髙达1.5-2亿人民币/年。需要特别说明的是，此笔费用较难避免。从FSRU船舶出租方的 角度，国外注册公司新建FSRU船舶投资中可不考虑关税、增值税等 税费；从国内LNG接收站承租方的角度，租赁国外注册公司的FSRU 船舶，日租金中需考虑进口环节关税和增值税，则日租金高于国内 注册公司的FSRU船舶日租金。但综合测算下，对承租方气化费的影 响两者几乎持平。2.2 运营成本和航次成本较高如选择新造FSRU,日常运营包括运营成本和航次成本两部分。 由于FSRU的特殊气化装置，需要额外投入操作人员和设备维护成 本；如选择租赁FSRU，租金中包含

6、了运营成本，但承租人仍需自己 负担航次成本，其中主要成本为气化器作业时消耗的燃料成本。同时，根据交通部颁布的液化天然气码头设计规范FSRU 需要在大风、大浪的天气下离泊，对于台风等恶劣天气频发的地 区，不仅不利于保证外输稳定，也将增加多次离泊引起的雇佣拖 轮、护航艇等港口费用。在实际运行中，天津LNG按照监管部门对 重大危险源的管理要求，长期租用 1艘消拖两用船和1艘警戒监护 船，仅此一项的费用超过1000 万元/年。三、技术方案1. 船容FSRU的船型基本沿用了 LNG运输船行业的船型基本参数。目前 国际上在用LNG运输船主要船型参数如下：船容长度宽度型深满载吃水泵压头BOG产生比率汇管处

7、压力备注m3mmmmmofLiquid%/dbarg8000023940.026.811.014500028343.3526.2511.450.1516500029546.0026.0011.50.1517500030048.527.312.000.15普通型21500031550.002712.001500.143.809270,00034555.0027.212.201500.133.594大型目前Qmax级和Qflex级大型LNG运输船目前仅用于卡塔尔LNG 项目和少数LNG接收站的点对点运输项目。大部分LNG运输船码头 无法容纳该型LNG运输船的靠泊。所以，Qmax级大型LNG运输船的

8、 国际通用性较差。FSRU作为从LNG运输船行业技术上发展而来的新 兴产业，在初期新建和改造的FSRU船容较小，多数船容在12.5万 方至14.5万方之间，LNG的储存能力偏小，对LNG运输船卸料的适 应性差，供气保障程度低。随着LNG运输船行业的发展和进步，目 前国际市场上16.5-17.5万方的LNG运输船已经成为了主流。这种 船型下即兼顾了 LNG运输船的容量，又考虑了国际LNG码头和运河 的靠泊通行适应性，是目前新建LNG运输船和FSRU的理想船型。中海油能源发展公司为气电集团建造1艘3万方LNG船舶用于 今后的国内转运，已在天津LNG试点卸载成功，并投用于海南-广西 的 LNG 转运

9、。2. 卸船系统FSRU的接收终端分为全海式方案和近岸式方案两种。全海式方案是指将FSRU停靠在远离港口的外海，一般采用单点 系泊或建造靠泊码头的方式，气化后的天然气通过海底输气管线送 至陆上管网。该种布置一般适用于FSRU离海岸较远，吃水比较深的 情况。它承受着风力、洋流、海浪的压力，并且需要船体结构能够 为了使用该种布置而做相应改变。因为结构复杂，所以该类建造工 期一般要花2年时间。近岸式方案是指将FSRU停靠在港口的专用码头，接收、储存和 再气化LNG，气化后的天然气再通过陆上输气管线进入城市管网。 可以分为：（1）码头系泊式。这需要船舶舷边对舷边进行气体输送。但是 该类布置方式结构最简

10、单，技术也最为成熟；方便船舶停靠，并且 可以在其它项目中重复使用。图 2.1-1 旁靠码头系泊式（2）码头两侧靠船系泊方式。一般在海岸因为水深等情况不适 合直接建接收码头而通过引桥在更远水面建设。图 2.1-2 码头两侧靠船系泊方式国内FSRU项目位置应靠近岸边，有码头靠泊。FSRU采用多点 系泊方式，系于目标地点的码头。LNG运输船与FSRU直接旁靠在国 内项目审批中还没有先例。国内通常采用液化天然气码头设计规范 来指导LNG运输船的靠泊，对于FSRU项目也参照执行，因此，通常 不支持LNG运输船对FSRU的直接旁靠。天津项目也是考虑这方面原 因才为FSRU新建了一座单独的码头。LNG运输船

11、卸船的流程为LNG运输船靠泊在LNG运输船码头， 或旁靠FSRU，通过LNG卸料臂或卸料软管将运输船上的LNG卸至 FSRU。假设选用常规的12 管径卸料接口 5个（4个用于液相传 输，1个用于气相返回）。对于装载量为13万-17万方的常规LNG运 输船，正常工况下卸船时间在16个小时以内。四、FSRU 获取方式1. 新建根据项目所在地的环境条件及项目实际工艺要求进行设计，建 造一艘新的FSRU。新建FSRU不受舱容限制，可以考虑建设较大舱 容提髙对项目稳定供气的保障能力，对LNG运输船的适应性也会增 强。国际上新建FSRU以Excelerate和H egh为代表，最早交船在 2005 年，主

12、要由韩国大宇、三星和现代三家船厂设计和制造。船容 在13.8万方-17.3万方之间。新造FSRU 般上储存量较大，燃料消耗量较低，操作成本比改 造FSRU低。改造FSRU适用于建设时间短的项目，或气化量较低的 项目。过去5年的FSRU项目都使用新造FSRU，新建FSRU的市场 比例为 74%。新建FSRU的项目周期一般需要32个月左右，最短需要28个 月。如果着眼国内建造，目前仅沪东中华有生效的FSRU订单，主要 包括2艘17.4万方的FSRU的设计建造，该订单于2017年底生效， 预计 2020 年交船，船东来自希腊。根据目前船舶市场行情，新建 FSRU的造价约在2.5亿美元至3亿美元之间。

13、2. 改建购买即将退役的旧LNG运输船或正在运营的闲置LNG运输船， 并根据项目使用的环境条件设计增加气化系统，采用目前成熟的成 橇的低能耗的气化装置，也可实现FSRU的功能。Golar曾经与新加 坡吉宝船厂合作改建了 3艘FSRU，并利用其快速和低成本的优势迅 速捕捉住了市场需求并获益。据吉宝船厂测算，购买一艘旧LNG运 输船改造成FSRU的成本可以低至1亿美元。改造一艘FSRU的价格主要由三方面费用构成：旧船采购费、气 化模块购置费和改造工程费。（1）旧船采购费通常LNG运输船的寿命可达40年，市场上20年以上船龄的LNG运输船，舱容一般在12.5-14.5万方之间。在运行的LNG船舶 主

14、要有薄膜型和MOSS型两种，其中薄膜型船较新，MOSS型船的船 龄普遍偏长。由于薄膜型LNG运输船服役一定年限后蒸发率髙，焊 缝容易有缺陷，因此改造的FSRU以MOSS型旧船居多。LNG旧船价格随船舶市场行情价格波动，超龄旧船的残值约为 总价的10%。2015年保利协鑫购买一艘40年船龄的12.5万方MOSS 型旧船，计划用于埃塞俄比亚-吉布提天然气项目，作为FSO储存 LNG。买船时恰逢国际船舶市场的低点，购船价格约2000万美元。 但近两年钢材价格上涨，船舶市场有所回暖，旧船价格升髙，购买 同样的 LNG 旧船现价约 3000 万美元。但根据中华人民共和国货物进出口管理条例和2017年5月

15、 23 日交通部发布的“老旧运输船舶管理规定”有关于船舶报废年限 的规定，我国对于申请进口旧船舶，要求液化气船舶船龄不大于12 年。另交通部、发改委和财政部发布的关于实施运输船舶强制报 废制度的意见中规定，液化气船的船龄达到3 1年（含）将强制报 废；因此，若在国内项目入船级需要航行，则改造旧船的船龄建议 小于12年，改造后仍能作为LNG运输船使用。若用于国内固定项 目，服务周期内无需移动，则可作为海工固定设施，没有报废年限 的强制约束。可见，对于这种低价的超龄LNG运输船改造为FSRU的 项目难以在国内应用。（2）气化模块购置费FSRU上的气化系统与髙压泵成橇安装，主要用于将LNG气化后 外输。目前有开环气化模式和闭环气化模式两种。开环气化模式通 常以海水作为加热介质，乙二醇水溶液或丙烷作为中间介质，LNG 通过两级气化器加热后外输。闭环气化模式通常以燃气锅炉作为热 源，蒸汽作为热介质进入气化模块，加热乙二醇水溶液中间介质， 然后再将热量传给LNG，使其气化外输。通常开环式气化模式的气 化模块由于使用海水换热器，设备初投资更髙，但后期运行不消耗 燃料气，运行费用较低。但要求项目地点的水温要至少髙于71, 并且水质条件要满足气化