致 谢 36

参考文献 37

第一章 绪论

1。1 研究 LNG 动力船冷量利用的背景及意义

目前世界上主要使用的三大能源为煤、石油和天然气，一直以来，煤和石油作 为世界能源消耗的首选，自上世纪 70 年代以来，煤和石油的利用率在世界能源结构 中保持着 2%的逐年增长率，其比重达到了 70%以上[1]。

随着煤和石油的开采，世界能源形式愈发紧张，已探明储量的煤与石油已经不 能够满足人类社会未来的发展需要[2]。同时，煤和石油的大量燃烧，产生了巨大的环 境污染，以北京为例，基数巨大的汽车尾气排放及周边省市的煤炭燃烧，使首都成 了“雾霾之都”[3]。北京市 2015 年晴朗天气不足 60 天，大部分时间都被雾霾所笼罩。

新能源的开发和利用迫在眉睫，污染小、燃烧性能好、储量丰富的天然气得到 了越来越广泛的的关注[4]。我国的天然气资源储量丰富，尤其在西部地区，更是探明 了储量巨大的天然气气田[5]。国家西气东输的战略工程，就是对天然气利用的新型能 源结构进行有力的促进[6]。天然气作为一种清洁、高效的能源在全球范围内受到了广 泛的青睐，天然气燃烧之后会变成水和二氧化碳，与其它矿物燃料相比，能大量的 较少硫化物的排放，极大地减少了大气污染。因为其较高的热值，在获得相同的能 量时，天然气的燃烧，较其他化石燃料排放的二氧化碳量是最低的[7]。因为其上述的 这些优点，使得其在世界能源消费结构中获得愈来愈多的比重，因此，21 世纪也被 相关机构称为“天然气世纪”。同时，由于政策的鼓励和引导，我国在积极的进口 液化天然气[8]。根据中石化协会统计的数字表明， 2005 年，中国 LNG 进口量为 483吨， 2006 年 LNG 进口量达到 67。75 万吨。 2010 年， LNG 的进口已经超过了 1000 万吨，2015 年，我国进口 LNG 的总量达到了 5000 万吨。这样预计到了 2020 年，我 国 LNG 的年进口量将会突破 6000 万吨[9]。论文网

天然气作为一种气体能源，限制其在全球范围内广泛使用的缺点就是能源分布 不均匀，且运输工艺复杂。大量的国家需要进口 LNG 来满足国内的天然气消耗。目 前的天然气运输工艺通常是将其干燥脱酸处理后，降温液化成液化天然气（Liquefied Natural Gas,简称 LNG）通过远洋 LNG 运输船进行 LNG 的进出口[10]。LNG 的贸易总额已经占到了全球天然气贸易总量的 25%，印度尼西亚作为全球最大的 LNG 出口国， LNG 的总供应量将从 2000 的 12500×104t 上升到 2020 年的 16000×104t，而日本作为 全球第三大经济体，其能源需求量与其本土能源探明量之比严重失调，所以其急需 在全球范围内进口能源，LNG 作为新型能源，不仅热值高，而且污染小，成为了日 本的首要进口能源，日本的 LNG 总需求量将由 2000 年的 10000×104t 上升到 2020 年 的 20000×104t [11]。

目前，LNG 的远洋运输主要依靠远洋运输船。现有的大型远洋船舶基本还是采 用柴油作为主要燃料，燃油价格较高，而且相继签订的国际公约也对燃料污染做出 了严格的规定，因此寻找合适的能源来替代传统的柴油作为远洋船舶的主要动力来 源迫在眉睫[12]。LNG 能够弥补燃油的不足，经济价值极高且没有污染，新兴的 LNG 动力船舶近几年得到了迅猛的发展，对传统的柴油动力船舶有取而代之的趋势，无 论是在内河航行的小型 LNG 动力船，还是一些远洋的大型 LNG 动力船，都有如雨 后春笋般大量涌现，更多的 LNG 动力船订单已经在世界各地的船厂开始生产[13]。