摘 要

本文借助模糊综合评价方法，分析了内河推广使用LNG船舶的前景，对推广中的影响因素进行了探讨，所得结果对于内河LNG船舶推广具有一定的指导意义。

论文主要研究了经济效益和社会效益两个方面，对于内河LNG船舶的推广的重要意义，通过模糊综合评价和专家打分法，对影响因素的重要程度作出了评判，最后得出了结论并给出相应的对策。

研究结果表明：内河LNG船舶存在着很大的潜力，但是现阶段推广内河LNG船舶还缺少相关政策的推力，推广需要国家、企业、船东等多方共同合作努力。

本文的特色：采用模糊综合评价，将评价体系分为两级，第一级指标为经济效益和社会效益，第二级指标又细分为多个与之对应的影响因素。

关键词：LNG船舶；内河；模糊综合评价；推广

Abstract

This paper analyzes the prospects of the promotion and use of inland river LNG ships by means of fuzzy comprehensive evaluation method, discusses the influencing factors in the promotion, and the results obtained have important guiding significance for the promotion of inland river LNG ships.

The paper mainly studies the significance of economic and social benefits for the promotion of inland river LNG ships, and evaluates the importance of the influencing factors through fuzzy comprehensive evaluation and expert scoring. Finally, the results are obtained and the corresponding countermeasures are given. .

The research results show that the promotion of inland river LNG ships still lacks the thrust of relevant policies, and there are great potentials for inland river LNG ships, but the promotion needs the cooperation of many parties such as the state, enterprises and shipowners.

The characteristics of this article are as follows. Using fuzzy comprehensive evaluation, the evaluation system is divided into two levels, the first level indicators are economic and social benefits, and the second level indicators are subdivided into multiple corresponding influencing factors.

Key Words：LNG ship; inland river; fuzzy comprehensive evaluation; promotion

目录

第1章绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究目的及意义 2

1.3 国内外研究现状 2

1.4 本文主要研究内容、目标及技术方案 5

1.4.1主要研究内容 5

1.4.2研究目标 6

1.4.3研究技术方案 6

第2章内河LNG船舶推广使用影响因素分析 8

2.1 内河LNG船舶推广使用的经济效益要素 8

2.1.1 天然气价格 8

2.1.2 船舶改造费用 8

2.1.3 加注站建设费用 8

2.1.4 船舶运营费用 9

2.2 内河LNG船舶推广使用的社会效益要素 9

2.2.1 环境污染 9

2.2.2 医疗投入 10

2.2.3 人员管理 10

2.2.4 法规法规 10

第3章内河LNG船舶推广使用的模糊综合评价模型 11

3.1 多层次模糊综合评价模型简述 11

3.2 内河LNG船舶推广模糊综合评价指标体系 11

3.3 内河LNG船舶推广模糊综合评价 12

3.3.1 模糊综合评价因素集 12

3.3.2 模糊综合评价评价集 13

3.3.3 推广模糊综合评价隶属度的确立 13

3.3.4 推广模糊综合评价权重的确立 17

3.3.4 推广模糊综合评价模型 17

第4章内河LNG船舶推广使用的对策与建议 19

4.1 正确认识LNG 19

4.2 稳定LNG价格和供应 19

4.3 加强人员管理 19

4.4 建设基础设施 20

4.5 完善法规规范 20

第5章结论与展望 21

5.1 结论 21

5.2 展望 21

参考文献 22

致谢 23

第1章 绪论

1.1 研究背景

随着全球变暖,大气污染等问题日益严重，节能减排和绿色环保成为了世界发展的主题。我国国务院于2011年1月提出《关于加快长江等内河水运发展的意见》，利用10年左右的时间，建成畅通、高效、平安、绿色的现代化内河水运体系。

天然气是继煤炭和原1油的第三大能源，全球需求量也随着发展逐年增长。在这个大背景下，液化天然气（LNG）作为一种优秀的清洁燃料，慢慢进入了人们的视野。天然气的生产产量和进口量也在逐年稳步上涨中，天然气产量2017年比2012年上涨了374.3亿立方米，年均增长率为6.0%；然而仅靠我国天然气产量仍然无法满足市场需求，2017年的天然气进口量达到了946.3亿立方米，年均增长率为18%。

%

亿立方米

图1.1天然气年度生产走势

图1.2天然气年度进口走势

随着陆上交通开始使用清洁燃料，内河航运业带来的污染远远超过陆上，很多企业也开始投入LNG船舶这一行业。在挪威，世界上第一个以液化天然气驱动的渡轮Glutra于2000年投入使用。通过Glutra良好的试运营以后，更多的以LNG为燃料的船舶投入使用，如今数量已经增至20艘。我国在2010年初改造了苏宿货1260号、长讯3号、武汉轮渡302号为LNG-柴油双燃料船舶。截止至2015年，根据挪威船级社（DNV）统计，全球正在运营的以LNG为燃料动力船舶共有63艘。截至2015年，我国已建造的以LNG为燃料动力船舶约有60艘。

但是，LNG船在迅速发展过程中也会存在瓶颈。例如加气困难、设备改造昂贵、人员维护费用高等。在沿海区域，中国石油天然气集团公司、中国石油化工集团公司和中国海洋石油总公司目前正在建设LNG装卸码头和管道，但由于我国没有正式投产的LNG码头和相关规定出台的滞后，使LNG船舶在内河的推广受到了很大的限制。推广内河使用LNG船舶有助于推动绿色航运，建设高效节能的内河水运体系。

1.2 研究目的及意义

内河推广使用LNG船舶必定会受到多方面的影响，因此对LNG船舶在内河应用中的经济效益和社会效益的综合性评价显得非常必要。在推动LNG船舶内河使用的进程中，需要把握确立指标体系、确定各指标权重和建立数学模型这几个关键环节。

本文主要通过对内河推广LNG船舶的经济效益和社会效益进行综合评价，即以模糊数学为基础，将不易定量的因素定量化，建立模糊综合评价模型，对影响LNG船舶内河推广的各项影响因素进行综合性评判。根据评价结果，对是否推广内河LNG船舶进行判定，并对主要的影响因素有了更深的了解，以对其结果给出对策，这对在内河推广使用LNG船舶有着一定的参考意义。

1.3 国内外研究现状

自从船舶污染受到关注以来，LNG船舶的发展就备受瞩目，国内外的许多学者都在内河推广LNG船舶的应用前景作出了许多研究和提出了相应对策。

国际海事组织（IMO）的附件Ⅵ——国际防止船舶造成污染公约（MARPOL）于2005年5月生效，其规定全球船用燃料的硫含量限制在4.5％。自2012年1月起，这一限制降至3.5％。当2020年，公约将以全球为基础上的船用燃料的硫含量降低至0.5％时，附件VI对于船舶行业的影响将会更大。然而，Frederick Adamchak等指出，实施这一重大变化取决于IMO完成低硫燃料可用性研究的结果。若IMO决定现有的低硫燃料不足，那么0.5％的硫含量限制可能会推迟到2025年^[1]。全球航运业将面临极大的挑战，新法规将大幅限制船舶硫排放量，将于2015年在北欧和北美先实行。

根据DNV的统计，Kim C M Chan提出使用液化天然气作为船舶燃料可能会削减二氧化碳或温室气体排放20-25％，硫氧化物和颗粒物100％和氮氧化物比重质燃料油（HFO）高出85-90％。此外，液化天然气在中国的价格比柴油低，从柴油转换到LNG可以降低燃料成本^[2]。

喻小力根据航运业信息统计，燃料产生的和的排放量远远超过陆上交通和航空业，得出减少船舶行业带来的污染问题和能源消耗问题日益严重。虽然国际海事组织（IMO）没有对内河船污染问题提出明确要求，但是“十二五”规划在《能源发展”十一五”规划》基础上进一步增加了天然气的比重，LNG作为船舶原料具有巨大的潜力，将成为推动绿色航运的关键^[3]。

周淑慧等认为，我国LNG价格因为市场没有相关政策调控，因此出现价格高于美国和日本的现象。随着“西气东输”的实施，2015年长江三角和东南地区LNG的价格大约为2.74元/；若在湖北等中部建立LNG液化厂，LNG的出厂价大约为2.7～3.3元/ ^[4]。Dr. Pierre C指出，美国的天然气价格偏低，而液化天然气价格低于欧洲的布伦特原油价格不仅提供了激励转向液化天然气，同时更满足将在2015年生效的0.1％含硫量限制。因为基础液化天然气价格从美国到日本的因素有所不同，所以LNG交付给船的价格很难预测^[5]。我国在油改气技术上已经有了突破，而且经济给船东带来的经济效益显著，还需在价格上出台相关调控政策，更有利于项目的推广。

结合国家节能减排政策，王卫琳等提出，液化天然气是一种环保且经济的清洁燃料，具有无色、无味、无毒和无腐蚀性等特点，而且在泄漏时气化快，是当之无愧的理想燃料^[6]。挪威的LNG船舶技术已经走在了世界前列，虽然我国在关键技术上取得突破，但是还需在船舶改造认证和加气上完善相关政策，大力推进。

黄灵勇等的观点是，LNG具有易燃易爆、不易存储、易挥发不稳定等危险特性，让内河LNG船舶的动力改造受到了中国船级社《气体燃料动力船检验规范》（2013）以及中国海事局《内河天然气燃料动力船舶法定检验暂行规定》（2013）的制约^[7]。

石兵从LNG加注站的适用性和安全性着手，提出了以下问题：内河缺乏LNG加注站；某些船型会因为安全问题和规范要求损失货舱体积；需要昂贵的推进系统和储罐；需要复杂的燃油系统；需要人员维护和安全保障。其中，最主要的是船用LNG加注站的建设，这对内河推广LNG船舶应用起着关键性作用。对于内河船用加注站建设的瓶颈及解决方法，主要有风险评估、等级划分、选址原则、技术标准和安全管理等^[8]。

汪文诚针对长江流域LNG运输的所需要的条件，引出建设码头所需要的条件有，码头的地理位置需要远离人群，将LNG码头选址列入港口规划中，在选址时将航道等自然条件列入考虑，配备码头作业条件和港务管理条件等^[9]。这表明LNG内河营运码头选址应结合内河特点，与有关主管部门合作，研讨和推进码头建设。

通过LNG加气船的优势和国家市场的需求分析，高占峰等得出我国随着经济发展对船运的需求越来越大，其他燃料的价格和储量日益提高，LNG加气船在长时间内都有巨大的市场前景，市场还是处于供大于求的阶段^[10]。

王世荣指出，液化天然气作为燃料面临着许多挑战，特别是船舶推进和燃料处理系统以及加油设施所需的投资，以及新的国际安全条例的制定和液化天然气的可用性。 鉴于液化天然气作为船用燃料的潜在优势和近期发展的步伐，液化天然气取代石油作为首选燃料的可能性将继续增加。目前，我国内河发展的比较成熟的是柴油-LNG双燃料动力船舶，对于减少排放和提高经济性都有了明显作用。2010年8月3日内河首艘柴油-LNG双燃料动力船武汉“轮渡302号”成功试航，实现巾国内河LNG动力船舶“零”的突破^[11]，双燃料动力船舶可能成为发展较快的LNG类船舶。

林滨等统计，LNG船舶年平均运输量的增长达到了7.2％，是全球总船队增速的两倍以上。特别是需求量随着经济发展增大以来，LNG海洋运输量年均增长率为8％，其中2006年达到13％推动了世界LNG运输的增长^[12]。张耀光指出，国外LNG运输已经形成了一套完整的规范体系，中国船企在引进国外技术时，提高科技创新能力^[13]。例如浮式液化天然气生产储卸装置（LNG—FPSO）的产业化生产，可以改变还是管道运输的单一模式，提高安全性和环保性。

通过调研了国内外LNG内河运输相关标准规范及LNG近海航运和内河运输的标准法规、规范性指南和相关论文，马金晶等指出，对LNG船在码头或者航道运输时进行风险评估，能提高安全性，同时也是制定标准的方向^[14]。我国缺乏关于内河LNG运输的标准与规定，通过风险评估这一科学这一方法，对标准法规等的制定有着积极意义，同时也可以推动内河LNG运输的发展。

孙佩奇结合我国在内河运输上节能减排的发展要求，对内河LNG船舶的应用前景作出了分析。孙佩奇强调到，为了推广LNG清洁能源，应该加大宣传，政府积极引导，完善执法标准^[15]。节能减排、低碳环保已经成为全球发展的主题，因此LNG作为新兴船用燃料，将会随着国家政策的扶持和相关设施的建设，激发出更大的潜力。

1.4 本文主要研究内容、目标及技术方案

1.4.1主要研究内容

本文通过查阅文献和资料，得到了关于内河LNG船舶的各项资料，并确定经济效益和社会效益为第一层指标，第二层指标相应为天然气价格、加注站改造费用、人员管理等，即确定了内河LNG船舶推广使用评价指标体系。接下来确定权重，建立综合评价模型，最后对内河LNG船舶推广使用进行评价。

本文的基本研究内容：

1. 根据国内外航运业发展趋势，结合LNG船舶改造、LNG加注站的建设、LNG和燃油经济性等，分析设立这些评价模块的原因。
2. 针对LNG船对评价指标的打分，进行模糊综合评价，并对评价结果进行分析。
3. 结合以上的分析，对LNG船舶在内河推广中存在的问题，分析并提出解决措施。

在确定了研究的基本内容以及国内外的研究现状后，需要对LNG船在内河进行安评价。本文的主要内容流程图如图1.3。

图1.3主要内容流程图

1.4.2研究目标

本次毕业设计的主要目标是，根据对推广应用内河LNG船舶的前景分析，应用“模糊综合评价”，找到影响LNG船舶在内河航行时的各种因素，分析应用LNG船舶时可能遇到的问题。并且针对LNG船舶发展过程中的其他因素，例如LNG加注站的建设、LNG相关法律法规的完善等，做出模糊综合评价，并分析这些因素所需要的解决方案。

1.4.3研究技术方案

本文在内河LNG船舶的推广的研究背景下，通过模糊综合评价这一方法，讨论内河LNG船舶推广时所遇到的影响因素，并一一进行分析，然后得出综合评价的结论，再根据结论对推广内河LNG船舶给出一些建议和对策。本文的研究技术方案如图1.4。

图1.4研究技术方案

本课题需要结合实际和大量文献，确定影响内河LNG船舶推广的影响因素，并对其进行理论分析。接下来建立评价指标体系，以确定指标的层级。然后通过专家打分等手段，确定各指标的权重和相对于评价集的隶属度，这是对每个因素单独评判。最后通过基于模糊数学进行综合评判，并根据评判结果结合各影响因素给出相应的建议^[16]。

第2章 内河LNG船舶推广使用影响因素分析

2.1 内河LNG船舶推广使用的经济效益要素

2.1.1 天然气价格

天然气作为最有利的能源来源之一，其已知资源和新来源都远远大于原油，也符合国家推广绿色船舶和节能减排的希冀。在研究天然气价格时会发现，天然气的地区差异较大，这对LNG船舶运输和使用有着很大的影响。但是天然气的价格低于柴油等现今船舶主要燃油，且投资回报期较短，对于船东和承租人有较大的吸引力。另一方面，天然气在近几年供给过剩，随着我国“十三五”规划的推出，有望摆脱前几年由于原油价格下跌而导致的天然气市场疲软。

沿海LNG接收站和内陆LNG生产工厂是内河LNG 船舶的能源来源，这两区域价格也存在差异。2017年湖北中部的天然气价格大约为3.41元/，广州的天然气价格高达4.85元/。对于这种差异，结合船东所能承受的最高供应价，LNG船舶所能覆盖的内河运输范围在使用国产LNG时只能运输到湖北中部，在使用进口LNG时基本能覆盖整个内河流域。因此，研究天然气价格对内河LNG的推广使用十分有意义。

2.1.2 船舶改造费用

LNG动力船舶改造主要是发动机的改造和LNG储气罐的安装，其中发动机一般改造为LNG-柴油双燃料。由于近几年油价暴跌，导致使用LNG作为燃料的经济性下降，船东和修船业对于LNG船舶动力改造的热情下降，而且改造成本过高，这对内河LNG船舶推广造成了巨大的影响。2015年4月，交通运输部和财政部出台了《内河船型标准化补贴资金管理办法》，其中规定吨位高于400吨的新建造的LNG船舶可以得到140万的补贴资金。

在“十三五”期间，将LNG动力船舶改造的补贴范围扩大了，不仅是新建船舶而且符合标准的旧船舶也可以得到补贴。船舶改造的费用和由于改造时间造成的费用，都是船东所考虑的，虽然旧船改造可以得到补贴，但是补贴费用的下降会影响船东的决策。国家政策的扶持和关于改造规范的完善，或许是推动内河LNG动力船舶改造的关键。