本刊记者/杨文英
张乐山,男,工学博士,德国劳氏船级社(中国)有限公司高级经理。1982年毕业于哈尔滨船舶工程学院,之后攻读硕士学位并担任大学讲师。1988年赴德国进行科学研究,并于1994年以最好的成绩获得汉堡大学船舶专业博士学位。1996年完成罗斯托克大学博士后工作后,加入德国劳氏船级社(GL),从事一系列欧盟和德国政府投资的研发项目,并完成了多项造船相关的工程项目。2009年任GL未来船舶技术咨询(中国)高级经理,主要负责为中国造船业提供有关船舶能效的工程技术咨询服务,内容涵盖新造船的设计、营运、优化和环保等方面。
本刊记者:船舶能效设计指数EEDI的概念自提出以来就成为船舶与航运界的热点话题,您是怎样看待它的这个酝酿过程?
张乐山:EEDI指数的产生是一个循序渐进的过程。1997年的《京都议定书》中就提出了有关温室气体减排的主题,当时欧盟等国家就制定了CO2减排目标。后来经过MEPC若干次会议讨论,从最初的CO2排放概念提出,经不断修正,到最终EEDI的确定并强制实施,这都是顺应环境要求。事实上,航运是目前运输方式中最经济、能效最高的一种,各国应该加大对航运的鼓励。但又将航运作为减排的重要目标,这中间有一定的原因。虽然从能效的观点看,航运能效是最高的,且整个航运CO2排放比例也不算高,2007年约占3.3%,但众所周知,航运运输总量却占据了全球货运量的85%,而且洲际航运量航运总量占据了全球货运量的95%以上。随着经济全球化的加速,每年货运量的迅速增加,预计2020年航运CO2排放量在原来的基础上要增加75%左右。所以,世界范围内还是比较关注航运界CO2排放量的。在船舶与航运界实施EEDI指数也就成为一件必然的事。
在MEPC58次会议上巴西提议将“CO2设计指数”改为“能效设计指数EEDI”,但在这之前实际上就已经有了EEDI的雏形,即CO2排放量与货运能力的比值。这个最初的公式还只停留在概念层面,经过之后数次MEPC会议修正,逐渐加入了量化概念,进而细化到了主机功率、速度、载重量等因素。最初的CO2排放是针对航运界提出的概念,未涉及船的设计方面,但在实践中,人们注意到船舶要实现真正减排,必须从新船设计入手,即设计的船本身就要具有环保、能效高的特征。因此,MEPC59次会议上界定了EEDI和EEOI。EEOI指营运指数,EEDI指设计指数。
本刊记者:能效指数分为EEDI和EEOI,是否是对原公式的一个分解过程?
张乐山:从书面上看,它是一个基本公式的分解过程,但从实际意义来讲,它是能效指数对造船界与航运界的细化。因为在船舶营运有关数据中,有些信息如货运量等,并非是营运商愿意公开的。所以EEOI不是一个强制执行的指标,而EEDI是强制性标准。
本刊记者:EEDI的公式是否已经确定?
张乐山:今年7月11-15日召开的MEPC62次会议上,EEDI的具体公式已经通过,公式里的各项也已确定,只是某些项的具体内容可能还没有确定,例如一些再生能源的利用对EEDI的贡献等估算方法。但75%的主机安装功率、75%的辅机安装功率、装载量、船速等基本量已确定。即是说EEDI的公式基本上是确定了,利用这个公式,目前就可以对任何一条船的EEDI值进行判定。会在若干年后,又在EEDI的基础上提出一个新的判定标准?
张乐山:这是完全有可能的。随着减排目标的提高,完全有可能会提出一些更新、更高的要求。目前设定的EEDI基线值自确定以来也不是一层不变的,它分为三个阶段:从2013年到2014年底是第一阶段,也就是现在的一个基线值;从2015年到2019年,会在第一阶段的基线值基础上降10%,即是在现有基础上提高要求;2020年到2024年的第三个阶段中,基线值又会在第二阶段的基础再降10%。从2025年起,其基线值将比现有基线值降低30%。因此,随着时间的推进,减排要求越来越高,新造船的门槛会越来越高,所以对EEDI值的实施力度也将逐渐加大。当然,随着技术等原因的成熟,EEDI公式可能会进一步细化,但整个EEDI的实施目标是不会变的。怎样提高船舶运输效率,怎样提高船舶能效,怎样减少排放,这是船舶设计概念中的主流趋势。减排趋势已经非常严峻,近日召开的德班会议也是关系着这个问题。实施EEDI是一个必然的趋势,只是步伐快慢的问题。
本刊记者:实施EEDI指数的最终目的是什么?
张乐山:实施EEDI指数的主要目的是从船舶设计的角度为减排、能效贡献力量,这是全球性目标,而不是单指对某个国家、某个地区提出的要求。EEDI是从新船设计的角度来确定了对环保、排放或能效的要求,换句话说,是对船舶设计者、制造者提出了更高水平的要求。以前的造船过程经常是设计者按照船东的营运要求对母型船做一些修改,很少对能效提出要求。而今后的趋势是船东首先要提出能效方面的要求,这些要求中必然会包括满足EEDI这个强制指标。所以说,EEDI指数的实施,最终将对地区、国家的造船技术和全球的能源与气候都产生重大的影响。
本刊记者:EEDI将于2013年1月1日正式生效,对于该时间节点前未考虑EEDI值的在造船,应从哪些方面去进行改进?
张乐山:自MEPC62次会议规定了EEDI作为强制性措施实施规则后,各个造船厂、设计单位和船东都已经开始考虑这个指数。目前形势下,船东若再需船厂造船,必然是先要求船厂计算其EEDI指数,若EEDI值在基线值之上,在设计阶段就会要求船厂进行改进以符合EEDI基线值。否则,造出的船很有可能在今后的若干年中被拒之航运门外。而对于已经造好的、未考虑EEDI值的船只来讲,这些船只可能在近期还有一点市场,但越往后,被租赁的几率就越小。因为在众多船只中,船东肯定会选择节能减排、具有长期竞争优势的船只。
本刊记者:EEDI指数会是一个长期措施吗?会不
本刊记者:那么,对于这部分船来说,是直接放弃还是可以从某些地方进行改进?
张乐山:实际上,EEDI是从设计角度来考虑的,一开始就考虑航线的设计、船队的设计、船型的设计、主机的设计等。而在船只造好后,提高营运能效便成了主要话题。对已经造好的船,从EEDI的角度来进行改进,改进空间实际上就相对较小。例如,船只造好后再进行型线优化、优化结构,这个难度就相对提高了。但也可实施一些措施进行改进,如对推进系统装导管,安装舵球或者做换装扭曲舵等,一定程度上是有可能对船舶能效进行改进。但是,有一点必须清楚,这些改造是非常有限的。船在营运中提高能效往往更多地涉及到EEOI,如怎样选择最佳航线(气候导航),调最佳纵倾,船体涂层和维护以及螺旋桨清洁等,这个就不属于EEDI的范围了。
张乐山:这个过程实际上跟我们的服务有关。GL最初是充当裁判员的角色,但从2009年开始,GL的就将业务分成了两部分,一是入级业务,一是咨询业务。就咨询业务而言,在概念设计阶段,我们可以为船东、设计院或船厂提供一些技术咨询。从市场分析开始,到概念设计阶段,我们都会提供一些技术咨询服务, 如型线优化等。在详细设计阶段、我们可以帮助客户进行结构强度计算,做重量优化等技术咨询。此外,船造好后,我们对船东也是可以提供咨询服务的,如在航运中怎样提高能效,调最佳纵倾,包括船队管理软件等。
本刊记者:GL在未来EEDI认证方面做了哪些工作?
张乐山:GL目前已完成相关的EEDI认证规范制定,且已完成了部分船只的EEDI认证案例。目前,只要提供认证所需的文件,我们就可以计算相应的EEDI值,判定已设计好的船只的EEDI值是高于还是低于基线值,并建议高于基线值的船只进行改进。
本刊记者:降低EEDI值的方法有哪些?
张乐山:从设计角度来讲的话,降低EEDI值有很多方法。最初概念设计着手,延伸至基本设计、详细设计,最后到生产设计、现场造船,每个环节都有可能。但是,提高能效含金量最高的是概念设计,约占80%左右。造船的最初阶段,应首先进行市场分析,如航线、货运量、运输货物的种类等,从这些方面来考虑船队的大小、船型、船的尺度等。之后,就会涉及到怎样优化线型,怎样选择主机功率以及桨的搭配等等。而提高能效的含金量到了详细设计与生产设计阶段已急剧下降,尽管其设计工作量越来越大。这些阶段的改进能效的空间远不如概念设计阶段,且难度也越来越高。因此,降低EEDI值的最重要的方法还是从概念设计入手,寻求优化设计。
本刊记者:您对造船厂等单位在迎接EEDI认证方面有什么建议?
张乐山:EEDI指数实际上是一个很高的门槛,对造船提出了很高的要求。因此,从现在开始,不管是船东、设计单位还是船厂,都应该对EEDI引起足够的重视,意识到问题的严重性。若在概念设计阶段不注意,待船造好后再进行改进,成本就会更高,效果也不一定好。现在不注意这一点,即使EEDI实施期限延后四年,但其实际造好的船已经不具备竞争力。我国目前多数船厂,从很大程度上来讲,实际上还是加工型企业,技术和创新力度跟国外相比还有很大的差距,技术含金量小。因此,不管是船东、设计单位还是船厂,实际上还应首先从概念设计入手来提高船舶能效。
本刊记者:船东、设计院等单位在进行市场调查时,GL会介入其中吗?
本刊记者:实施EEDI指数是否会对发展中国家的发展带来限制?
张乐山:发达国家很早就注意到船舶能效问题,所以在EEDI实施后,发达国家的现有设计多数都满足EEDI基线值要求。EEDI将船舶设计的门槛提高了,在一定程度上限制了发展中国家的船舶设计与制造。但若从转型的角度考虑,我们应该看到EEDI虽然带来了挑战,但同时也带来了发展机遇。在EEDI背景下,我国要实现造船强国,就必须着手思考造船业的转型问题,从加工型模式转变成为技术含量高、具有自主创新设计与制造能力的造船强国。