我国沿海船舶CO2排放限值与EEDI比对分析

于巧婵， 纪永波， 骆 义

(交通运输部水运科学研究院 船舶运输技术研究中心，北京 100088)

我国沿海船舶CO2排放限值与EEDI比对分析

于巧婵， 纪永波， 骆 义

(交通运输部水运科学研究院 船舶运输技术研究中心，北京 100088)

为客观、全面地反映我国沿海船舶CO2排放控制要求，对比其与国际船舶能效设计指数(Energy Efficiency Design Index，EEDI)排放限值要求之间的差异，对国内外CO2排放限值基线划定方法进行系统阐述。对国内外CO2排放限值基线划定方法进行系统阐述,并利用该方法分别对不同船型、不同吨位的船舶进行CO2排放限值计算，同时对计算结果进行比较。结果表明，目前我国施行的限值标准总体上较EEDI限值标准更为严格，船舶节能减排控制水平较高。建议在我国标准中增加适用船型，并延长CO2排放限值的阶段时效，推动我国标准的强制实施，从而进一步提高我国船舶节能减排控制水平。

沿海船舶； CO2排放限值； 数据对比； 能效设计指数(EEDI)

Abstract: In order to objectively and comprehensively understand China’s coastal marine CO2emission control requirements, the differences between Chinese requirements and the international Energy Efficiency Design Index (EEDI) standard requirements are studied. The methods of defining CO2emission limit baseline used in both documents are systematically elaborated. The CO2emission limits for the ships with different type and different tonnage, are calculated and compared with both methods. The study concludes that at present, China’s limit standard is generally stricter than EEDI standards and China requires a higher level of ship energy conservation and emission reduction control. It suggests that the China’s requirements increase the coverage of ship types and, extend the enforcement schedule, so as to further improve China’s energy conservation and emissions reduction control level of ships.

Keywords: coastal ship; CO2emission limit; data comparison; EEDI

目前国际海事组织(International Maritime Organization，IMO)对国际航行船舶CO2排放进行控制的主要依据是2013年1月1日起强制实施的《国际防止船舶造成污染公约》(MARPOL公约)附则VI中的第4章“新船能效设计指数(Energy Efficiency Design Index，EEDI)”[1]。我国目前还没有对沿海船舶的CO2排放控制的强制性法律规定，较为普遍认可且具有权威性的是2012年交通运输部发布的推荐性行业标准《营运船舶CO2排放限值及验证方法》[2]。

这里主要论述上述2个标准对CO2排放限值规定的差异性，通过对比分析,客观、全面地分析出我国沿海船舶CO2排放控制现状及与国际EEDI标准要求的差异，为我国沿海船舶未来的能效发展提供参考。

1 排放限值基线划定方法分析

简单来说，在划定船舶CO2排放限值基线时，首先要选取一定数量的样本船舶，计算不同类型船舶的CO2排放指标；然后利用幂函数对这些指标与船舶载重量进行回归拟合，从而得到不同船型的限值基线。

1.1国际方法

1.1.1样本船舶选取

IMO在制定EEDI基线时选取的是英国劳氏费尔普勒数据库(Lloyd’s Register Fairplay，LRFP)中1999年1月1日—2009年1月1日建造的船舶，船型包括散货船、气体运输船、液货船、集装箱船、杂货船、冷藏船及兼装运输船。[3]

1.1.2排放指标计算

在联合国海洋环境保护委员会(Maritime Environment Protection Committee，MEPC)第62次会议上表决通过的MARPOL公约附则VI中，关于国际航行船舶温室气体减排措施的强制性规定附件1[4]所列出的EEDI计算式为

(1)

式(1)中：Capacity为载重量，t；Vref为航速，n mile/h；nME为主机台数；PME(i)为第i台主机最大持续功率减去轴带发电机功率后的75%，kW；SFCME(i)为第i台主机额定功率下的燃油消耗率，g/(kW·h)；CFME(i)为第i台主机所用燃油的CO2转换系数；PAE为船舶正常航行时所需的副机功率，kW；SFCME为副机的燃油消耗率，g/(kW·h)；CFAE为副机所用燃油的CO2转换系数；neff为船舶所采用的新型节能技术的种数；feff(i)为第i种新型节能技术的可获得性，对废热回收系统，取1.0；Peff(i)为由于采用第i种新型机械节能技术(如废热利用、风力助航等)而减少的主机功率，kW；PAEeff(i)为由于采用第i种新型电力节能技术(如船载风力发电、太阳能发电等)而减少的副机功率，kW；fj为对冰区船舶的特有设计要求的无量纲修正系数；fw为船舶失速系数；PPTI为船舶柴电推进电机功率。

1.1.3幂函数拟合

为划定EEDI基线，IMO通过计算样本船舶的EEDI值，采用幂函数对不同船型的EEDI计算指标结果和船舶载重量进行回归拟合[3]，将回归平均值(即50%符合率)划为基线。[5]

1.1.4排放限值基线

(1)EEDI排放限值公式为

S=a×b-c

(2)

式(2)中：S为基线值；b为船舶的载重量，t；a和c为常数，根据船型按表1选取。

表1 EEDI排放限值参数表

(2)EEDI排放限值不同阶段折减量(百分比)见表2,其中:阶段0指2013年1月1日—2014年12月31日;阶段1指2015年1月1日—2019年12月31日;阶段2指2020年1月1日—2024年12月31日;阶段3指2025年1月1日以后。

1.2我国的方法

1.2.1样本船舶选取

交通运输部在制定EEDI基线时选取的是我国船级社及海事局船舶数据库中2004年1月1日—2009年12月31日建造的船舶，船型包括散货船、油船和集装箱船。[6]

1.2.2排放指标计算

《营运船舶CO2排放限值及验证方法》中关于我国船舶的CO2排放指标计算式为

(3)

式(3)中的相关参数同式(1)。

相比EEDI计算式，我国船舶CO2排放计算式简略了冰区船舶修正系数fj，船舶失速系数fw和船舶柴电推进电机功率PPTI等3个参量，这主要是因为计算式的制订结合了我国的具体国情。

(1) IMO规定非冰区船舶fj取值设为1.0。我国并未涉及冰区船舶，因此该项取值为1.0。[7]

(2)fw为对航速影响的无量纲系数，可通过模拟或标准曲线求取,模拟技术说明导则和标准曲线由IMO提供,在未提供之前均取值为1.0。[8]

(3) 针对PPTI,我国《营运船舶CO2排放限值及验证方法》明确指出该标准不适用于以柴-电推进、涡轮推进及混合推进系统为主推进动力的船舶，因此PPTI取值为0。

表2 EEDI排放限值不同阶段折减量

1.2.3幂函数拟合

高校班主任工作内容繁杂琐碎，并且需要做到个体性与群体性并重、专业性与思想性相结合，既要具有良好的政治理论素养，又要能够把思想政治教育与专业学习有机结合起来，以专业化的方式帮助学生，才能更容易为学生所接受，也才能取得良好的效果。根据实践发现，由专业教师担任班主任指导大学生解决就业问题有明显的优势。因为班主任跟学生接触最多，对学生相对较为了解，而专业教师能够在专业知识和能力提升方面给到学生切切实实的意见和建议，因而能够最大程度的根据学生性格、能力等为其未来职业规划作出较为科学的指导与建议。

为划定船舶CO2排放基线，交通运输部通过计算样本船舶的CO2排放值，采用幂函数对不同船型的CO2排放计算指标结果与船舶载重量进行回归拟合[3]，将70%符合率划为基线。

1.2.4排放限值基线

排放限值计算式为

LCO2=a×dDWT-c

(4)

式(4)中：LCO2为CO2排放指数限值，g/(t·n mile)；dDWT为船舶的载重量，t；a和c为常数，根据船舶的船型及航区按表3选取。

表3 我国沿海CO2排放限值参数表

1.3国际和国内CO2排放限值的可比较性分析

从国际和国内CO2排放限值分析中可看出：在基线划定过程中，国内外2个标准选取的样本船舶不同；在幂函数拟合中，船舶的符合通过率选取不同，但划定原理相同。

这里只对国内外船舶CO2排放限值进行对比分析，以探求我国沿海船舶CO2排放控制现状。因此， 尽管样本船舶和符合通过率不同，但由此划定的排放基线仍能真实反映出国内外对船舶CO2排放控制要求的高低。

2 排放限值计算分析

由于我国《营运船舶CO2排放限值及验证方法》中只给出干散货船、油船及集装箱船的CO2排放基线计算参量，因此仅对这3种船舶的CO2排放限值进行对比。根据交通运输部2014年《国内沿海货运船舶运力情况分析报告》[9]及Clarksons数据库2014年的统计数据，可知我国沿海运输船舶及国际海船三大主力船型的运力情况(见表4)。

表4 我国及国际三大主力船型运力情况表

分别选取不同船型从载重量5 000～200 000 t的船舶，计算各阶段CO2排放限值，并进行对比分析。

2.1第一阶段排放限值对比(我国为第一阶段限值，EEDI为阶段0限值)

2.1.1干散货船CO2排放限值对比

第一阶段国内外干散货船CO2排放限值数据对比见图1。

图1 第一阶段国内外干散货船CO2排放限值数据对比

2.1.2油船CO2排放限值对比

第一阶段国内外油船CO2排放限值数据对比见图2。

图2 第一阶段国内外油船CO2排放限值数据对比

2.1.3集装箱船CO2排放限值对比

第一阶段国内外集装箱船CO2排放限值数据对比见图3。

图3 第一阶段国内外集装箱船CO2排放限值数据对比

由第一阶段船舶CO2排放限值计算，可得出以下5点结论：

(1)不同类型、不同航区船舶的CO2排放限值随船舶载重量的增加而减小；

(2)对于干散货船， EEDI排放限值高于我国沿海船舶；

(3)对于油船，EEDI排放限值高于我国沿海船舶；

(4)对于集装箱船， EEDI排放限值高于我国沿海船舶，且差距较大；

(5)在第一阶段排放限值对比中，EEDI排放限值总体上要高于我国沿海船舶的CO2排放限值，说明我国现阶段对船舶CO2排放的要求较国际要求严格。

2.2第二阶段排放限值对比(我国为第二阶段限值，EEDI为阶段1限值)

2.2.1干散货船CO2排放限值对比

第二阶段国内外干散货船CO2排放限值数据对比见图4。

图4 第二阶段国内外干散货船CO2排放限值数据对比

2.2.2油船CO2排放限值对比

第二阶段国内外油船CO2排放限值数据对比见图5。

图5 第二阶段国内外油船CO2排放限值数据对比

2.2.3集装箱船CO2排放限值对比

第二阶段国内外集装箱船CO2排放限值数据对比见图6。

图6 第二阶段国内外集装箱船CO2排放限值数据对比

由第二阶段船舶CO2排放限值计算，可得出以下5点结论：

(1) 不同船型、不同航区船舶的CO2排放限值随船舶载重量的增加而减小；

(2) 对于干散货船， EEDI排放限值均高于我国沿海船舶；

(3) 对于油船，载重量20 000 t以下船舶中EEDI排放限值高于我国沿海船舶，载重量20 000 t以上船舶中EEDI排放限值低于我国沿海船舶；

(4) 对于集装箱船，限值均高于我国沿海船舶， 且差距较大；

(5) 在第二阶段排放限值对比中，EEDI排放限值总体上要高于我国沿海船舶的CO2排放限值，说明下一阶段中我国对船舶CO2排放的要求较国际要求严格。

3 结束语

1)无论是第一阶段还是第二阶段，我国对船舶CO2排放的限值要求总体上均较国际要求更为严格。

2)船舶CO2排放基线是通过计算样本船CO2排放指标并对其计算结果进行回归拟合得到的，因此由我国对船舶CO2排放限值的要求较为严格的结论可知近些年我国政府对船舶节能减排所采取的各项法规政策、标准起到了一定的作用，使我国沿海船舶(尤其是船龄较短的新船)在建造或营运期间加强了对船舶CO2排放的控制。

3)虽然我国对船舶CO2排放的要求来自于《营运船舶CO2排放限值及验证方法》，但该标准目前属于推荐性标准，并没有强制实施，建议政府及相关部门尽快出台法律保障措施，促进该标准强制性实施，以真正对我国船舶CO2排放起到控制作用。

4)与EEDI相比，我国对CO2排放有限制要求的船型过少，只有干散货船、油船及集装箱船等3种船型。 建议政府及相关部门增加适用船型，以进一步全面覆盖我国运输船舶，提高我国船舶节能减排控制水平。

5)EEDI的排放限值规定了4个阶段的排放要求，而我国目前只规定了2个阶段的排放要求，这不利于我国船舶节能减排的长效发展。建议政府及相关部门延长我国船舶CO2排放限值的阶段时效，以使航运及船舶企业能提前采取相关措施，不断提高船舶节能减排水平。

[1] IMO Regulations on Energy Efficiency for Ships: MEPC.203(62)[R]. 2011.

[2] 交通运输部.营运船舶CO2排放限值及验证方法：JT/T 82T—2012[S].

[3] IMO. Guidelines for Calculation of Baselines for Use with the Energy Efficiency Design Index Submitted by Denmark and Japan: MEPC 60/41T[R]. 2009.

[4] IMO. Draft Guidelines on the Method of Calculation of the Attained Energy Efficiency Design Index for New Ships:MEPC. 203(62)[S]. 2011.

[5] IMO. Considerations of the Establishment of EEDI Baselines Submitted by China:MEPC 60/4/6/30[S]. 2010.

[6] 彭传圣，李庆祥，李静，等.我国营运船舶市场准入燃料消耗限值标准及其实施方法[J].水运管理，2011,33(11):7-11.

[7] IMO. Consideration of the Energy Efficiency Design Index for New Ships: A Proposal on Removing the Coefficient“fj”from EEDI Formula: MEPC 62/5/16[S]. 2011.

[8] IMO. Comments on the Coefficient‘fw’in the EEDI Formula: MEPC 60/4/29[S]. 2010.

[9] 交通运输部.国内沿海货运船舶运力情况分析报告[R]. 交通运输部，2014.

AComparativeAnalysisofChina’sCoastalShipCO2EmissionsLimitAgainstEEDI

YUQiaochan,JIYongbo，LUOYi

(Shipping Technology Transport Research Institute, China Waterborne Transport Research Institute， Beijing 100088, China)

U692;X736.3

A

2016-04-18

于巧婵(1987—)，女，天津人，助理研究员，硕士，研究方向为船舶节能减排、内河船型标准化及其技术。 E-mail：yuqiaochan@wti.ac.cn

1000-4653(2016)03-0099-05