提高能效 减少船舶温室气体排放

作者: 时间:2012-12-04 点击数:

MARPOL公约附则VI修正案《防止船舶造成大气污染规则》将于2013年1月1日生效。附则VI中新增了第四章《船舶能效规则》,要求对新船强制实施船舶能效设计指数(EEDI),对所有船舶强制实施船舶能效管理计划(SEEMP)。

MEPC第64次会议接受了对几项旨在减少温室气体排放的基于市场措施(MBMs)的更新,这些更新对已采用的技术和操作性措施进行了补充。但是,由于此次会议的时间所限,MEPC商定将基于市场措施的细节讨论推迟到第65次会议。

近年来,国际海事组织通过讨论推动了能效设计指数(EEDI)的发展,并得到了政府、行业协会以及代表社会利益组织的广泛大力支持。它们为了同一个目标团结起来:通过采取提高能效的措施,确保EEDI产生良好的环境效益,大幅度减少船舶温室气体排放。

航运业一直致力于优化燃油消耗,船舶也被普遍认为是最节能高效的散货运输方式。2009年第二次航运温室气体排放研讨会认为,未来在提高能效方面还有巨大潜力,主要通过运用现有技术来实现,如使用效率更高的主机和推进系统,以及设计更先进的、更大型的船体。换句话说,在一定的运输能力(公吨里)基础上,通过采取技术措施和以设计为基础的措施,能显著减少燃油消耗极其所导致的温室气体排放。此次研究还指出,通过采取操作性措施,如降低速度、优化航线等,能实现更多减排。

为实施上述各项措施,EEDI对新船提出最低能效要求,推动对影响船舶油耗的部件持续进行技术改进,并将技术措施和以设计为基础的措施与操作性措施和商业措施进行区分。经采用这些措施,某些船只的能效与相同尺寸、承担相同运输工作(如载运相同货物)船舶的能效已显现出差别。

目前草拟的EEDI公式并不适用于所有船舶。它被明确认为不适用于所有船舶类型(特别是那些并非设计用来运输货物的船舶)或所有推进系统类型(如电动柴油发动机、涡轮机或混合燃料推进系统还需要其它系数对其进行修正)。

实际上,第一次迭代的EEDI是针对全球商船船队中最大型的、能耗最高的一部分船舶设计的,这包含了新船72%的排放,涵盖了下列船舶类型:油气船、散货船、普通货船、冷藏货物运输船和集装箱船。

对于现有公式没有涉及到的船舶类型,将会在适当时候设计出合适的公式,首先处理排放量最大的船舶。MEPC准备在今后的会议中研究这一事项的细节,以采纳更进一步迭代的EEDI。

IMO完全支持使船舶在不利气象条件下保持安全航行的最低装机功率对确保国际航运的安全和效率是十分重要的。因此EEDI包含了在这方面需要达到的标准,这一标准将通过贯彻2012年MEPC第63次会议批准的指南来执行。

虽然改善船舶燃料效率最简单的方法是降低速度——因此大量船舶倾向于采纳此种方式——然而越过一个临界点后,随着船舶速度进一步降低,能效也将降低。还有其它方法来提高能效,例如废热发电机,它不会影响速度(影响的是辅机)。实际上,在公路运输中已通过技术进步来实现效率提升,而并没有牺牲速度;甚至,反而能够提高速度。

有一种错误的论调认为,EEDI限制了装机功率,将导致船东使用小缸径高转速的发动机,从而增加燃油消耗。但是,降低装机功率并不意味着要求减小缸径、提高转速。降低功率最简单的方法是通过限制最高转速来降低相同发动机的功率(记住,功率=扭矩X转速)。这会对推进器效率产生影响(在安装了同型号螺旋桨的前提下),因为推进器效率通常随着转速降低而提高。另一个降低装机功率的实用方法是少装一个汽缸。这不会影响燃油消耗率或转速。这种发动机可参照主要生产商的产品目录。

当然,船舶能效有规模经济效应。船舶越大(在给定速度下),每单位货物的燃油消耗越低。但是,这种规模经济效应受到贸易问题、港口限制(通常是吃水)或货物流通等因素的限制。因此,在既定贸易量的情况下,船舶趋向于设计得尽可能地大。

还有人认为在已经实行减速的领域,EEDI导致的结果是二氧化碳的减排微乎其微。

从简化的EEDI公式“EEDI=二氧化碳排放量/运输量”来看,二氧化碳排放量表示燃料燃烧排放的二氧化碳总量,包括推进系统、辅机和锅炉的运行,将燃料中的碳含量都计算在内。如果船舶使用节能的机械或电气技术,产生的效果要从二氧化碳排放总量中扣除。使用风能或太阳能节约的能源也要从二氧化碳排放总量中扣除,以整个系统的实际效率为准。

运输量用船舶的装载能力(载重吨)来计算,船舶的设计速度以最高设计载重条件和75%的额定轴功率来测量。

EEDI通过对新船根据其类型和尺寸实施最低能效要求,提供了一种有力的机制来提高船舶能效,并逐步与未来几十年将会发生的技术革新保持同步。这是一种非指定性的机制,利益相关人可自行选择在船舶设计中使用何种技术,只要能达到相关能效水平即可,使人们能使用最经济的解决方案。这些技术在2009的IMO温室气体排放研讨会中已经过全面考虑。

对所有新船实施EEDI的方案于2011年通过并于2013年生效后,意味着到2020年,每年有4500万至5000万吨二氧化碳将不会被排放到大气中(根据目前的正常贸易额并考虑到世界贸易增长量)。2030年,减排量将达到每年1.8亿至2.4亿吨。

因此,世界绝大多数海事机构都有着充分的信心,EEDI的实施将使高能效船舶增多,温室气体排放减少,使环境得到更好的保护,为应对全球气候变化做出重要贡献。

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