EEDI指數評估及GHG減排措施

CCS南京分社 楊世知

7月11～15日，國際海事組織（IMO）在其英國倫敦總部召開了海上環境保護委員會（MEPC）第62屆會議，以投票方式通過了包括EEDI在內的《國際防止船舶造成環境污染公約》附則Ⅵ有關船舶能效規則的修正案，確立了“船舶能效設計指數”（EEDI）和“船舶能效管理計劃”（SEEMP）兩項船舶能效標準。這是第一個專門針對國際海運溫室氣體減排的強制性法律文件。船舶能效規則適用于2013年1月1日及以后安放龍骨的400總噸及以上國際航行船舶。

影響不容忽視

船舶能效規則的強制性實施對船舶設計、生產工藝技術、配套設備、新能源技術應用等提出了更高要求。我國是造船大國和航運大國，船舶溫室氣體減排措施在全球范圍的強制實施，勢必會給我國相關產業帶來重大的影響。

技術性措施導致造船成本提高。長期以來，我國的造船業自主創新能力不強、增長方式粗放，船用配套設備發展滯后，本土化船舶配套產品裝船率較低，高技術、高附加值船舶市場占有率較低。國際海運溫室氣體減排的技術性措施的本質是提高能源效率，對造船的科技含量提出了更高的要求。目前，我國造船業正處于轉型的關鍵時期，抓住機遇，加緊技術研發，就能在這新一輪的洗牌中勝出；相反，則會對我國的造船業形成一道技術壁壘，削弱我國造船業的國際競爭力。

造船成本提高，船方投資購置或者改裝船舶的營運成本也隨之提高。此外，使用岸電、繳納碳稅等措施也會增加船方的營運負擔。營運成本最終會轉嫁給貨主，運價的提高會削弱船舶相對于其他替代運輸方式的競爭力。不同船舶達到同一能效標準所要付出的成本不盡相同，則會造成運價競爭力的差異。我國目前船舶能效統計數據的缺乏，使我國船舶的EEOI與其他國家船舶相比的優劣無法確定，此方面減排措施可能給我國帶來的影響暫時無法估測。但在高效物流管理方面，我們與發達國家存在一定差距，因此，我們可能會在船隊的高效管理方面付出更多的成本。

船舶能效規則的提出必將沖擊我國的船舶工業，世界船舶業也面臨一次新的洗牌。這是挑戰，也是機遇。一方面，我國應該整合各方資源、強強結合、加大研發投入，開展技術創新工作，提升行業競爭力；另一方面利用市場導向的作用，促使相關船舶航運公司引進國外先進的管理的技術，提升管理層次，優化企業結構，降低船隊整體碳排放量，提高經濟效益。

EEDI指數評估

EEDI，是衡量船舶設計和建造能效水平的一個指標，即根據船舶在設計最大載貨狀態下以一定航速航行所需推進動力以及相關輔助功率消耗的燃油計算出的二氧化碳排放量，EEDI越大，說明船舶能耗越高。EEDI可以簡單表示為：

其中，CO2emission：即船舶碳排量，包括所有主輔機、鍋爐等消耗的燃料所釋放的CO2總量；當船上采用新能源技術時，新能源所產生的能量要從碳排量中扣除，具體根據船舶系統內部的實際效率而定；Transport work：船舶設計裝載量（視船型而定）×V設計（最大裝載工況&75%主機額定功率）。

從EEDI公式中可以看出，船舶噸位越大，EEDI越大；V設計是一個同載重噸、CO2emission相關聯的量，要從設計的角度改善船舶線型和螺旋槳的推進效率，加強主機燃燒功率，優化機—槳配合等；規則最大允許的EEDI為船舶的EEDI設計基準值，船舶設計初期評估獲得的EEDI（稱為EEDI評估值）須小于EEDI基準值；對于一些海洋工程船、固定式鉆井平臺、可移動式鉆井平臺（MODU）、浮式生產儲油裝置（FPSO）等速度很慢，或沒有速度的船舶，EEDI不適用；但是規則對于這些船舶的能效管理計劃（SEEMP）仍然有要求。目前，IMO尚未就此形成最終的實施文件。

SEEMP，即船舶能效管理計劃，船舶能效規則要求船舶在設計階段達到EEDI指數要求；而在船舶運營過程中，要求船舶經營人建立一種有效的船舶能效管理機制，通過詳細的規劃、實施、監控和自我評估與改進五個步驟來不斷完善船隊的整個經營結構，進一步優化產業結構，降低能耗。具體可通過優化船舶航線，有效避開臺風，合理優化在航時間，確保及時到港并減少到港前的泊位等待時間等等措施。

SEEMP是針對現有船舶提出的能效概念，是一個統籌規劃的概念，著眼于全局，優化的空間較單船更大，數學模型也更復雜。EEDI和SEEMP兩項標準的提出，督促船舶革新技術，提升船舶的科技含量，同時要求船隊內部加強管理，合理降低能效。從船舶運營的角度，船舶能效規則有利于行業的長遠發展，既能節省成本，又能保護環境，一舉兩得。SEEMP在能效管理上設定目標，而EEOI對船舶能耗進行定量的管理。

EEOI，即船舶能效營運指數，用于監測和計算船舶碳排放。EEOI是船舶運營過程中，能效管理計劃的具體監控手段，并不是唯一的方式，如KPIs（關鍵績效指標）等經認可的等效監控手段同樣可以采用。

EEDI的基準值取決于船舶類型和船舶噸位的大小。船舶能效規則規定了以現有樣本船舶（英國勞氏費爾普勒數據庫）的回歸平均值（50%符合率）為基線，確定了四個階段的EEDI折減率，其中對大于20000總噸散貨船EEDI折減率的要求是，2013年～2014年底為零，2015年～2019年底為10%，2020年～2025年底為20%，2026年～2030年底為30%，船舶噸位越小，EEDI基準值也越大。其他船舶的EEDI基準還在進一步研討當中，具體就樣本空間及修正系數的問題，各國爭論較大。

目前的EEDI基準著重反映了發達國家的意志，也充分反映了發達國家利用各種手段來限制發展中國家船舶工業的發展，提高國際船舶的準入門檻，促使船舶及配套市場向歐美傾斜。日前ABB在東亞承接的巨額訂單，充分體現了科技創造價值、科技實力成就話語權的行業規則。對于我國而言，船舶能效規則的提出，是挑戰，也是機遇。通過政策的牽引，刺激我國船舶行業改良工藝，加強船舶設計、建造能力，提升行業管理水平，擺脫產品低端、企業低效的被動局面。通過技術革新，實現工業轉型，進軍船舶高端市場，開啟我國船舶工業嶄新的一頁。

船舶能效設計指數評估主要包括EEDI前期評估（設計）和建造后評估（試航）。

船舶設計階段的EEDI前期評估，設計單位應形成EEDI技術文檔并提交相關審核方（船級社）進行認可。

目前IMO環境委員會尚未就船舶的EEDI評估公式達成共識，各國就適用范圍、客船和滾裝客渡船（電力功率表）、電功率表導則、冰區加強、氣象系數（fw）、基線等展開了討論。IMO后續將開展EEDI評估公式的完善工作，可能就大型油輪和干散貨船提出專門的EEDI評估公式，遺留問題有望在MEPC.63屆會議上形成最終實施文件。

EEDI在船舶建造后評估在船舶試航時完成，試航時主要確認以下參數，包括吃水和縱傾（裝載狀況）；環境狀況（ISO15016:2002）；航速（ISO15016:2002）；主輔機的軸功率（ISO15016:2002）；主輔機的特定燃油消耗率（SFC）。

最后匯出功率曲線（要求對速度進行標定），并與設計階段的功率曲線進行對比，如果有誤差，設計單位須根據試航結果對船舶EEDI重新進行評估。以此參數及EEDI最終文件作為船舶檢驗發證的依據。具體的評估及確認的方法請參照IMO暫行規定（MEPC.1/Circ.682 ANNEX）。

減排措施

IMO關于船舶溫室氣體減排措施的討論主要集中在技術、營運和市場機制這三個方面：

技術性減排措施：船體線型優化、氣膜減阻、推進裝置及螺旋槳優化（對轉槳、導流管、降低伴流分數、改善進流等）、發動機效率的提高、使用岸電、廢熱回收、使用新能源和替代燃料等，這些技術性措施從根本上減少船舶溫室氣體的排放，是實現溫室氣體減排的主要手段。以上技術性減排措施是完善EEDI評估公式的主要依據。

營運性減排措施：船隊減速、優化輔機供電體系、氣象導航、JIT物流管理、提高裝卸效率、船體維護保養等營運性措施在現有硬件條件基礎上，通過更高效的管理和運作來提高營運效率，從而實現溫室氣體的減排。MEPC.1/Circ.683號通函為船舶和船公司選取合適的減排手段和制定能效管理計劃（SEEMP）提供指導。其計劃實施的效果，則要參照MEPC.1/Circ.684號通函制定的EEOI公式來計算其能效營運指標。

基于市場的減排措施：基于市場，可通過對污染者采取適當的激勵性或者懲罰性的經濟手段，促使污染者直接或者間接減少溫室氣體排放，主要包括碳稅及溫室氣體補償基金、排放貿易機制等。其本身并不能直接提高能源效率，也無法實現直接的溫室氣體減排，卻有助于提高節能減排的積極性，有利于實現減排成本的最小化，因此是技術性和營運性減排措施的重要補充。市場機制的建立的復雜性導致IMO在此方面的討論進程非常緩慢，但是在MEPC59制定的工作計劃中，已經把基于市場的減排機制列為工作重點。

上表羅列了單船CO2減排的12種措施（部分），及其所對應的成本效益評估情況，圖中面積越大，說明成本效益越高。其中綠色的為技術措施（9種），黑色為營運措施（三種），此數據不包含新能源等技術。從圖中可以看出航程優化、主機監控、高效推進裝置、氣膜減租、氣體燃料和廢熱回收幾種減排措施成本效益較高。國內外就此也開展了廣泛深入的研究，從目前的形勢看，國內研發投入還有待進一步加強。