蔡 斌 鄭士君
(上海海事大學商船學院 中國 上海 200135)
在國際海事組織海洋環境保護委員會第62次會議上,各成員國在減少航運業溫室氣體排放談判中取得重大進展,通過了強制性的“新船設計能效指數”和“船舶能效管理計劃”兩項船舶能效標準。按照規定這兩項標準將于2015年起施行,未來的新造船舶能效要大步提高,開創綠色節能船舶時代,這表明航運業、造船業以及相關產業所面臨的減排沖擊將全面進入實質性階段。同時《船舶工業“十二五”發展規劃》提出到中國2015年成為世界造船強國,這需要完善的船舶工業產業體系,合理的產業結構,提升創新能力。以上都需要船舶行業對船舶設計、生產工藝技術、配套設備、新能源技術應用、到船舶營運等方面提出更高的要求。
新船能效設計指數(EEDI)是衡量船舶CO2效能的一個指標,公式計算如下:

CF系指無量綱碳轉換系數,其基于含碳量將燃油消耗量(單位g)轉換為CO2排放量(單位g)。
下標MEi和AEi分別代表主機和輔機。
Vref系指航速,單位為海里/小時(節)。
Capacity——按照不同的船型定義:對干貨船、液貨船、氣體船、集裝箱船、滾裝船及客滾船和普通貨船,Capacity為載重噸;對客船Capacity為總噸。
nME——主機臺數;
nAE——輔機臺數;
PME(i)——每臺主機額定裝機功率(MCR)減去軸帶發電機功率后的75%時的功率值;
PPTI(i)——每臺軸帶發電機額定功率值除以效率后的75%時的功率值;
Peff(i)——由于能效技術創新使得輔助功率減少的效能功率的75%;
PAEeff(i)——由于能效技術創新使得主機功率減少的效能功率的75%;
PAE——正常最大海況下所需要的輔機功率;
SFC——在機器輸出功率時的單位油耗值,對于下標ME(i)和AE分別代表主機和輔機;
fj——考慮船舶特殊性的修正系數,該系數用于冰區加強的船舶,將通過指導性文件中的標準fj曲線查得;
fw——非量綱系數,包含了因浪高、浪頻和風速導致船舶減速的因素;
fi——能力系數,主要考慮任何技術或規定限制了船舶的能力,若無需考慮該因素,可以假定該系數為1.0;
feff(i)——反映創新能效技術的可用因數,對于廢熱回收系統該值為1.0。
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。其對船型開發、創新型節能技術應用提出了更高要求,涉及螺旋槳優化、推進系統布置優化、船型優化、配套設備優化等多方面的革新,以及替代能源、新能源技術的儲備和應用。
長久以來,我國的造船業缺乏自主創新能力、粗放增長、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。面對這場正在全球推進的以節能減排為焦點的 “綠色革命”,一些造船強國日本、韓國、等國家早已對船舶進行了“綠色技術”創新。鑒于此,我國造船行業和航運公司應該立即行動,對相關技術進行研發,尤其是在航運業由于金融危機之后再次陷入低谷之際,更應該抓住“技術升級”的時機,趕超比拼,做大做強,在新一輪競賽中贏得主動權。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。
航運企業的競爭關系到一個國家的經濟強盛,世界上發達國家基本都以海洋為導向,實行海洋戰略,我國是一個航運大國,船舶規模龐大,由于已經將EEDI和SEEMP納入MARPOL附則VI強制實施的法律框架,所以航運企業建立船舶的能效管理體系迫在眉睫。航運公司及相關單位可以利用這個能效管理體系提高能效、減少溫室氣體排放。這有助于航運公司管理船舶能效,達到改善排放、減少能耗、增加能效的良好效果。然而我國還沒有制定相應的船舶能效標準,對統計船舶能源績效還沒有統一的指標。所以國內航運業需要建立一系列統計方法,分析體系,制定相關法規、規則來為綠色造船和航運業的合理發展保駕護航。
為此中國船級社在符合國際海事組織標準,借鑒國外能效管理經驗,同時符合本國市場行情的情況下制定提高船舶能效管理的《船舶能效管理認證規范》,這是航運企業能及早適應國際海事組織,交通運輸部門提出的環保、低碳的綠色要求。同時中國船級社還提供數據庫軟件技術支持,收集能效數據,對于改進能效措施,提高船舶能效起到信息反饋的作用。在此基礎之上可以針對船舶能效進行等級評判,通過這幾方面的不懈努力,對中國航運企業不斷追趕世界先進能效管理水平起到積極的引導作用,打造國內綠色航運的運行平臺。
綜上所述,降低溫室氣體的排放,提高船舶能效已成為一個世界性的熱點,新船能效設計指數(EEDI)的強制實施必然會加快船舶行業進行節能降耗技術研發和改造的進度,這是一個任重而道遠的任務。我國的船企只有積極行動,及早應對,才能在全球激烈的市場競爭中生存和發展,否則必將在新一輪的技術革新競爭中再次落后于發達國家,對我國建設海洋強國和強國帶來強大的阻礙。所以必須抓住這一歷史機遇,趕超世界航運造船強國,爭取在2015年實現中國造船強國的目標,同時在世界航運市場占據強有力的位置。
[1]劉雅玲.新造船能效設計指數介紹及分析[J].中國造船,2009.
[2]殷毅.船舶能效管理呼喚理念升級[N].中國船檢,2010.
[3]船舶能效管理認證規范[S].CCS,2011.