本刊記者/楊文英

張樂山,男,工學博士,德國勞氏船級社(中國)有限公司高級經理。1982年畢業于哈爾濱船舶工程學院,之后攻讀碩士學位并擔任大學講師。1988年赴德國進行科學研究,并于1994年以最好的成績獲得漢堡大學船舶專業博士學位。1996年完成羅斯托克大學博士后工作后,加入德國勞氏船級社(GL),從事一系列歐盟和德國政府投資的研發項目,并完成了多項造船相關的工程項目。2009年任GL未來船舶技術咨詢(中國)高級經理,主要負責為中國造船業提供有關船舶能效的工程技術咨詢服務,內容涵蓋新造船的設計、營運、優化和環保等方面。
本刊記者:船舶能效設計指數EEDI的概念自提出以來就成為船舶與航運界的熱點話題,您是怎樣看待它的這個醞釀過程?
張樂山:EEDI指數的產生是一個循序漸進的過程。1997年的《京都議定書》中就提出了有關溫室氣體減排的主題,當時歐盟等國家就制定了CO2減排目標。后來經過MEPC若干次會議討論,從最初的CO2排放概念提出,經不斷修正,到最終EEDI的確定并強制實施,這都是順應環境要求。事實上,航運是目前運輸方式中最經濟、能效最高的一種,各國應該加大對航運的鼓勵。但又將航運作為減排的重要目標,這中間有一定的原因。雖然從能效的觀點看,航運能效是最高的,且整個航運CO2排放比例也不算高,2007年約占3.3%,但眾所周知,航運運輸總量卻占據了全球貨運量的85%,而且洲際航運量航運總量占據了全球貨運量的95%以上。隨著經濟全球化的加速,每年貨運量的迅速增加,預計2020年航運CO2排放量在原來的基礎上要增加75%左右。所以,世界范圍內還是比較關注航運界CO2排放量的。在船舶與航運界實施EEDI指數也就成為一件必然的事。
在MEPC58次會議上巴西提議將“CO2設計指數”改為“能效設計指數EEDI”,但在這之前實際上就已經有了EEDI的雛形,即CO2排放量與貨運能力的比值。這個最初的公式還只停留在概念層面,經過之后數次MEPC會議修正,逐漸加入了量化概念,進而細化到了主機功率、速度、載重量等因素。最初的CO2排放是針對航運界提出的概念,未涉及船的設計方面,但在實踐中,人們注意到船舶要實現真正減排,必須從新船設計入手,即設計的船本身就要具有環保、能效高的特征。因此,MEPC59次會議上界定了EEDI和EEOI。EEOI指營運指數,EEDI指設計指數。
本刊記者:能效指數分為EEDI和EEOI,是否是對原公式的一個分解過程?
張樂山:從書面上看,它是一個基本公式的分解過程,但從實際意義來講,它是能效指數對造船界與航運界的細化。因為在船舶營運有關數據中,有些信息如貨運量等,并非是營運商愿意公開的。所以EEOI不是一個強制執行的指標,而EEDI是強制性標準。
本刊記者:EEDI的公式是否已經確定?
張樂山:今年7月11-15日召開的MEPC62次會議上,EEDI的具體公式已經通過,公式里的各項也已確定,只是某些項的具體內容可能還沒有確定,例如一些再生能源的利用對EEDI的貢獻等估算方法。但75%的主機安裝功率、75%的輔機安裝功率、裝載量、船速等基本量已確定。即是說EEDI的公式基本上是確定了,利用這個公式,目前就可以對任何一條船的EEDI值進行判定。會在若干年后,又在EEDI的基礎上提出一個新的判定標準?
張樂山:這是完全有可能的。隨著減排目標的提高,完全有可能會提出一些更新、更高的要求。目前設定的EEDI基線值自確定以來也不是一層不變的,它分為三個階段:從2013年到2014年底是第一階段,也就是現在的一個基線值;從2015年到2019年,會在第一階段的基線值基礎上降10%,即是在現有基礎上提高要求;2020年到2024年的第三個階段中,基線值又會在第二階段的基礎再降10%。從2025年起,其基線值將比現有基線值降低30%。因此,隨著時間的推進,減排要求越來越高,新造船的門檻會越來越高,所以對EEDI值的實施力度也將逐漸加大。當然,隨著技術等原因的成熟,EEDI公式可能會進一步細化,但整個EEDI的實施目標是不會變的。怎樣提高船舶運輸效率,怎樣提高船舶能效,怎樣減少排放,這是船舶設計概念中的主流趨勢。減排趨勢已經非常嚴峻,近日召開的德班會議也是關系著這個問題。實施EEDI是一個必然的趨勢,只是步伐快慢的問題。
本刊記者:實施EEDI指數的最終目的是什么?
張樂山:實施EEDI指數的主要目的是從船舶設計的角度為減排、能效貢獻力量,這是全球性目標,而不是單指對某個國家、某個地區提出的要求。EEDI是從新船設計的角度來確定了對環保、排放或能效的要求,換句話說,是對船舶設計者、制造者提出了更高水平的要求。以前的造船過程經常是設計者按照船東的營運要求對母型船做一些修改,很少對能效提出要求。而今后的趨勢是船東首先要提出能效方面的要求,這些要求中必然會包括滿足EEDI這個強制指標。所以說,EEDI指數的實施,最終將對地區、國家的造船技術和全球的能源與氣候都產生重大的影響。
本刊記者:EEDI將于2013年1月1日正式生效,對于該時間節點前未考慮EEDI值的在造船,應從哪些方面去進行改進?
張樂山:自MEPC62次會議規定了EEDI作為強制性措施實施規則后,各個造船廠、設計單位和船東都已經開始考慮這個指數。目前形勢下,船東若再需船廠造船,必然是先要求船廠計算其EEDI指數,若EEDI值在基線值之上,在設計階段就會要求船廠進行改進以符合EEDI基線值。否則,造出的船很有可能在今后的若干年中被拒之航運門外。而對于已經造好的、未考慮EEDI值的船只來講,這些船只可能在近期還有一點市場,但越往后,被租賃的幾率就越小。因為在眾多船只中,船東肯定會選擇節能減排、具有長期競爭優勢的船只。
本刊記者:EEDI指數會是一個長期措施嗎?會不
本刊記者:那么,對于這部分船來說,是直接放棄還是可以從某些地方進行改進?
張樂山:實際上,EEDI是從設計角度來考慮的,一開始就考慮航線的設計、船隊的設計、船型的設計、主機的設計等。而在船只造好后,提高營運能效便成了主要話題。對已經造好的船,從EEDI的角度來進行改進,改進空間實際上就相對較小。例如,船只造好后再進行型線優化、優化結構,這個難度就相對提高了。但也可實施一些措施進行改進,如對推進系統裝導管,安裝舵球或者做換裝扭曲舵等,一定程度上是有可能對船舶能效進行改進。但是,有一點必須清楚,這些改造是非常有限的。船在營運中提高能效往往更多地涉及到EEOI,如怎樣選擇最佳航線(氣候導航),調最佳縱傾,船體涂層和維護以及螺旋槳清潔等,這個就不屬于EEDI的范圍了。
張樂山:這個過程實際上跟我們的服務有關。GL最初是充當裁判員的角色,但從2009年開始,GL的就將業務分成了兩部分,一是入級業務,一是咨詢業務。就咨詢業務而言,在概念設計階段,我們可以為船東、設計院或船廠提供一些技術咨詢。從市場分析開始,到概念設計階段,我們都會提供一些技術咨詢服務, 如型線優化等。在詳細設計階段、我們可以幫助客戶進行結構強度計算,做重量優化等技術咨詢。此外,船造好后,我們對船東也是可以提供咨詢服務的,如在航運中怎樣提高能效,調最佳縱傾,包括船隊管理軟件等。
本刊記者:GL在未來EEDI認證方面做了哪些工作?
張樂山:GL目前已完成相關的EEDI認證規范制定,且已完成了部分船只的EEDI認證案例。目前,只要提供認證所需的文件,我們就可以計算相應的EEDI值,判定已設計好的船只的EEDI值是高于還是低于基線值,并建議高于基線值的船只進行改進。
本刊記者:降低EEDI值的方法有哪些?
張樂山:從設計角度來講的話,降低EEDI值有很多方法。最初概念設計著手,延伸至基本設計、詳細設計,最后到生產設計、現場造船,每個環節都有可能。但是,提高能效含金量最高的是概念設計,約占80%左右。造船的最初階段,應首先進行市場分析,如航線、貨運量、運輸貨物的種類等,從這些方面來考慮船隊的大小、船型、船的尺度等。之后,就會涉及到怎樣優化線型,怎樣選擇主機功率以及槳的搭配等等。而提高能效的含金量到了詳細設計與生產設計階段已急劇下降,盡管其設計工作量越來越大。這些階段的改進能效的空間遠不如概念設計階段,且難度也越來越高。因此,降低EEDI值的最重要的方法還是從概念設計入手,尋求優化設計。
本刊記者:您對造船廠等單位在迎接EEDI認證方面有什么建議?
張樂山:EEDI指數實際上是一個很高的門檻,對造船提出了很高的要求。因此,從現在開始,不管是船東、設計單位還是船廠,都應該對EEDI引起足夠的重視,意識到問題的嚴重性。若在概念設計階段不注意,待船造好后再進行改進,成本就會更高,效果也不一定好。現在不注意這一點,即使EEDI實施期限延后四年,但其實際造好的船已經不具備競爭力。我國目前多數船廠,從很大程度上來講,實際上還是加工型企業,技術和創新力度跟國外相比還有很大的差距,技術含金量小。因此,不管是船東、設計單位還是船廠,實際上還應首先從概念設計入手來提高船舶能效。
本刊記者:船東、設計院等單位在進行市場調查時,GL會介入其中嗎?
本刊記者:實施EEDI指數是否會對發展中國家的發展帶來限制?
張樂山:發達國家很早就注意到船舶能效問題,所以在EEDI實施后,發達國家的現有設計多數都滿足EEDI基線值要求。EEDI將船舶設計的門檻提高了,在一定程度上限制了發展中國家的船舶設計與制造。但若從轉型的角度考慮,我們應該看到EEDI雖然帶來了挑戰,但同時也帶來了發展機遇。在EEDI背景下,我國要實現造船強國,就必須著手思考造船業的轉型問題,從加工型模式轉變成為技術含量高、具有自主創新設計與制造能力的造船強國。