國際海運減排“碳”路前行

本刊記者 王思佳

EEXI的提出，補上了海運減排拼圖的現有船板塊，IMO綠色新畫卷正徐徐展開。

從1992年的《聯合國氣候變化框架公約》，到1997年的《京都議定書》，最后到2016年的《巴黎協定》，為全球應對氣候變化行動提供了基本的法律制度。在此框架下，國際海事組織（IMO）經過20多年努力，引領全球航運業的減排步伐在極具歷史性的2020年進入了關鍵時期。隨著現有船舶能效指數（EEXI）的提出，IMO的綠色新畫卷徐徐展開。

IMO漫漫減排路

1997年，《京都議定書》獲得通過。同時，國際海事組織正式啟動了國際海運溫室氣體減排議題的討論。這年9月26日，IMO防止大氣污染外交大會通過了MARPOL1997年議定書，將“防止船舶造成大氣污染規則”作為附則正式寫入MARPOL公約。由此，承載著全球航運業減排遠大目標的大船正式踏上了征途。

2003年，IMO大會A.963（23）號決議督促其下屬機構海洋環境保護委員會（MEPC）確立和監理國際航運溫室效應氣體（GHG）減排機制，并提出優先開展針對技術、操作和基于市場三個方面的解決方案的評估。之后，經過近8年的研究與討論，IMO在2011年7月召開的第62屆MEPC會議上正式將船舶能效要求納入MARPOL附則VI，首次將技術性減排措施——船舶能效設計指數（EEDI）、操作性減排措施——船舶能效管理計劃（SEEMP）作為強制要求納入MARPOL公約，強制管理范疇為400GT及以上國際航行船舶的能效。針對市場機制，各國自2009年開始便連續向IMO提交多份提案，IMO多個成員國也就各方案展開了激烈討論。但由于其與碳市場、碳交易和碳金融等直接相關，且部分市場機制方案還涉及排放峰值、資金征收和使用等敏感問題，至今IMO層面還未能就任何一種方案形成統一共識。

2015年，在氣候變化巴黎大會上，海運減排成為最受關注的議題之一，達成了針對現有船舶提升能效的海運“三步走”減排路線圖，并制定了數據收集機制。“三步走”路線圖第一步是數據收集，第二步是對數據進行分析和研究，第三步是形成適合行業特征的減排方案。

2016年，國際民航組織第39屆大會達成了減排目標和相關市場機制協議，形成了第一個全球性行業減排市場機制。同年，《巴黎協定》正式生效，該協定為2020年后全球應對氣候變化行動作出安排，并制定了長期減排目標，形成2020年后的全球氣候治理格局。這些進展都給IMO增添了更大壓力和動力，因此，在2016年10月召開的第70屆MEPC會議上，通過了IMO船舶溫室氣體減排綜合戰略路線圖，初步確定了IMO三步走戰略實施時間表。會上正式通過了關于船舶燃油消耗數據收集系統MARPOL附則VI修正案，并自2019年1月1日開始首個數據監測報告周期。由此，IMO減排大戲揭開新的一幕。

隨著航運業綠色轉型的藍圖繪就成型，航運業減排進程也正式進入快車道。按照路線圖，IMO在2018年MEPC72屆會議通過了船舶溫室效應氣體減排初步戰略，對國際海運業應對氣候變化行動做出了臨時性總體安排。并在10月召開的MEPC73會議上批準了IMO初步戰略計劃的2023年前后續行動計劃。

隨著船舶能效議題研討的不斷深入，業界逐漸意識到需要兼顧全球船隊中大量現有船舶的碳排放問題。根據2019年數據顯示，全球船隊的CO2排放量共計約8億噸。其中，67%的排放量來自2013年1月1日前建造的、噸位在400GT以上的現有船舶，而這些船舶不適用于EEDI的規定。為提升這類船舶的能效水平，日本在2019年舉辦的MEPC74會議上提出了EEXI的理念，EEXI考慮了與EEDI相協調，是面向短期減排目標的強制性技術方案，旨在“以可控的技術方案實現船舶減排”，側重于船舶自身減排性能的提升。該草案在2020年11月舉行的MEPC 75會議上獲得批準，并擬在MEPC 76會議上正式通過。

關鍵期勝負手

隨著EEXI的提出，航運業減排進入了新的關鍵時期。然而，站在新的起點，前路仍充滿挑戰。

IMO溫室氣體減排初步戰略包括愿景、減排力度、指導原則、短期、中期、長期減排措施和影響等內容，IMO也正在按照時間表和路線圖開展相關工作。但該文件本身并不具有法律約束性，無論是愿景、目標或者措施，只有被納入IMO強制性文件框架后才真正具有法律效力。這意味著其現階段的目標、措施等尚未成熟，具有不確定性，而這些不確定因素必將對未來航運業各方帶來重大而深遠的影響。

政策方面，各方將基于實證分析和研究進一步審議初步戰略，并將于2023年形成最終戰略。在此期間，IMO將通過船舶油耗數據收集機制的實施收集船舶排放數據，并開展第四次溫室氣體研究，評估全球海運業排放現狀和減排潛力，確保2023年戰略決策的科學性和合理性。

技術能效方面，自EEDI生效以來，對新造船能效水平的提升促進作用明顯，很多船舶不但可以滿足本階段要求，還可以提前考慮滿足下一階段的要求。2019年，在MEPC74會議批準了EEDI第三階段的修正草案，修正草案將第三階段對某些船舶種類包括集裝箱船、氣體運輸船、普通貨船以及LNG船的實施日期由2025年提前到2022年，同時對一些船舶類型提高了EEDI折減率。IMO目前正在審議設定新的EEDI第四階段要求的可行性，并對相關技術措施的減排潛力進行評估。此外，考慮到替代燃料的應用將是后續實現海運溫室氣體減排目標的重要措施之一，IMO將進一步對甲烷泄露、燃料的全生命周期、非傳統動力系統等議題開展ZGCJ202102審議。目前已有動議重新構建EEDI技術規則，考慮將二氧化碳以外的溫室氣體一并納入規則范圍。

當前研討中的EEXI，初步提出了三種應對舉措：一是限制船機功率，二是更換燃料或加裝節能設備，三是舊船換新船。但從當前研討會情況看，各方尚未就這些舉措的實施達成一致意見。歐洲造船工業協會（CESA）從技術成熟度、船舶改裝難度、減排技術潛力三個維度，評估了現有船舶減排技術的發展水平。其中，限制船機功率被認為是當前集“較強減排潛力”“較高技術成熟度”“較易船舶改裝難度”三個優點于一身的短期減排舉措。但實際上，限制船機功率將不可避免造成船舶航速下降，在實際操作層面存在爭議。首先相同航程下，航期將會延長，造成船東保險及其他費用的增加；其次在不利海況下航行時安全風險提升；第三，將造成航運不便利，小島嶼國家、最不發達國家、偏遠國家的航運利益可能會受到影響。此外，EEXI相關法規一經生效，或將在短期內拉動船舶綠色改裝業務量與船舶環保配套設備市場，同時將有望拉動綠色船舶基礎設施建設與投資。

營運能效方面，在IMO數據收集機制（DCS）實施之后，后續將對收集的數據開展分析。此外，雖然新船EEDI或現有船EEXI表征船舶固有的技術能效水平，但是其實際的二氧化碳排放受很多因素影響，因此，目前短期措施中提出了基于目標的船舶營運能效控制方案，擬通過對SEEMP的強制審核機制，定期核查船舶實際的營運能效水平是否滿足強制性削減目標，并對不滿足預定目標的船舶采取相應的措施。由于船舶營運能效波動性大的特點以及前期國際航行船舶營運能效基準有待進一步核定等，因此，目前營運能效基準線、強度衡量指標等將在近期進一步開展研究，其生效實施方式將與EEXI的實施結合予以考慮。

雖然近年來全球在應對氣候變化方面做出了很多的努力，但相關的評估認為，目前氣候行動的規模與速度仍遠遠不足。2019年發布的IPCC海洋與冰凍圈報告、IPCC土地報告以及世界氣象組織（WMO）關于2018年大氣中二氧化碳濃度再創新高的數據，均顯示出應對氣候變化的緊迫性。聯合國環境規劃署（UNEP）在2019年底發布《減排差距報告2019》，也提出全球整體減排力度需在現有水平上提升至少5倍，才能在未來10年里達到實現1.5℃溫控目標徑。在這樣的國際背景下，全球各行業溫室氣體減排措施及行動，包括國際航運溫室氣體減排相關措施及行動后續都將面臨調整的壓力。

對此，CCS上海規范所技術支持和保障部副主任李路表示：“航運溫室氣體減排目前已取得階段性成果，新船能效水平已得到一定幅度提升，船舶能效管理理念已經得到深化和擴展，但是，航運溫室氣體減排政策還遠未達到穩定。從目前到2023年處于重要的減排戰略調整期，有可能在全球溫室氣體減排以及區域性減排措施等因素影響下，減排的深度將進一步拓展，相關強制性措施的制訂或將進一步提速。”

CCS頻出“綠”招

在全球性和區域性的排放政策法規日趨嚴格的背景下，業界各方都在積極探索和應用各種減排措施。作為中國航運業和造船業重要技術支持力量，中國船級社(CCS)一直積極發揮獨特優勢，不斷加深對船舶能效相關方面的研究，加強與國際組織和機構的交流與合作，積極推進造船業、相關制造業和航運業產業結構優化升級，促進航運企業綠色發展，提高船舶能效，降低溫室氣體排放。為航運業節能減排提供強有力的技術支撐。多年來，CCS從多維度、多層次出發，圍繞IMO溫室氣體減排初步戰略目標和船舶污染物排放控制要求，建設以清潔能源應用技術為核心，以新型動力系統、能效優化技術和數字信息技術為支撐的航運綠色生態綜合解決方案，構建綠色生態船舶規范標準體系、安全評估體系和綜合評價體系，促進綠色生態技術在船舶上的示范應用，引導、推動航運綠色生態高質量發展。

為了幫助業界“吃透”這些新要求和新標準，同時更好服務于國家生態文明建設和行業綠色發展，CCS制定了一系列行動計劃。2008年，CCS首次啟動了“綠色船舶計劃”，并開展新造船節能減排指標體系研究。2009年，正式啟動綠色船舶規范體系研究。2010年正式對外推出《綠色船舶規范》，首次界定了“綠色船舶”概念，對造船界轉變船舶設計和建造理念、提升整體競爭力、占領國際市場具有積極的指導和促進作用。2018年，基于十九大要求以及國家提出的一系列環保政策，CCS提出全面落實交通運輸部關于船舶溫室氣體減排、大氣污染防治、《全面加強生態環境保護堅決打好污染防治攻堅戰》《推進長江經濟帶綠色航運發展》四個專項工作方案。隨著航運業節能減排工作的進一步推進，為了讓環保附加標志及綠色船舶附加標志的應用能夠更加貼合業界的需求，應用更加靈活，CCS對《綠色船舶規范》中的綠色環保要求進行了全面梳理，對綠色船舶的定義以及綠色生態概念、定義和內涵進行重新解析，對綠色船舶的要求進行重新定位，同時需要基于各種綠色技術的發展及應用實踐經驗，重新構建綠色船舶指標體系，對《綠色船舶規范》進行全面升級。2019年底，CCS正式推出了全新升級版《綠色生態船舶規范》，創新提出生態概念。

目前，CCS已全面建立起能效設計、能效管理、能效認證、能效評估、能效計算、能效驗證以及各種新穎技術船舶應用和檢驗的規范體系，規范體系包括《綠色生態船舶規范》《船舶能效管理認證規范》《內河綠色船舶規范》《水運船舶碳排放核查技術規范》《船舶能效設計指數(EEDI)驗證指南》《內河船舶能效設計指數(EEDI)評估指南》《船舶能效管理計劃(SEEMP)編制指南》《船舶CO2排放監測、報告和驗證實施指南》等。新穎技術船舶應用和檢驗的規范包括《LNG燃料動力/加注船舶系列規范》《船舶應用替代燃料指南》《純電池動力船舶指南》《風帆技術應用指南》《空氣潤滑減阻系統檢驗指南》《太陽能光伏系統及磷酸鐵鋰電池系統檢驗指南》等。完善的規范體系，意味著CCS可向客戶提供全方位的能效相關服務，助力船舶全面升級，促進并引領航運業高質量發展。

關鍵技術研究方面。多年來，CCS一直密切關注行業需求，并通過與行業主管機關保持密切溝通，結合專項科研課題，與國內科研機構、高校、設計院、船廠、船東等業界合作研發，針對能效評價指標、計算模型和能效數據分析方法、影響船舶能效的主要因素、船舶技術能效、船舶能效狀態監測與評估、能效管理、智能能效、優化及輔助決策等進行技術研究。目前，CCS已建立了“船舶能效管理系統平臺”，形成船舶能效數據計算、分析評估、核查驗證的服務能力，為船舶節能減排提供數據分析支撐。“船舶能效管理系統”已收集3千艘船舶6萬航次/航段能效數據，為公司進行船隊管理、能效數據監測、能效分析、能效數據核查核算、能效指標評估等提供服務，已為900余艘適用歐盟MRV法規要求的船舶及2000余艘符合IMO能效數據收集機制要求的船舶開展能效數據核查驗證服務。“船舶能效智能在線管理系統”已在150余艘船舶安裝應用，根據已運行一年以上9艘船舶的99個中國-巴西航次統計，平均單船節油125.5噸/航次，其中船舶最佳縱傾優化決策技術，可幫助船舶實現3%～5%節能，航速優化技術可實現2%節能。此外，CCS還積極聯合航運企業，開展航運綠色生態規范體系建設，通過制定《綠色船舶規范》《智能船舶規范》，建立航運綠色生態綜合管理評價機制，借助先進數字智能信息技術，建立航運綠色生態綜合管理體系，推動航運綠色生態發展。

此外，隨著排放要求日趨嚴格，業界已就以清潔能源為主的綠色生態技術是航運業實現可持續發展目標的優選之一達成共識。基于此，CCS多年來不斷深耕各種綠色生態技術在船舶上的應用工作，包括低碳燃料LNG等，零碳/碳中和燃料電能、氫能等，可再生能源太陽能、風能等，新型動力系統與能效技術混合動力、節能裝置等。以期能為行業提供綠色生態綜合技術解決方案，助力行業的高質量發展。