《MARPOL公約》船舶氮氧化物減排規(guī)則與實(shí)踐

彭傳圣

當(dāng)前，全球主要航運(yùn)發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)均面臨減排氮氧化物以改善環(huán)境空氣質(zhì)量的問(wèn)題，進(jìn)一步減少船舶氮氧化物排放常常被政策制定者認(rèn)為是緩解空氣污染問(wèn)題的方法之一。設(shè)立《MARPOL公約》認(rèn)可的氮氧化物排放控制區(qū)（Emission Control Area，ECA），按照《MARPOL公約》第三階段船舶氮氧化物排放控制標(biāo)準(zhǔn)控制船舶排放，是實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)的有效途徑，但在實(shí)踐中存在缺陷，《MARPOL公約》認(rèn)可的ECA難以達(dá)到預(yù)期的減排效果。

筆者在分析《MARPOL公約》船舶氮氧化物減排規(guī)則缺陷的基礎(chǔ)上，介紹北美氮氧化物ECA實(shí)踐中遇到的問(wèn)題，建議研究彌補(bǔ)《MARPOL公約》船舶氮氧化物減排規(guī)則缺陷的方法。

1 《MARPOL公約》船舶氮氧化物減排規(guī)則的演變

通常船舶使用燃料油產(chǎn)生動(dòng)力或熱量，必然會(huì)產(chǎn)生氮氧化物。氮氧化物不僅危害人體健康，而且還是破壞環(huán)境、形成酸雨和光化學(xué)煙霧的重要物質(zhì)。IMO早在1988年就開(kāi)始致力于研究減少船舶氮氧化物排放的措施，以便防止、減少和控制船舶排放造成的大氣污染。1997年9月《MARPOL公約》締約國(guó)大會(huì)批準(zhǔn)的1997年議定書(shū)，新增了附則Ⅵ 《防止船舶造成大氣污染規(guī)則》。該規(guī)則規(guī)定，所有安裝在2000年1月1日或以后鋪設(shè)龍骨新造或進(jìn)行重大改裝的船舶上輸出功率超過(guò)130 kW的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)（應(yīng)急發(fā)動(dòng)機(jī)、應(yīng)急用設(shè)備及裝置除外）的氮氧化物排放，應(yīng)滿足《MARPOL公約》船舶氮氧化物排放控制三階段（見(jiàn)圖1）的第一階段控制標(biāo)準(zhǔn)。《MARPOL公約》附則Ⅵ于2005年5月19日生效。

經(jīng)過(guò)后續(xù)船舶氮氧化物排放控制標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)決議案，《MARPOL公約》附則Ⅵ又規(guī)定：所有安裝在2011年1月1日或以后鋪設(shè)龍骨新造或進(jìn)行重大改裝的船舶上輸出功率超過(guò)130 kW的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的氮氧化物排放，應(yīng)滿足圖1中的第二階段控制標(biāo)準(zhǔn);所有安裝在2016年1月1日或以后鋪設(shè)龍骨新造或進(jìn)行重大改裝的、進(jìn)入北美和美國(guó)加勒比海氮氧化物ECA的船舶上輸出功率超過(guò)130 kW的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的氮氧化物排放，應(yīng)滿足圖1中的第三階段控制標(biāo)準(zhǔn);鋪設(shè)龍骨新造或進(jìn)行重大改裝的進(jìn)入以后新設(shè)立的氮氧化物ECA的船舶上使用輸出功率超過(guò)130 kW的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的氮氧化物排放控制實(shí)施時(shí)間，為《MARPOL公約》規(guī)定的氮氧化物ECA啟用日期或者《MARPOL公約》規(guī)定的氮氧化物ECA啟用日期后的某個(gè)時(shí)間。

2 《MARPOL公約》船舶氮氧化物減排規(guī)則的特點(diǎn)與缺陷

鑒于船舶動(dòng)力系統(tǒng)產(chǎn)生單位功率的氮氧化物排放量主要取決于發(fā)動(dòng)機(jī)控制燃料產(chǎn)生動(dòng)力的方法、后處理系統(tǒng)性能以及發(fā)動(dòng)機(jī)與后處理系統(tǒng)的匹配效果，《MARPOL公約》按照某個(gè)日期來(lái)劃分新老船舶，并對(duì)控制船舶氮氧化物排放采取新船新辦法、老船老辦法的處理原則。例如：將第二階段船舶氮氧化物控制標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的日期規(guī)定為2011年1月1日，只將規(guī)定日期及以后鋪設(shè)龍骨新造或進(jìn)行重大改裝的船舶視為“新船”，要求“新船”實(shí)施氮氧化物排放控制新標(biāo)準(zhǔn);將在規(guī)定日期之前鋪設(shè)龍骨新造或進(jìn)行重大改裝的船舶視為“舊船”，這些“舊船”不受氮氧化物排放控制新標(biāo)準(zhǔn)制約。在新造船鋪設(shè)龍骨或者船舶實(shí)施重大改裝前，船舶運(yùn)輸企業(yè)需要提前一段時(shí)間制定船舶建造或改裝計(jì)劃、準(zhǔn)備實(shí)施方案、選擇建造或改造廠家、預(yù)定或采購(gòu)包括船舶發(fā)動(dòng)機(jī)配套的后處理裝置在內(nèi)的設(shè)備等，因此，船舶氮氧化物排放控制新標(biāo)準(zhǔn)的公布要提前于其規(guī)定執(zhí)行新標(biāo)準(zhǔn)的日期較長(zhǎng)時(shí)間才具有推行的可行性。

《MARPOL公約》附則Ⅵ第二階段和第三階段船舶氮氧化物排放控制標(biāo)準(zhǔn)控制值分別在第一階段基礎(chǔ)上降低了20%和80%。進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)內(nèi)優(yōu)化可以滿足第二階段氮氧化物排放控制標(biāo)準(zhǔn)，但發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)內(nèi)優(yōu)化的潛力最大只能在第一階段氮氧化物排放控制標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上減少40%的氮氧化物排放，要滿足第三階段氮氧化物排放控制標(biāo)準(zhǔn)，需要給燃油發(fā)動(dòng)機(jī)配置使用選擇性催化還原技術(shù)的后處理系統(tǒng);雖然船用液化天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)較傳統(tǒng)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)昂貴，但也只有部分船用發(fā)動(dòng)機(jī)廠家的純氣體或雙燃料船用液化天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)能夠直接滿足第三階段氮氧化物排放控制標(biāo)準(zhǔn)，其他廠家的船用液化天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)也只有在配置后處理裝置后才能滿足第三階段氮氧化物排放控制標(biāo)準(zhǔn)。為發(fā)動(dòng)機(jī)配置使用選擇性催化還原技術(shù)的后處理系統(tǒng)價(jià)格約為相應(yīng)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)價(jià)格的75%。

由此可見(jiàn)，要使當(dāng)前鋪設(shè)龍骨新造或進(jìn)行重大改裝的船舶上輸出功率超過(guò)130 kW的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的氮氧化物排放在滿足第二階段氮氧化物排放控制標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，提高到滿足第三階段標(biāo)準(zhǔn)要求，將大幅度增加船舶的建造成本或改裝成本。

《MARPOL公約》公布的氮氧化物ECA規(guī)則以未來(lái)某個(gè)日期為控制節(jié)點(diǎn)，那么船舶運(yùn)輸企業(yè)只要宣稱新造船鋪設(shè)龍骨時(shí)間早于規(guī)定日期就可以給新造船配置滿足前一階段要求的發(fā)動(dòng)機(jī)，從而減少新造船成本。

3 北美氮氧化物ECA船舶減排政策實(shí)踐效果

2009年4月2日，美國(guó)和加拿大在海洋環(huán)境保護(hù)委員會(huì)（MEPC）第59次會(huì)議上遞交設(shè)立北美氮氧化物ECA建議書(shū)，2009年7月法國(guó)代表圣皮埃爾和密克隆群島加入附議;2010年3月26日，MEPC第60次會(huì)議接受設(shè)立北美氮氧化物ECA的建議，通過(guò)設(shè)立北美氮氧化物ECA的《MARPOL公約》附則Ⅵ修正案。根據(jù)《MARPOL公約》有關(guān)規(guī)定，該修正案在2011年2月1日視為已被接受，除非在此日期前有不少于1/3的當(dāng)事國(guó)或其合計(jì)商船隊(duì)總噸位不少于世界商船隊(duì)總噸位50%的當(dāng)事國(guó)通知MEPC其反對(duì)該修正案。2011年8月1日，《MARPOL公約》附則Ⅵ修正案生效。2012年8月1日，北美氮氧化物ECA正式啟用。

鑒于早在2008年10月召開(kāi)的MEPC第58次會(huì)議上就通過(guò)了關(guān)于所有安裝在2016年1月1日或以后鋪設(shè)龍骨新造或進(jìn)行重大改裝的、進(jìn)入北美和美國(guó)加勒比海氮氧化物ECA的船舶上輸出功率超過(guò)130 kW的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的氮氧化物排放應(yīng)滿足第三階段控制標(biāo)準(zhǔn)的《MARPOL公約》附則Ⅵ，船舶運(yùn)輸企業(yè)在2010年3月26日就可判斷出如果設(shè)立北美ECA的修正案被通過(guò)，今后進(jìn)入北美氮氧化物ECA船舶將適用上述規(guī)定。為規(guī)避上述規(guī)定導(dǎo)致的新造船舶成本增加，很多船舶運(yùn)輸企業(yè)都趕在2016年1月1日這個(gè)規(guī)定日期之前宣布“鋪設(shè)龍骨”，建造大量新船。2015年和2016年全球“鋪設(shè)龍骨”新造船月度數(shù)據(jù)（圖2）顯示，2015年12月“鋪設(shè)龍骨”新造船數(shù)量大增，約是前后平常月份的100倍。

這些船舶中絕大多數(shù)是船舶運(yùn)輸企業(yè)為規(guī)避北美和美國(guó)加勒比海氮氧化物ECA排放控制新要求而宣稱的“新建船舶”。這些船舶將在2016年開(kāi)始的10年左右時(shí)間內(nèi)陸續(xù)建造完成，且只要配置了滿足《MARPOL公約》第二階段船舶氮氧化物排放控制標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)動(dòng)機(jī)就可以進(jìn)入北美氮氧化物ECA。因此，2016年后的很多年內(nèi)實(shí)際上沒(méi)有或極少有滿足《MARPOL公約》第三階段船舶氮氧化物排放控制標(biāo)準(zhǔn)要求的船舶進(jìn)入該區(qū)域，難以實(shí)現(xiàn)通過(guò)設(shè)立北美和美國(guó)加勒比海氮氧化物ECA以減少該區(qū)域氮氧化物排放的預(yù)期目標(biāo)。

在美國(guó)和加拿大2009年4月2日提交IMO的設(shè)立北美氮氧化物ECA建議書(shū)中，將不設(shè)立與設(shè)立北美氮氧化物ECA在2020年的各類污染物減排量作比較（見(jiàn)表1），提到將大幅度減少船舶的各類污染物排放，其中氮氧化物減排率預(yù)期為23%。但是，由美國(guó)加州南海岸空氣質(zhì)量管理局在2018年12月5日遠(yuǎn)洋船舶改造技術(shù)論壇上的報(bào)告可知，沒(méi)有滿足《MARPOL公約》第三階段船舶氮氧化物排放控制標(biāo)準(zhǔn)的船舶掛靠過(guò)洛杉磯港和長(zhǎng)灘港，預(yù)測(cè)未來(lái)幾年也只有少量這類船舶掛靠，到2030年和2040年才可能有大量這類船舶掛靠。因?yàn)闆](méi)有或極少有滿足《MARPOL公約》第三階段船舶氮氧化物排放控制標(biāo)準(zhǔn)船舶進(jìn)入北美氮氧化物ECA，所以不可能實(shí)現(xiàn)設(shè)立北美氮氧化物ECA時(shí)的船舶氮氧化物減排預(yù)期目標(biāo)。

北美氮氧化物ECA的實(shí)踐表明，《MARPOL公約》船舶氮氧化物減排規(guī)則采用具體日期作為實(shí)施不同階段控制要求的控制節(jié)點(diǎn)，被船舶運(yùn)輸企業(yè)鉆了空子，導(dǎo)致該政策的執(zhí)行難以獲得預(yù)期效果。

4 建 議

借鑒《MARPOL公約》減排船舶氮氧化物規(guī)則，我國(guó)交通運(yùn)輸部2018年發(fā)布的《船舶大氣污染物排放控制區(qū)實(shí)施方案》，除了劃分出內(nèi)河排放控制區(qū)外，還基于海南“國(guó)家生態(tài)文明試驗(yàn)區(qū)”發(fā)展戰(zhàn)略定位，特別將沿海排放控制區(qū)中海南省周邊領(lǐng)海范圍單獨(dú)劃為海南水域，規(guī)定2022年1月1日及以后建造或進(jìn)行船用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)重大改裝的、進(jìn)入沿海控制區(qū)海南水域和內(nèi)河控制區(qū)的中國(guó)籍國(guó)內(nèi)航行船舶，所使用的單缸排量大于或等于30 L的船用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)滿足《MARPOL公約》第三階段氮氧化物排放規(guī)則要求，與進(jìn)入基于《MARPOL公約》設(shè)立氮氧化物ECA的船舶排放控制要求相同。可以預(yù)見(jiàn)，在2021年底前，我國(guó)船舶運(yùn)輸企業(yè)將宣稱為大量新造船“鋪設(shè)龍骨”，以規(guī)避氮氧化物排放控制新標(biāo)準(zhǔn)，這將使得上述區(qū)域難以實(shí)現(xiàn)減排船舶氮氧化物的預(yù)期目標(biāo)。

為此，建議研究彌補(bǔ)《MARPOL公約》船舶氮氧化物減排規(guī)則缺陷的方法并付諸實(shí)踐，適時(shí)向IMO提出《MARPOL公約》船舶氮氧化物減排規(guī)則修正案，為解決國(guó)際海事治理問(wèn)題提供中國(guó)智慧和中國(guó)方案。