EEDI指数评估及GHG减排措施

CCS南京分社 杨世知

7月11～15日，国际海事组织（IMO）在其英国伦敦总部召开了海上环境保护委员会（MEPC）第62届会议，以投票方式通过了包括EEDI在内的《国际防止船舶造成环境污染公约》附则Ⅵ有关船舶能效规则的修正案，确立了“船舶能效设计指数”（EEDI）和“船舶能效管理计划”（SEEMP）两项船舶能效标准。这是第一个专门针对国际海运温室气体减排的强制性法律文件。船舶能效规则适用于2013年1月1日及以后安放龙骨的400总吨及以上国际航行船舶。

影响不容忽视

船舶能效规则的强制性实施对船舶设计、生产工艺技术、配套设备、新能源技术应用等提出了更高要求。我国是造船大国和航运大国，船舶温室气体减排措施在全球范围的强制实施，势必会给我国相关产业带来重大的影响。

技术性措施导致造船成本提高。长期以来，我国的造船业自主创新能力不强、增长方式粗放，船用配套设备发展滞后，本土化船舶配套产品装船率较低，高技术、高附加值船舶市场占有率较低。国际海运温室气体减排的技术性措施的本质是提高能源效率，对造船的科技含量提出了更高的要求。目前，我国造船业正处于转型的关键时期，抓住机遇，加紧技术研发，就能在这新一轮的洗牌中胜出；相反，则会对我国的造船业形成一道技术壁垒，削弱我国造船业的国际竞争力。

造船成本提高，船方投资购置或者改装船舶的营运成本也随之提高。此外，使用岸电、缴纳碳税等措施也会增加船方的营运负担。营运成本最终会转嫁给货主，运价的提高会削弱船舶相对于其他替代运输方式的竞争力。不同船舶达到同一能效标准所要付出的成本不尽相同，则会造成运价竞争力的差异。我国目前船舶能效统计数据的缺乏，使我国船舶的EEOI与其他国家船舶相比的优劣无法确定，此方面减排措施可能给我国带来的影响暂时无法估测。但在高效物流管理方面，我们与发达国家存在一定差距，因此，我们可能会在船队的高效管理方面付出更多的成本。

船舶能效规则的提出必将冲击我国的船舶工业，世界船舶业也面临一次新的洗牌。这是挑战，也是机遇。一方面，我国应该整合各方资源、强强结合、加大研发投入，开展技术创新工作，提升行业竞争力；另一方面利用市场导向的作用，促使相关船舶航运公司引进国外先进的管理的技术，提升管理层次，优化企业结构，降低船队整体碳排放量，提高经济效益。

EEDI指数评估

EEDI，是衡量船舶设计和建造能效水平的一个指标，即根据船舶在设计最大载货状态下以一定航速航行所需推进动力以及相关辅助功率消耗的燃油计算出的二氧化碳排放量，EEDI越大，说明船舶能耗越高。EEDI可以简单表示为：

其中，CO2emission：即船舶碳排量，包括所有主辅机、锅炉等消耗的燃料所释放的CO2总量；当船上采用新能源技术时，新能源所产生的能量要从碳排量中扣除，具体根据船舶系统内部的实际效率而定；Transport work：船舶设计装载量（视船型而定）×V设计（最大装载工况&75%主机额定功率）。

从EEDI公式中可以看出，船舶吨位越大，EEDI越大；V设计是一个同载重吨、CO2emission相关联的量，要从设计的角度改善船舶线型和螺旋桨的推进效率，加强主机燃烧功率，优化机—桨配合等；规则最大允许的EEDI为船舶的EEDI设计基准值，船舶设计初期评估获得的EEDI（称为EEDI评估值）须小于EEDI基准值；对于一些海洋工程船、固定式钻井平台、可移动式钻井平台（MODU）、浮式生产储油装置（FPSO）等速度很慢，或没有速度的船舶，EEDI不适用；但是规则对于这些船舶的能效管理计划（SEEMP）仍然有要求。目前，IMO尚未就此形成最终的实施文件。

SEEMP，即船舶能效管理计划，船舶能效规则要求船舶在设计阶段达到EEDI指数要求；而在船舶运营过程中，要求船舶经营人建立一种有效的船舶能效管理机制，通过详细的规划、实施、监控和自我评估与改进五个步骤来不断完善船队的整个经营结构，进一步优化产业结构，降低能耗。具体可通过优化船舶航线，有效避开台风，合理优化在航时间，确保及时到港并减少到港前的泊位等待时间等等措施。

SEEMP是针对现有船舶提出的能效概念，是一个统筹规划的概念，着眼于全局，优化的空间较单船更大，数学模型也更复杂。EEDI和SEEMP两项标准的提出，督促船舶革新技术，提升船舶的科技含量，同时要求船队内部加强管理，合理降低能效。从船舶运营的角度，船舶能效规则有利于行业的长远发展，既能节省成本，又能保护环境，一举两得。SEEMP在能效管理上设定目标，而EEOI对船舶能耗进行定量的管理。

EEOI，即船舶能效营运指数，用于监测和计算船舶碳排放。EEOI是船舶运营过程中，能效管理计划的具体监控手段，并不是唯一的方式，如KPIs（关键绩效指标）等经认可的等效监控手段同样可以采用。

EEDI的基准值取决于船舶类型和船舶吨位的大小。船舶能效规则规定了以现有样本船舶（英国劳氏费尔普勒数据库）的回归平均值（50%符合率）为基线，确定了四个阶段的EEDI折减率，其中对大于20000总吨散货船EEDI折减率的要求是，2013年～2014年底为零，2015年～2019年底为10%，2020年～2025年底为20%，2026年～2030年底为30%，船舶吨位越小，EEDI基准值也越大。其他船舶的EEDI基准还在进一步研讨当中，具体就样本空间及修正系数的问题，各国争论较大。

目前的EEDI基准着重反映了发达国家的意志，也充分反映了发达国家利用各种手段来限制发展中国家船舶工业的发展，提高国际船舶的准入门槛，促使船舶及配套市场向欧美倾斜。日前ABB在东亚承接的巨额订单，充分体现了科技创造价值、科技实力成就话语权的行业规则。对于我国而言，船舶能效规则的提出，是挑战，也是机遇。通过政策的牵引，刺激我国船舶行业改良工艺，加强船舶设计、建造能力，提升行业管理水平，摆脱产品低端、企业低效的被动局面。通过技术革新，实现工业转型，进军船舶高端市场，开启我国船舶工业崭新的一页。

船舶能效设计指数评估主要包括EEDI前期评估（设计）和建造后评估（试航）。

船舶设计阶段的EEDI前期评估，设计单位应形成EEDI技术文档并提交相关审核方（船级社）进行认可。

目前IMO环境委员会尚未就船舶的EEDI评估公式达成共识，各国就适用范围、客船和滚装客渡船（电力功率表）、电功率表导则、冰区加强、气象系数（fw）、基线等展开了讨论。IMO后续将开展EEDI评估公式的完善工作，可能就大型油轮和干散货船提出专门的EEDI评估公式，遗留问题有望在MEPC.63届会议上形成最终实施文件。

EEDI在船舶建造后评估在船舶试航时完成，试航时主要确认以下参数，包括吃水和纵倾（装载状况）；环境状况（ISO15016:2002）；航速（ISO15016:2002）；主辅机的轴功率（ISO15016:2002）；主辅机的特定燃油消耗率（SFC）。

最后汇出功率曲线（要求对速度进行标定），并与设计阶段的功率曲线进行对比，如果有误差，设计单位须根据试航结果对船舶EEDI重新进行评估。以此参数及EEDI最终文件作为船舶检验发证的依据。具体的评估及确认的方法请参照IMO暂行规定（MEPC.1/Circ.682 ANNEX）。

减排措施

IMO关于船舶温室气体减排措施的讨论主要集中在技术、营运和市场机制这三个方面：

技术性减排措施：船体线型优化、气膜减阻、推进装置及螺旋桨优化（对转桨、导流管、降低伴流分数、改善进流等）、发动机效率的提高、使用岸电、废热回收、使用新能源和替代燃料等，这些技术性措施从根本上减少船舶温室气体的排放，是实现温室气体减排的主要手段。以上技术性减排措施是完善EEDI评估公式的主要依据。

营运性减排措施：船队减速、优化辅机供电体系、气象导航、JIT物流管理、提高装卸效率、船体维护保养等营运性措施在现有硬件条件基础上，通过更高效的管理和运作来提高营运效率，从而实现温室气体的减排。MEPC.1/Circ.683号通函为船舶和船公司选取合适的减排手段和制定能效管理计划（SEEMP）提供指导。其计划实施的效果，则要参照MEPC.1/Circ.684号通函制定的EEOI公式来计算其能效营运指标。

基于市场的减排措施：基于市场，可通过对污染者采取适当的激励性或者惩罚性的经济手段，促使污染者直接或者间接减少温室气体排放，主要包括碳税及温室气体补偿基金、排放贸易机制等。其本身并不能直接提高能源效率，也无法实现直接的温室气体减排，却有助于提高节能减排的积极性，有利于实现减排成本的最小化，因此是技术性和营运性减排措施的重要补充。市场机制的建立的复杂性导致IMO在此方面的讨论进程非常缓慢，但是在MEPC59制定的工作计划中，已经把基于市场的减排机制列为工作重点。

上表罗列了单船CO2减排的12种措施（部分），及其所对应的成本效益评估情况，图中面积越大，说明成本效益越高。其中绿色的为技术措施（9种），黑色为营运措施（三种），此数据不包含新能源等技术。从图中可以看出航程优化、主机监控、高效推进装置、气膜减租、气体燃料和废热回收几种减排措施成本效益较高。国内外就此也开展了广泛深入的研究，从目前的形势看，国内研发投入还有待进一步加强。