基于“新凯恩斯主义”理论的渔船尾气排放政府干预模型理论设计

徐 钊 ， 张伟英

(浙江省渔业船舶检验局，浙江杭州 310000)

基于“新凯恩斯主义”理论的渔船尾气排放政府干预模型理论设计

徐 钊 ， 张伟英

(浙江省渔业船舶检验局，浙江杭州 310000)

本文结合MARPOL73/78公约附则VI的要求及我国海洋捕捞业的现状，以浙江省渔业船舶造成尾气污染调查数据结果为支撑，在斯蒂格利茨“新凯恩斯主义”理论的基础上，选取合适的政府干预模型，尝试进行渔船尾气排放市场理论设计，建立闭环管控结构，并依据该闭环管控结构提出相应的干预对策和措施，作为政府干预理论在防止渔船造成空气污染方面应用的理论先导，期使我国能发挥后发国家的优势，切实降低渔船对海洋大气的污染，使行业、政府、社会三者协调发展，达到帕累托最优。

渔船； 空气污染； 政府干预； 应用

1 背景

海洋捕捞业是海洋经济的重要组成部分。长期以来，海洋捕捞业在保障国民生活需求、增加渔民收入、维护国家海洋权益等方面发挥重要作用。但随着近年来渔业船舶数量的大幅增长及人民群众环保意识的提高，渔船船型老化、设备老旧、环境污染严重等问题日渐凸显。

相对于陆用交通工具而言，渔船具有数量少，单船尾气排放来源单一(仅为船用柴油机排放的尾气)，排放总量较大，污染严重的特点；但相对于商船而言，渔船又具有数量众多，设备配置落后，管理人员素质较低，作业区域宽广且无固定航道、作业时间长等特点，管理难度较大。此外，如何切实提高现有渔船的尾气排放质量，建立满足2018年7月1日生效执行的《船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法》(GB15097-2016)要求的海洋捕捞市场，已成为当前亟需解决的主要问题。

2 我国适用的政府干预模型

政府干预理论是西方经济学的重要成果，是以政府与市场的关系为核心开展的一系列理论研究，其核心内涵是：政府在市场失灵时应加强干预，又不能过度干预；市场中尚应存在第三部门，该部门应具有在提供社会公共物品方面的独特优势[1-2]，作为政府、市场之间的“第三极”。三者关系[3]如图1所示。

图1 政府、市场、第三部门之间的关系Fig.1 Relationship between government, market and the third sector

政府干预理论共经历四个发展阶段，市场经济的“守夜人”阶段(19世纪初～20世纪初)，即在经济自由条件下，严格限制政府对经济的干预；“现代国家干预主义”阶段(20世纪30年代～70年代初)，即自由市场长期有效条件下，存在“市场失灵”的缺陷，政府应对市场进行干预；“新自由主义”阶段(20世纪70～80年代)，即政府干预并不总是正常，还存在“政府失灵”的情况，政府越是“失灵”，权力寻租的示范效应越大，促使人民通过寻租手段获得不正当利益，反过来进一步加剧“政府失灵”；新凯恩斯主义“混合型经济”阶段(20世纪90年代以来)，即在总结“市场失灵”和“政府失灵”的基础上提出的更为温和的国家干预理论，政府需要对公共物品、外部性、垄断等市场失灵进行干预，但同时应采取措施加强竞争、适度分散政府功能、减弱政府的垄断作用，克服政府经济行为低效率，加强政府干预的积极作用[4]。

我国的海洋捕捞业是典型的政府与市场同时作用的领域，一方面海洋捕捞是市场行为，需要自由竞争的市场经济作为发展的基础；另一方面，为保护海洋资源环境，根据国家“控指标、控功率”的双控政策，海洋捕捞业不得无序发展，渔船的船网工具指标及所需功率大小须经过政府审核批准，属于政府监管的范畴。因此，针对渔船的NOx排放防控，在斯蒂格利茨的“新凯恩斯主义”理论的基础上发展政府干预模型来平衡海洋捕捞业的发展和海洋环境的保护是合适的。

3 浙江省渔船造成空气污染现状

以浙江省为例，全省目前约有国内海洋捕捞渔船2万余艘，按船体材质分类情况见图2，按船长分类情况见图3，按船龄分类情况见图4。

3.1浙江省渔船NOx排放存在的主要问题

3.1.1 渔船尾气排放量无法有效控制

a.浙江省老龄木质渔船数量较多。根据浙江省渔业船舶检验局《海洋渔船船龄统计报表》数据，船龄20年以上的国内海洋木质渔船约6 900艘，占船舶总量的27.6%。这些渔船的动力推进装置落后，尾气排放量大，空气污染较严重；

b.实际使用的船用柴油机问题严重。浙江省多数小型渔船(船长12 m以下)使用非船用主机或不合格主机，不仅存在严重安全隐患，还导致该类渔船的空气污染能力超标且无法准确计算； “大机小标”问题严重，船用柴油机的真实功率无法有效获取。

图2 按船体材质分类Fig.2 Sort by ship material

图3 按船长(L)分类Fig.3 Sort by ship length (L)

图4 按船龄分类Fig.4 Sort by ship age

3.1.2 排放后的监管较难实现

a.渔船尾气主要产生于作业与航行途中，由于条件限制，尾气检测机构人员无法跟随检测，NOx排放量仅可采用估算手段获取，准确程度不足。

b.渔业行政主管部门对NOx排放量超标后的惩治手段缺失，处罚没有上位法支持，如何对NOx超标排放进行有效监管问题亟待解决。

3.2浙江省渔船NOx排放量测算

根据2016年浙江省渔业船舶检验局省内渔船尾气排放摸底调查数据，在舟山地区选取有代表性渔船18艘(见表1)，采取NOx快速检测法[5]测定恶劣排放数据。

表1 浙江省国内海洋捕捞渔船NOx排放选船表Tab.1 The selection of NOx emission of domestic marine fishing vessels in Zhejiang Province

MARPOL公约附则IV规定，NOx排放标准为柴油机单位制动功率排气中NOx的质量流量g/kwh，该值难以直接得到，采取排气流量直接测量法、进气量测量法等方法在实际操作中相当困难，因此对被测试的柴油机而言，使用耗油率推算法，通过测量耗油率、排气中各组分浓度等数据，间接计算NOx的质量流量。

推算法可分为两种，碳平衡法和碳氧平衡法。前者仅适用于不含氮、氧成分的气体，后者适用于一般气体，由于尾气是复杂气体构成的混合气体，因此，本次测量选取使用碳氧平衡法计算的德图Testo pro 350烟气分析仪测定，表1中的18艘渔船按照E3试验循环的要求分别选取三个不同工况进行测量，每个工况测试时间10分钟。

代入公式计算：

GEXHW=GFUEL

(1)

式中，GEXHW表示湿排气的质量流量，EXHDENS表示湿排气的浓度，GFUEL表示废气的质量流量，TAU表示湿进气中所含氧气质量份额的百分数，EPS表示燃油中所含氧气质量份额的百分数。且：

(2)

式中，AWO表示氧原子量，MVO2表示氧气的原子量，COW、HCW、CW分别表示排气中CO、HC、残炭的湿浓度；MVCO、MVHC分别表示CO、HC的摩尔体积。

(3)

式中，ALF、BET、GAM分别表示燃油中所含氢、碳、硫的质量份额的百分数；AWH、AWC、AWS分别表示氢、碳、硫的原子量。

代入排气中组分质量流量的计算公式：

MGAS=μ*conc*GEXHW或MGAS=ϖ*conc*GEXHW

(4)

式中，conc表示某种气体在排气中的湿浓度，不同气体组份的系数μ、ϖ见表2。表中，系数μ只有在排气密度为1.29kg/m3时是相对的，当排气密度≠1.29 kg/m3时，μ=ϖ/排气密度。

表2 不同气体组份的μ、ϖ系数Tab.2 The coefficients of differentgas components μ and ϖ

实际测量过程中，上述公式中的原子量、含量百分数、摩尔体积、湿浓度等参数由Testo pro 350烟气分析仪测定后直接给出。

为正确反映出柴油机实际排放水平，采用以下公式对柴油机的实际输出功率进行拟合：

(5)

式中, P1为表2所列转速下的推进功率，P2为拟合后的实际功率。

代入单位制动功率质量流量计算:

(6)

与MARPOL公约附则VI要求NOx排放需<45N-0.2g/kWh比较，所得结果见表3。

根据上述计算数据，可以大致估算浙江省渔船的NOx排放总量,估算条件如下：

(1)国内海洋捕捞渔船柴油机使用中高速柴油机为主；

(2)燃油选用GB252轻柴油；

(3)平均转速范围：130 r/min≤n≤2 000 r/min；

(4) 柴油机作业工况选取怠速、70%转速、100%转速三个；

(5)平均作业、航行时间以2 150 h(约3个月)计算，包含一个捕鱼周期和往返时间；

(6)排放计算标准采用MARPOL73/78公约附则VI第13条：≤45n0.2-(g/kW·h)，柴油机标定转速在130 r/min≤n≤2 000 r/min范围时；

(7)平均排放量按照抽样的18艘渔船计算平均数。

根据公式(7)计算NOx总排放量，结果见表4。

NOx总排放量=柴油机总功率*平均作业、航行时间*平均排放量

(7)

从表3数据看，按照IMO公约I阶段对NOx的要求，在18条渔船、54个测量工况中有20个是不达标的。不合格率为37%。可见目前国内渔船排放情况较为严峻，排放不达标的情况比较普遍；从表4数据看，浙江省渔船的NOx排放量绝对数值较大，但NOx的平均排放估算值尚处于MARPOL公约规定的范围之内。

4 干预理论在防止渔船造成空气污染方面的具体应用

4.1渔船尾气排放市场理论设计

根据新凯恩斯主义描述的政府干预理论，政府干预的前提是自由市场的存在。因此，渔船尾气排放领域首先应建立尾气排放权交易市场。

考虑到“十二五”期间，我国已正式启动碳排放交易相关工作，并选择北京等7省、市作为试点区域[7]，本文认为渔船尾气排放领域应通过制定尾气排放权交易制度、设立尾气排放交易所、设立防空气污染基金、建立和完善渔船造成大气污染事故损害赔偿机制等方式，初步建立尾气排放权交易市场。

表4 浙江省国内海洋捕捞渔船平均NOx排放估算表Tab.4 Calculation of average NOx emission of domestic marine fishing vessels in Zhejiang Province

4.2建立第三部门

第三部门应充分发挥对市场、政府的补充作用，根据当前职能划分，中国渔业互保协会等非营利性保险组织理应在尾气排放控制领域配合政府提供完善的公共服务，如与监管部门合作，以政府采购或减免保费等形式派员工登船为渔船进行尾气排放检测，出具尾气排放检测报告，对不符合排放要求的给出整改意见等[6]。

4.3完善政府职能

作为政府干预理论的主体，政府在管控渔船尾气排放方面应发挥核心作用，作用体现在三方面，即充分管控，制度建设，加强竞争。

4.3.1 充分管控

渔船监管部门应严格按照公约、法律法规等开展尾气排放摸底调查和常规检查；研究制定渔船造成空气污染事件的调查取证程序和指南；配备大气污染监测设备、仪器，提升实时监控能力[8]。

同时，政府应加强对渔船尾气排放市场的引导，通过与第三部门的合作，及时为市场提供公共服务，市场出现垄断、外部输入性危机等情况时及时介入，平抑“市场失灵”状况。

4.3.2 制度建设

政府干预管控体系的建设应尽可能避免“政府失灵”的情况产生，即完善制度建设，健全内部监管体系，消除权利寻租空间；提升媒体、公众监督的公正性、独立性，在“政府失灵”时尽可能缩短失灵时间。

4.3.3 加强竞争

出台鼓励政策，对开发研究高效、经济的尾气排放或回收技术的企业和个人适当给予经济补贴；同时，积极关注新技术、新设备的发展，制定新技术、设备的使用标准和指引，如使用臭氧氧化海水吸收的脱硫脱硝工艺[9]，改进海水法的废气洗涤脱硫设备[10]，使用LPG/CNG等清洁能源的渔船等，在安全、可靠、便民的基础上，确保该项技术满足节能减排的监管需求。

4.4建立闭环管控体系

基于以上设想，使空气污染的防治首尾相顾，最大限度地提高管控效率，降低空气污染强度，建立闭环管控结构如图5。

图5 渔船尾气排放闭环管控结构Fig.5 The closed - loop control structure of fishing vessel exhaust

[1] 阚军常.政府干预理论视域下大众滑雪运动发展研究[D].东北师范大学,2012:12.

[2] 李礼.斯蒂格利茨的政府干预理论述评[J].湖南行政学院学报,2009(3):5-7.

[3] 王绍光.多元与统一—第三部门国际比较研究[M].杭州：浙江人民出版社,1999,35.

[4] 梁秋云.论经济全球化下中国政府经济职能转变的战略选择[D].山东大学,2005:19.

[5] 徐曼平,石平,蒋祖星,等.营运船舶NOX排放快速检测[J].广州航海学院学报.2009，17(1):4-6.

[6] 樊哲华，徐正兵.政府干预理论在我国防止船舶造成空气污染中的实践[J].中国水运,2008(12):57.

[7] 毛涛.论碳排放权交易制度的完善与征收碳税的必要性[J].中国煤炭,2017,43(3):5-9.

[8] 孙良玉.浅谈MARPOL公约附则VI在我国的实施及相关建议[J].海事研究,2006(10):39-42.

[9] 杨国华,胡文佳,周江华,等.船舶尾气臭氧氧化-海水吸收的脱硫脱硝新工艺研究[J].内燃机学报,2008,26(3):278-282.

[10] 黄博伦,杨国华.船舶废气洗涤脱硫脱硝和脱PM细颗粒设备研究进展 [J] .化工进展,2013,32(12):2826-2831.

Theoreticaldesignofgovernmentinterventionmodelforfishingvesselsexhaustbasedon“NewKeynesianism”theory

XU Zhao, ZHANG Wei-ying

(RegisterofFishingVesselofZhejiangProvince,Hangzhou310000,China)

Based on the requirements of Annex VI of MARPOL73 / 78 Convention and the current situation of marine fishery in China, this paper uses the results of the pollution investigation on fishery vessels in Zhejiang Province to support the data. On the basis of Stiglitz′s “New Keynesianism” theory, the paper puts forward the corresponding intervention measures and tries to build a closed-loop control structure as the theoretical guide for the government intervention theory to prevent the air pollution caused by the fishing vessels. So that our country can effectively reduce the pollution of marine air exhaust. At the same time, it can make the industry, government, social coordinated development to achieve the best Pareto.

fishing vessel; air pollution; government intervention; application

2095-3666(2017)04-0262-07

10.13233/j.cnki.fishis.2017.04.004

2017-04-28

2017-10-22

徐 钊(1984-)，浙江金华人，硕士，研究方向为轮机工程。E-mail:401911345@qq.com

U 674.4

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