现有船能效要求实施中需要关注的问题

中国船级社 石 珣

关于现有船能效的MARPOL附则VI修正案已于日前结束的海洋环境保护委员会第76次会议（MEPC 76）正式通过，与之相应的技术导则经由MEPC 75会后通信工作组的讨论制定和第八次温室气体会间会（ISWG-GHG 8）的审议之后，也于本次MEPC 76会议正式批准。在新通过的MARPOL附则VI综合文本中规定，现有船技术能效EEXI的核查将在法规生效后的第一次年度检验、中间检验或换证检验（取早者）完成。船舶营运能效的年度验证和评级也将在2023年正式开始。虽然EEXI和CII相关的技术规则已经出台，但在具体执行层面仍可能存在一些问题，本文拟就这些船舶在EEXI和CII计算验证中可能遇到的问题进行探讨，为业界从容应对新规落地提供参考。

EEXI与EEDI的协同与差异

现有船技术能效（EEXI）要求的制定脱胎于新造船能效设计指数（EEDI），其所适用船型也与EEDI要求一致，各船型Required EEXI的设定基本等同于2022年4月1日生效的对新造船的Required EEDI要求。船舶EEXI在计算验证方面也基本沿袭了EEDI计算导则和验证导则的框架，但与EEDI相关导则相比，船舶Attained EEXI计算参数的选取更为灵活，验证方法也更为多元。

首先，是主机功率PME的计算。EEXI计算中，对采用非永久性主机功率/轴功率限定的船舶，PME取75%（ 部 分LNG船舶，该比例系数为83%）主机额定功率（MCR）或者83%限定后功率（MCRlim），二者取小， EEDI的PME计算则仅与船舶主机MCR挂钩。对采用非永久性主机功率/轴功率限定船舶计算EEXI时PME对MCRlim的比例，从MEPC 75会后通信工作组报告到ISWGGHG 8会议报告，有了明显的改动。在MEPC 75会后通信工作组呈报MEPC 76会议的EEXI计算导则草案中，对非永久性功率限定情况，PME取75% MCRlim，与EEDI计算中PME对MCR的比例相同，但ISWG-GHG 8会议出于对EEDI与EEXI计算框架 “一致性”的考虑，将PME的计算调整为75% MCR或者83% MCRlim，二者取小。对此，参照图1可以有个比较清晰的理解。

图1 PME计算取值示意图

对EEDI船舶，见图左侧，在EEDI装载下主机额定功率（MCR）可以分为用于静水下航行的PME（75%MCR）、用于克服风浪以保证正常商业运营的Sea margin（15% MCR）和用于恶劣海况等极端情况下保证船舶安全航行的Engine margin（10%MCR）三个部分。对采用非永久性主机功率/轴功率限定的现有船舶，按照现行导则体系要求可以在恶劣海况等极端情况下释放被限定功率（即储备功率）以保证船舶的航行安全，换而言之，对该类船舶而言其Engine margin的功能已由储备功率承担，MCRlim中仅包括了PME和Sea margin两个部分（参照图1右侧）。因此，对采用非永久性主机功率/轴功率限定的船舶，PME对MCRlim的占比为83%。同时，考虑到对主机功率/轴功率限定较少的船舶可能存在83% MCRlim大于EEDI计算PME取值75% MCR的情况，最终EEXI计算导则中规定，对采用非永久性主机功率/轴功率限定的船舶，PME取75% MCR或者83% MCRlim，二者取小。

对于这一修改，首当其冲的影响是对希望采用限定功率方式满足EEXI要求的船舶，其需要将主机功率限定在一个更小的MCRlim上才能满足既定要求。很多评论将这一修改解读为增加了现有船满足EEXI要求的难度，其实严格来说，船舶满足EEXI要求的功率点PME并没有改变，改变的只是船舶日常运营可以使用的功率范围，换而言之，船舶在不释放储备功率的情况下，所能达到的最大航速变小了。相应地，船舶在实际运营中所能体现的经济价值也必然受到影响。

另一个比较显著的影响就是，对于与Required EEXI仅有些微差距的船舶，采用限定功率方法以满足EEXI要求这一选项的优先级将大大降低。根据75% MCR或者83%MCRlim两者取小的规定，很容易可以分析出，如果船舶的限定后功率大于船舶额定装机功率的90%，EEXI计算时PME的取值将保持75%MCR不变，也就是说只有功率限定值小于90% MCR之后才会真正影响到船舶的Attained EEXI，但如果为了些微的EEXI变化而对主机功率做10%以上的调整，将极大影响船舶的经济性，得不偿失。

同时，需要特别强调的是，根据MEPC 75及会后空气污染和能效通信工作组的讨论来看，EEXI提出的采用限定功率方式以满足船舶技术能效要求的思路后续还将被引入到EEDI要求框架中，以解决新造船舶需同时满足EEDI要求与最小推进功率要求之间的矛盾。虽然因为时间关系本次MEPC 76未能就这一部分EEDI要求的升级修订进行详细讨论，但EEXI计算导则提出的PME对MCRlim比例与PME对MCR比例不同的思路无疑也将被引入到EEDI计算导则中。

除了对主机功率PME取值的调整，本次会议通过的系列导则与此前通信工作组报告的另一大的区别就是扩大了数值水动力计算（CFD）方法的使用范围。在EEDI验证中，CFD方法仅可以替代螺旋桨敞水试验，以及经母型船试验结果验证后评估船舶附体对船舶快速性的影响。但是在EEXI验证导则中规定，经由验证方批准的经母型船试航或模型试验结果确认或修正的数值模型和方法可以直接作为模型试验的替代。这一规定将大大扩大CFD方法在EEXI航速计算中的应用。虽然ITTC已经就CFD方法的应用给出了建议程序，但是不同的网格划分策略、求解模式、不同软件的差异，甚至是软件使用者水平和习惯的差别都会影响到最终的预报结果。此时，验证方的判别标准就将成为某一CFD方法是否可以替代模型试验的关键因素。就如何认定可以接受的合理的CFD方法和数值模型的边界方面，部分成员国和国际组织正在积极开展相关的研究工作。可以预见的是，如果CFD方法的拓展使用为EEXI计算验证所接受，其在EEDI计算验证中的应用范围也很可能被扩展。

其实不仅仅是在CFD方法的应用上，在一些EEXI计算参数的取值上，也需要验证方对其设定边界或者进行澄清。比如，对LNG船，为避免发动机或锅炉中过量的蒸发气释放到大气中或进行不必要的热氧化而对蒸发气进行燃烧所消耗的功率，经验证方批准，可从PME中扣除；再比如，对辅机计算功率PAE的计算，可以取EEXI验证前实际运营中的年度平均值。所有这些都需要验证方提出明确的方法进行考核和计入。可见，考虑到EEXI验证所针对的现有船在相应数据的获取难度上高于EEDI新造船，EEXI相关配套导则在计算参数的选取上给予了船舶更大的自由度，同时也对相关导则的实施监督提出了更高的要求。

作为船舶技术能效的两个指标EEDI和EEXI具有高度的相似性，但是在具体执行上，EEXI相较EEDI而言，在计算和验证上都有着更大的空间。虽然EEXI要求是EEDI要求在现有船上的延伸，但是在EEXI框架下制定的技术规则也会反过来影响到EEDI要求的修订，而后续关于创新型节能技术的评估规则也会同时渗透到两份导则之中。随着时间的推进，两套框架和技术要求可能会走向高度的融合。

CII的当下与未来

虽 然ISWG-GHG 8和MEPC 76在对CII相关的四份技术导则尤其是其中的G3 CII折减系数导则的讨论中意见分歧很大，虽然仍有部分问题留待MEPC 76会后成立的降低碳强度通信工作组进行解决，MEPC 76还是如期通过了CII相关的系列技术导则，对不同船型的CII指标、CII基线、2023年至2026年CII相对基线的折减系数和不同船型的CII分级要求给出了明确的规定。

在CII指标方面，不出意料地以载重吨和总吨作为载货量（Capacity）的AER和cgDIST当选为船舶的CII强制指标【CII适用的12种船型中，滚装货船（车辆运输船）、客滚船和豪华邮轮的CII指标为cgDIST，其余船型为AER】。虽然这样的指标选择会带来“空载营运能效反而最好”的矛盾，但这两个指标是目前IMO DCS唯二可支持的指标。为了配合后续CII的强制实施，MEPC 76会后降低碳强度通信工作组将对DCS数据报告格式进行修订，并同时制定CII自愿指标数据的报告格式。综合新造船EEDI数据从IACS上报到强制收集的转变，结合目前CII强制指标的“天然缺陷”，可以推测，对目前CII自愿指标的强制上报可能只是时间问题。

在MEPC 75会后通信工作组呈报给MEPC 76的CII折减系数导则草稿中，给出了对不同船型规定相同折减系数和区分制定折减系数两种方案，最终MEPC 76通过的CII折减系数导则选择了前者。这看似是一种公平，但事实上不同船型因其设计特征的差异，在降低AER/cgDIST方面的潜力是不同的，相较具有较大降速潜力的快船，对散货船、液货船这样的慢船，尤其是存在货品加热等问题的液货船，如何在2023年之后一段较长的时期内保持营运能效的持续提升，对船东来说不是个容易解决的问题。同时，对国际航运的整体来说，随着每年船队的更新、船舶的大型化发展等，正常情况下保持每年营运能效的持续小幅提升并不困难，但是对单船而言，在天气、经济、航线、货运量等一切外界因素都不变的情况下，随着船龄的提升，船舶的营运能效是在逐年降低的，只有不断采取新的技术能效或者营运能效改进措施实现能效“跃迁”才可能做到长久的“保级”。

如果说业界对2026年之后的CII折减系数值和未来的CII指标调整等问题尚可以保持冷静的观望态度，那么对CII计算中的油耗折减和/或航段免除这一问题的答案可以用“翘首以盼”来形容。在过去的MEPC 76会议上，各个国家和组织就G1 CII计算导则中给出的针对特殊货物、航段等计算CII时的油耗修正和航段免除问题提出了18份评论性提案。考虑到这一问题的复杂性，最终MEPC 76决定将该部分内容从G1导则中删除，改由MEPC 76会后通信工作组制定专门的G5 CII计算修正导则统一解决。考虑到导则出台可能会引发的市场对特殊货物、特别航段、特定船型的反馈，可以想见G5导则才是CII要求或者说现有船能效要求框架落地的“最后一只靴子”。

新规落地应对建议

与CII侧重船舶的年度 “临场发挥”不同，EEXI一早就明确了考核要求和考核步骤，结合IAPP证书年度、中间或换证检验（取早者）完成审核的要求也为业界积极推进为满足EEXI要求而进行船舶改造加了一剂助推。虽然说船舶技术能效水平与营运能效有一定的正相关性，但EEXI考核的是船舶在静水下的理想能耗，CII考察的却是风浪条件下船舶的真实油耗。不同的节能装置或节能措施在静水状态下的效果与波浪状态下可能会有很大差异，因此建议船舶在进行升级改造时，从EEXI评估与CII评估的整体性考量出发，对改造后船舶在静水下的快速性及在风浪条件惯常装载下的油耗进行综合分析，以选取合适的升级改造方案。同时，建议公司基于已批准的CII相关导则尽早开展船舶历年的营运能效水平评估，识别出影响船舶营运能效水平的关键项，根据CII要求的发展趋势，对单船的升级改造和船队的航线、运力、船舶更新做好规划。

为协助船东做好应对工作，中国船级社已针对国际航运碳强度新规出台了一揽子服务方案，包括：

1、船舶/船队技术能效（EEXI）计算、评估和预验证

2、船舶/船队营运能效（CII）计算、评级与预验证

3、船舶/船队相应船型EEXI/CII对比分析

4、提高船舶EEXI与CII的技术与措施，及其评估验证

5、航运碳强度规则咨询与培训

同时，作为MEPC 76会后降低碳强度通信工作组成员，中国船级社将会在后续规则制定中依托自身优势继续发挥好纽带作用，回应船东关切，维护船东权益，通过新的价值评判标准协助提高船舶的市场竞争力，携手业界，一起迎接航运碳强度新时代的来临。