海南省機動漁船能耗及碳排量的調(diào)查與研究

許倩+翁紹捷+李嚴(yán)

摘 要 漁業(yè)作為海南省的重要產(chǎn)業(yè)，漁船數(shù)量多，能源消耗量大，是溫室氣體的主要來源之一。調(diào)查分析海南省機動漁船能耗和碳排量情況，對于發(fā)展海南省漁業(yè)的現(xiàn)代化具有重要意義。依據(jù)農(nóng)業(yè)部漁業(yè)局提供的2014年的海南漁船擁有量的資料數(shù)據(jù)，參照現(xiàn)有漁船多項因素，同時利用ORNL為計算碳排量提供的方法，分別對海南省機動漁船的燃油消耗量及碳排量進行估算，分析出高能耗高污染的主要船型及原因，為海南省相關(guān)部門制定節(jié)能方案及減排措施提供了詳細(xì)數(shù)據(jù)和建議。

關(guān)鍵詞 機動漁船 ；能源消耗 ；碳排放 ；低碳漁業(yè)

中圖分類號 F205

Abstract Fishing industry is an important industry in Hainan Province； the large numbers of fishing boats are one of the main contributors of the greenhouse gas. The study of energy consumption and carbon emission fishing boats in Hainan is very important to the modernization of fishing industry. According to the statics about the total number of the fishing boats in Hainan province provided by Fishery Services in the Agricultural Department in 2014 and the multi-facts in todays fishing boats， we apply ORNL to calculate the carbon emission. We estimate the energy consumption and carbon emission in the whole province and pick up the type of boats that rank high in pollution and the reason behind it. We help the relative departments the Hainan Province schedule energy-saving solutions and provide detailed suggestions and statics in reducing pollution.

Key words motor fishing vessel ； energy consumption ； carbon emission ； low-carbon fishery

中國是一個漁業(yè)大國，是漁船擁有數(shù)量最多的國家，低能耗、低污染、低排放是當(dāng)今漁業(yè)發(fā)展的方向，但實際情況是漁船仍以石油為最主要動力能源，由此造成的環(huán)境污染、能源浪費、溫室效應(yīng)愈加嚴(yán)重，在進行可持續(xù)發(fā)展的道路上仍面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。漁業(yè)在能源消耗和排放方面屬于嚴(yán)重的行業(yè)之一，存在著節(jié)能減排的巨大潛力。

海南省做為中國的漁業(yè)大省，海域面積200多萬km2，沿海天然港灣68處，大陸架漁場面積為83萬km2，有豐富的漁業(yè)資源和完善的基礎(chǔ)設(shè)施。2014年海南省農(nóng)林牧漁產(chǎn)業(yè)完成增加值832.8億元，其中漁業(yè)就完成了增加值231.2億元，約占比重的27.8 %[1-2]。

海南漁業(yè)生產(chǎn)對資源依賴程度高，能源消耗嚴(yán)重，資源利用效率與現(xiàn)代漁業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)比較差距明顯，存在著高能耗、高污染、高排放、低效能、低效率、低效益等現(xiàn)象[3-5]，嚴(yán)重影響了海南省漁業(yè)現(xiàn)代化的快速發(fā)展，制約了特色漁業(yè)的品牌創(chuàng)建。通過調(diào)查分析海南省漁船的能耗和碳排量，推進漁船的節(jié)能減排，對于海南省漁業(yè)發(fā)展具有重大意義，預(yù)期為相關(guān)部門制定碳排放標(biāo)準(zhǔn)和采取有效減排措施提供實際依據(jù)。

1 海南漁業(yè)的基本現(xiàn)狀

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文漁船的基本情況全部來源于《2014海南統(tǒng)計年鑒》、《中國漁業(yè)統(tǒng)計年鑒2012》[6]、《中國漁業(yè)統(tǒng)計年鑒2014》[7]中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)；在對海南省漁船的能耗和碳排量的調(diào)查以《2014海南統(tǒng)計年鑒》、《中國漁業(yè)統(tǒng)計年鑒2014》提供的數(shù)據(jù)為依據(jù)，參照漁船捕撈產(chǎn)量、作業(yè)方式、裝機功率和船舶噸位等因素對漁船燃油消耗進行測算[8]；采用美國橡樹嶺國家實驗室（ORNL）提出的化石燃料排放二氧化碳的計算方法，對海南省漁船的C及CO2排放量進行測算[9]。

1.2 海南漁業(yè)現(xiàn)狀分析

海南省漁業(yè)生產(chǎn)仍然以傳統(tǒng)作業(yè)模式為主，在多年的發(fā)展中，雖然有長足的進步，但就整體而言，實際情況與國內(nèi)漁業(yè)發(fā)達(dá)省份仍有差距。截至到2014年底海南省傳統(tǒng)漁民人數(shù)25.82萬，依賴于漁業(yè)生產(chǎn)的人數(shù)眾多，由于傳統(tǒng)漁業(yè)捕撈勞動強度大，經(jīng)濟效益低，海南漁業(yè)勞動力呈逐年遞減趨勢。全省捕撈量的90 %屬于近海捕撈（水深40-100 m），遠(yuǎn)洋捕撈和淡水養(yǎng)殖產(chǎn)量僅占10 %。過度依賴近海作業(yè)，資源的再生能力逐漸滯后于現(xiàn)有的捕撈強度，致使經(jīng)濟傳統(tǒng)類魚類、貝類、頭足類等海產(chǎn)品數(shù)量嚴(yán)重衰減，漁獲物已經(jīng)呈現(xiàn)小型化、低齡化的現(xiàn)象。面對現(xiàn)狀，海南省捕撈正由傳統(tǒng)資源消耗性向資源養(yǎng)護型過渡，以明確向外海及遠(yuǎn)洋捕撈擴展[10]。

1.3 海南漁船擁有量統(tǒng)計

1.3.1 海南漁船現(xiàn)狀分析

截至2014年海南全省機動漁船年末擁有量26 805艘，共437 836 t，平均噸位僅16.3 t，總功率1 244 529 kW，平均功率46.42 kW。近年來全省機動漁船的整體數(shù)量以年均2 %的速度在減少。原因是部分機動漁船船齡接近報廢年限，淘汰的漁船以內(nèi)陸捕撈機動漁船為主，海洋機動漁船數(shù)量在逐年增加。全省漁船以木質(zhì)漁船占絕大多數(shù)，船長在10-30 m之間，功率在40-400 kW不等。漁船陳舊、裝備落后、機械性能低、燃油消耗多、續(xù)航能力差等現(xiàn)象成為漁船運營成本增加的重要因素，其中漁船總運營成本的50 %以上是漁船動力主機燃油消耗所產(chǎn)生的[11]。全省現(xiàn)有漁船大部分無法滿足向遠(yuǎn)洋發(fā)展生產(chǎn)的要求，漁業(yè)生產(chǎn)裝備的落后制約著海南省漁業(yè)的發(fā)展。endprint

1.3.2 海南現(xiàn)有漁船數(shù)量統(tǒng)計

漁業(yè)生產(chǎn)過程中能耗和碳排放的最主要來源是機動漁船，因此需要查詢整理海南省全部機動漁船數(shù)量的具體數(shù)據(jù)。為便于分析機動漁船能耗及碳排量的具體來源，在統(tǒng)計過程中，按照漁船本身的不同因素進行劃分、統(tǒng)計。統(tǒng)計類型包括：按船長及功率分類、按工作用途分類、按作業(yè)類型分類。根據(jù)不同類型機動漁船的具體數(shù)量及功率的多少，就可以大概歸納出能耗大、碳排放量多的最主要類型機動漁船的詳細(xì)數(shù)據(jù)。

海南省機動漁船擁有量如表1。

從表1可知，全省機動漁船劃分為海洋漁船和內(nèi)陸漁船，12 m以下機動漁船數(shù)量及功率占總量的84 %，12-24 m之間機動漁船數(shù)量及功率占總量的15.7 %，24 m以上機動漁船數(shù)量及功率不足總量1 %。

在全省機動漁船總量中用于生產(chǎn)的機動漁船占絕大多數(shù)，44.1 kW以下的機動生產(chǎn)漁船數(shù)量及功率都占總量81 %，在44.1-441 kW之間的數(shù)量及功率占總量的18 %，441 kW以上的機動漁船數(shù)量及功率不足總量1 %。由此可見，海南省用于捕撈作業(yè)的機動漁船以中小型為主，大型機動漁船不足，缺乏遠(yuǎn)洋作業(yè)能力，本省遠(yuǎn)洋捕撈產(chǎn)量嚴(yán)重不足。

海南省機動漁船擁有量按照工作用途劃分如表2。

從表2可知，全部機動漁船包括生產(chǎn)機動漁船和輔助機動漁船。生產(chǎn)機動漁船的類型有海洋捕撈漁船、海洋養(yǎng)殖漁船、內(nèi)陸捕撈漁船和內(nèi)陸?zhàn)B殖漁船；輔助機動漁船包括海洋輔助漁船、內(nèi)陸輔助漁船和漁業(yè)執(zhí)法船。全省捕撈機動漁船的捕撈產(chǎn)量為1 130 702 t，總功率為1 198 147 kW，平均功率為全省機動漁船總功率的96.3 %；養(yǎng)殖機動漁船的養(yǎng)殖產(chǎn)量為596 638 t，總功率為6 382 kW，平均功率為全省機動漁船總功率的0.5 %；輔助機動漁船總功率為40 000 kW，平均功率為全省機動漁船總功率的3.2 %。

海洋捕撈機動漁船則按照作業(yè)類型的不同劃分，類型包括：拖網(wǎng)、圍網(wǎng)、刺網(wǎng)、張網(wǎng)、釣業(yè)（表3）。

在各種作業(yè)方式中，海洋捕撈作業(yè)方式以刺網(wǎng)作業(yè)為主，拖網(wǎng)次之。其中刺網(wǎng)機動漁船功率占總量的45 %，拖網(wǎng)機動漁船功率占總量的20 %，圍網(wǎng)機動漁船功率占總量的18 %，釣業(yè)機動漁船功率占總量的8 %，其他作業(yè)機動漁船功率占總量的6 %，張網(wǎng)總功率比例最小為3 %。

2 機動漁船能耗及碳排量計算方法

2.1 機動漁船能耗計算

3 結(jié)果與分析

3.1 機動漁船能耗總量估算

根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，海南省擁有的全部26 805艘機動漁船當(dāng)中，海洋捕撈機動漁船25 758艘，總噸位為422 581 t，總功率為1 177 142 kW，占所有機動漁船總功率的94.6 %，海洋捕撈機動漁船不同作業(yè)類型燃油消耗測算如表4，根據(jù)推算全省海洋捕撈機動漁船燃油消耗合計約52.2萬t。

統(tǒng)計估算完海洋捕撈漁船之后，剩余其他工作類型機動漁船的擁有量為1 047艘，總噸位為15 291 t，總功率為67 387 kW。包括內(nèi)陸生產(chǎn)機動漁船、養(yǎng)殖機動漁船、還有非生產(chǎn)性的輔助機動漁船等各類型機動漁船。其使用、經(jīng)營情況各不相同，難以具體分類型估算。這部分機動漁船以木質(zhì)船型為主，普遍船型較小、功率較低。全年運行300個工作日，每日工作3-5 h，平均全年工作時間約為1 500 h。機動漁船一般柴油機消耗量新機型在210 g/（kW·h）左右，老機型為260 g/（kW·h）左右[6]，全省機動漁船船齡大，使用老機型比較多，取平均耗油率為250 g/（kW·h）。則其他工作類型機動漁船燃油消耗量為：

由此可以推算海南全省機動漁船燃油消耗總量約為54.73萬t。但上述估算還存在一定的局限性，首先是油耗系數(shù)取自調(diào)查統(tǒng)計的平均數(shù)，忽略了不同的船只長度、噸位及功率，存在一定的偏差；其次是油耗系數(shù)以漁船主功率為目標(biāo)參數(shù)，概括了漁船輔機的燃油消耗，計算結(jié)果存在一定損失。

3.2 機動漁船碳排放量的估算

據(jù)調(diào)查統(tǒng)計資料初步計算，捕撈機動漁船每捕撈1 t活魚上岸，排放的二氧化碳量約為1.7 t[14]。由此可見，捕撈過程中會導(dǎo)致大量的二氧化碳排放。如按海南全省機動漁船捕撈產(chǎn)量110萬t計算，折合成二氧化碳排放量約為187萬t，這些量的二氧化碳需要0.8萬hm2面積的森林吸收一年。

全省機動漁船在工作過程中燃油消耗總量約為54.73萬t，則海南全省機動漁船碳排放量計算結(jié)果如下：

具體海洋捕撈機動漁船不同作業(yè)類型碳排放測算如表5，由表可見，刺網(wǎng)、拖網(wǎng)和圍網(wǎng)作業(yè)是海洋機動漁船捕撈作業(yè)中CO2排量的主要產(chǎn)生源，占機動漁船碳排放總量的84 %。

4 建議與結(jié)論

4.1 海南機動漁船高能耗及高污染排放的主要原因

海南省機動漁船眾多，究其海南省機動漁船高能耗及高污染排放的主要原因有下面2個方面：

（1）受近幾年海洋漁業(yè)資源衰減的影響，及其漁業(yè)捕撈生產(chǎn)能力的制約，漁民經(jīng)濟收益減少。由于造價昂貴數(shù)、成本過高，新型玻璃鋼、鋼質(zhì)機動漁船數(shù)量占小部分，大部分是船齡在10年以上的木質(zhì)機動漁船。由于漁船老化現(xiàn)象嚴(yán)重、設(shè)備落后、技術(shù)水平低，燃油消耗量本來就大，在加上設(shè)備經(jīng)過多年大負(fù)荷運轉(zhuǎn)，設(shè)備缺乏的必要養(yǎng)護、維護，動力機械效率進入快速衰減期，機械性能下降明顯，造成燃油消耗因無用功的增加而大量浪費，油耗的增加必然造成碳排放量的增加。

（2）由于漁船造船時間早，沒有統(tǒng)一的建造標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，船型尺寸雜亂無章。隨意性的造船致使?jié)O船優(yōu)化程度不夠，阻力性能和安全性能無法保障。此類漁船的機械性能與船長及船機槳難以最優(yōu)匹配，且與經(jīng)過科學(xué)設(shè)計的規(guī)范漁船存在較大性能差異，造成能耗和碳排量的增加。

4.2 海南漁船節(jié)能減排的建議endprint

4.2.1 海南漁業(yè)裝備改進策略

據(jù)走訪調(diào)研，海南大部分漁民文化程度不高，缺乏對提高航速理論的了解，盲目的認(rèn)為只要提高功率，相對應(yīng)的航速就會增加。可實際情況是只有主機功率、轉(zhuǎn)速及螺旋槳直徑相互匹配，才會達(dá)到漁民的預(yù)期效果。只增加單船功率，雖會改變微量的螺距，但在生產(chǎn)作業(yè)中就會消耗更多的燃油，碳排放量也相應(yīng)增大，而航速并沒有提高多少。因此要對漁民加大漁業(yè)裝備知識的宣傳普及力度，消除錯誤觀念，優(yōu)化動力推進系統(tǒng)，提高燃油利用效率，合理科學(xué)的進行漁船的裝備更新?lián)Q代。

改進更新裝備后的漁船，漁民捕撈積極性會大幅度提高，在近海超負(fù)荷捕撈作業(yè)，不利于近海漁業(yè)資源的保護與恢復(fù)，使本來就日益緊張的近海漁業(yè)資源更加雪上加霜。因此對于改造后的漁船要進行科學(xué)的規(guī)劃、管理，統(tǒng)籌生產(chǎn)作業(yè)的發(fā)展方向?？山柚鷿O船裝備改進之機會，推廣遠(yuǎn)洋漁船漁業(yè)裝備，為更好的發(fā)展海南遠(yuǎn)洋漁業(yè)做貢獻(xiàn)，同時要為漁船進行遠(yuǎn)洋設(shè)備改進提供資金補貼和技術(shù)支持。漁船漁機漁具的優(yōu)質(zhì)配置與集成，是漁業(yè)節(jié)能節(jié)能減排的有效方法之一[15]。

4.2.2 新型能源技術(shù)發(fā)展

漁船節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)主要針對漁船動力裝置及輔助動力裝置開展。新技術(shù)推廣要圍繞海洋漁業(yè)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展現(xiàn)狀，并結(jié)合海南省漁業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的實際需求，以漁業(yè)節(jié)能減排為最終目的，綜合利用風(fēng)帆助推裝置、液化天然氣與燃油混合動力、風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)、生物柴油代替燃油等現(xiàn)有科研成果及技術(shù)優(yōu)勢。通過協(xié)同研發(fā)、集成創(chuàng)新、應(yīng)用推廣，解決機動漁船燃油消耗及碳排量大的問題，實現(xiàn)節(jié)能減排的最優(yōu)方案。為海南省漁業(yè)大范圍應(yīng)用新型能源技術(shù)提供技術(shù)支撐和成果積累，更好地保障漁民出海捕撈作業(yè)的安全性，為漁民提供更好的能源解決方案和更高的經(jīng)濟收益，推進新能源在海南漁業(yè)中的應(yīng)用，減少漁業(yè)污染，促使先進技術(shù)與傳統(tǒng)漁業(yè)的融合和提升。

4.3 結(jié)論

海南全省機動漁船燃油消耗總量約為54.73萬t，碳排量為46.64萬t，折算成CO2排放量為171.17萬t。海洋捕撈漁業(yè)的能耗及碳排放量呈現(xiàn)出增長趨勢，同時由于作業(yè)方式能好強對海南海洋捕撈漁業(yè)溫室氣體排放影響較大，刺網(wǎng)、拖網(wǎng)和圍網(wǎng)3種作業(yè)方式與其他作業(yè)方式相比溫室相應(yīng)最強。雖然漁業(yè)的機動漁船燃油消耗及排放量在全省各個行業(yè)中只占總量的一部分，但也有責(zé)任為全省的節(jié)能減排做出貢獻(xiàn)，盡最大努力提高能源利用效率，限制溫室氣體的排放。

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