本刊記者 趙 博
2021年6月10日至17日,國際海事組織(IMO)海上環(huán)境保護(hù)委員會(MEPC)舉行了第76屆“云會議”,通過了一系列技術(shù)導(dǎo)則草案,旨在配合碳強(qiáng)度機(jī)制的實施。雖然是一些短期措施,但影響重大而深遠(yuǎn)。
如果現(xiàn)有船舶的能效現(xiàn)狀不改變,而借助于新造船的船舶設(shè)計能效來降低航運(yùn)業(yè)碳排放,國際海事組織(IMO)提出的減排戰(zhàn)略將難以實現(xiàn)。在2020年11月份舉行的IMO海上環(huán)境保護(hù)委員會(MEPC)第75屆會議(MEPC 75)上,IMO批準(zhǔn)了《國際防止船舶造成污染公約》(MARPOL)附則VI修正案。MARPOL附則VI修正案要求船舶提高船舶技術(shù)能效水平,降低運(yùn)營碳強(qiáng)度,為未來溫室氣體減排措施提供了重要基礎(chǔ)。
剛剛結(jié)束的MEPC 76通過了前述修正案,同時批準(zhǔn)若干配套技術(shù)導(dǎo)則。EEXI配套技術(shù)導(dǎo)則包括EEXI計算方法導(dǎo)則、EEXI檢驗和認(rèn)證導(dǎo)則,以及為符合EEXI采用的軸/發(fā)動機(jī)功率限制系統(tǒng)和儲備功率使用導(dǎo)則。CII評級配套技術(shù)導(dǎo)則包括營運(yùn)碳強(qiáng)度指標(biāo)和計算方法導(dǎo)則(G1)、營運(yùn)性碳強(qiáng)度指標(biāo)基線導(dǎo)則(G2)、營運(yùn)碳強(qiáng)度指標(biāo)相對于基線折減率導(dǎo)則(G3)和船舶營運(yùn)碳強(qiáng)度評級導(dǎo)則(G4)。
早在2011年,MEPC第62屆會議(MEPC 62)就已經(jīng)批準(zhǔn)了船舶能效設(shè)計指數(shù)(EEDI)有關(guān)要求,以期從新造船的設(shè)計角度提升船舶能效水平。隨著船舶能效議題不斷深入,業(yè)界逐漸深刻地意識到需要兼顧全球船隊中大量存在的現(xiàn)有船舶碳排放問題。為提升這類船舶能效,日本于MEPC第74屆會議(MEPC 74)期間提出EEXI概念,業(yè)界也在此后對其進(jìn)行了進(jìn)一步完善。
IMO秘書長林基澤(Kitack Lim)表示,新措施的采用將建立在IMO之前通過的強(qiáng)制性能源效率措施基礎(chǔ)之上,以引導(dǎo)航運(yùn)業(yè)走上正確的脫碳之路。“航運(yùn)脫碳之路雖然漫長,但它是各方共同要走的路,有必要起草短期碳減排草案,我們也會考慮和尊重彼此觀點?!绷只鶟烧f,MARPOL附則VI修正案于2022年11月1日生效,EEXI和CII的認(rèn)證要求將于2023年1月1日生效,通過采取短期措施對履行IMO在制定“國際海運(yùn)溫室氣體減排初步戰(zhàn)略”中做出的承諾至關(guān)重要。
EEXI是現(xiàn)有船舶能效的量度,旨在通過某些技術(shù)性措施/手段(如設(shè)備升級改造)降低船舶碳排放強(qiáng)度。根據(jù)MEPC 76的討論結(jié)果,EEXI有一套嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠嬎愎?,簡言之,即對單位貨物載重噸的單位海里二氧化碳排放量計算,確定與裝機(jī)主機(jī)功率、貨運(yùn)量和航速有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)二氧化碳排放量作為設(shè)計指標(biāo)。EEXI的計算根據(jù)EEDI計算方法進(jìn)行,基于MEPC.308(73)決議通過的《2018年新船達(dá)到的EEDI計算方法指南》對現(xiàn)有船舶進(jìn)行了一些參數(shù)修正。
首先需要明確兩個概念。EEDI是針對新造船技術(shù)設(shè)置的指數(shù),EEXI是針對現(xiàn)有船技術(shù)設(shè)置的指數(shù),新造船和現(xiàn)有船分別指2013年1月1日后簽訂建造合同的船和2022年4月1日前簽訂建造合同的船。EEXI計算所需材料包括EEDI計算書(對于適用EEDI的船而言)、新造船試航報告(需要滿載吃水狀態(tài)下的航速和功率曲線)、主機(jī)制造時臺架試驗報告和輔機(jī)制造時臺架試驗報告。然后根據(jù)這些材料和相應(yīng)公式計算Required EEXI。在數(shù)學(xué)表達(dá)上,Required EEXI=(1-Y/100)*EEDI Reference line value(Y為與船舶類型和尺度有關(guān)、且相對于基準(zhǔn)線
據(jù)中國船舶工業(yè)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院船舶標(biāo)準(zhǔn)化研究中心工程師李睿男解釋,IMO在圍繞EEXI進(jìn)行設(shè)計時,考慮到與已有的EEDI相協(xié)調(diào),強(qiáng)調(diào)以減排潛力明顯、技術(shù)成熟度高的技術(shù)方案提升船舶自身的減排性能。船舶二氧化碳排放量根據(jù)主機(jī)裝機(jī)功率、主機(jī)和輔機(jī)燃油消耗率,以及燃料與其產(chǎn)生二氧化碳質(zhì)量之間的轉(zhuǎn)換系數(shù)得出,運(yùn)輸功由貨運(yùn)量決定,通常與船舶載重量和航速相關(guān)。在MEPC 76期間,很多業(yè)界專家認(rèn)為鑒于EEXI關(guān)注船舶設(shè)計產(chǎn)生的能源效率,可以通過技術(shù)修正來實現(xiàn)對Attained EEXI的改進(jìn),例如限制軸/發(fā)動機(jī)功率、使用替代燃料和/或改進(jìn)船艏、螺旋槳,安裝旋翼帆、氣泡減阻等節(jié)能技術(shù)。主機(jī)燃油消耗比和航速相關(guān),運(yùn)量固定時,控制發(fā)動機(jī)功率或調(diào)整航速是獲得Required EEXI的關(guān)鍵,也是盡快滿足IMO相關(guān)要求的方式。
MEPC 76廣泛考慮了在軸/發(fā)動機(jī)功率限制情況下,EEXI計算公式中設(shè)置主發(fā)動機(jī)功率(PME)的可能選項(75%、83%和87%)。有代表指出,75%的限制不能真正實現(xiàn)降低油耗,EEXI的效力將被折減,主發(fā)動機(jī)功率應(yīng)該設(shè)置為額定裝機(jī)功率(MCR)的75%或限制安裝功率(MCRlim)的87%(以較低值為準(zhǔn))。但是MEPC的會間通信組成員多希望設(shè)置MCRlim的75%??紤]折中方案,MEPC 76確定在采取發(fā)動機(jī)功率限制的情況下,EEXI計算中的PME設(shè)置為MCRlim的83%或MCR的75%(以較低值為準(zhǔn))。
各方在MEPC 76上的討論以及會議確定的導(dǎo)則草案反映出IMO成員國及業(yè)界對于船舶減排的急迫,但是,要把草案轉(zhuǎn)化為切實操作并不很容易。
中國船級社(CCS)上海規(guī)范研究所高級工程師石珣說:“設(shè)置為MCRlim的83%比75%對現(xiàn)有船合規(guī)更難了,因其減速空間相對被壓縮,節(jié)能操作變得更加重要。EEXI是保障船舶合規(guī)的關(guān)鍵,需要對船舶額定功率再進(jìn)行某種經(jīng)過驗證的調(diào)整并投資節(jié)能技術(shù)才能得到Required EEXI?!?/p>
專注于溫室氣體排放和替代燃料的海事咨詢公司Arcsilea創(chuàng)始人兼首席顧問Edwin Pang也表示,盡管同意對于使用功率限制船舶的PME按照MCRlim的83%計算,而不是像EEDI那樣按照75%計算。但這一變化意味著(受影響的)船舶不得不將其發(fā)動機(jī)功率限制再調(diào)整約10%。而發(fā)動機(jī)功率的變化會影響在航船舶航速(為使Required EEXI大于或等于Attained EEXI),一些國家因此認(rèn)為這不利于本國航運(yùn)企業(yè)的市場競爭?!鞍臀髟贛EPC 76期間遞交信息提案,分析了限制船機(jī)功率并繼而降低船舶航速對該國經(jīng)濟(jì)造成的不利影響,認(rèn)為減速航行會使得更多商業(yè)活動出于時間原因,放棄海運(yùn)而轉(zhuǎn)向空運(yùn)?!崩铑D姓f。
然而,這并不是唯一的爭議。MEPC 76審議了一項根據(jù)在航船舶性能測量的經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定EEXI準(zhǔn)確參考航速的建議性替代方法,該方法被提案方認(rèn)為在確定參考航速方面提供了解決方案,尤其對于沒有試航數(shù)據(jù)的船舶而言。但一些代表則辯稱,這可能對于沒有參照國際標(biāo)準(zhǔn)、未經(jīng)核查及沒有校準(zhǔn)吃水狀況的船舶計量產(chǎn)生重大影響,進(jìn)而影響EEXI的有效性??死松–larksons)曾選取基準(zhǔn)船型數(shù)據(jù)估算,結(jié)果是目前運(yùn)營的油船和散貨船船隊中,有約60%的船舶在理論上可滿足EEXI要求(包括采取限制主機(jī)功率的措施),不滿足要求的船舶約占船隊總規(guī)模的40%。根據(jù)了解到的情況,這40%中,有一部分老舊船舶缺乏相關(guān)材料或當(dāng)時是在設(shè)計吃水/壓載吃水狀況下測試后換算至結(jié)構(gòu)吃水并進(jìn)行的EEDI計 算。 在Edwin Pang看來,對于這些沒有被認(rèn)可的航速功率曲線證明文件的船舶而言,通過上述建設(shè)性替代方法確定航速,會讓符合EEXI要求的船舶比例進(jìn)一步下降。換句話說,這些暫時不符合EEXI要求的船舶可能需要結(jié)合多種手段來達(dá)標(biāo),否則將被迫退出市場運(yùn)營?!熬C合來看,EEXI將是一項更具挑戰(zhàn)性的標(biāo)準(zhǔn),且可以使許多現(xiàn)有船舶達(dá)到比EEDI框架下的新船更高的標(biāo)準(zhǔn)。只是實際情況比乍看要復(fù)雜很多。因此,MEPC 76建議之后對前述建設(shè)性替代方法進(jìn)行進(jìn)一步審查,以期未來納入導(dǎo)則。”
通過一個例子,也許會讓我們更容易理解這在實踐中意味著什么?!耙砸凰铱偣β蕿?930千瓦的卡姆薩型散貨船(Kamsarmax)為例,在IMO船舶溫室氣體減排第8次會間工作組會議(ISWG-GHG 8)審議之前,如果使用速度功率曲線計算,這艘船的功率限制將很小,只減少330千瓦,相當(dāng)于限制功率3.3%。當(dāng)調(diào)整到MCRlim的83%,假設(shè)也使用前述建設(shè)性替代方法確定航速的話,功率需要限定至7300千瓦,相當(dāng)于降低26.5%?!痹贓dwin Pang看來,由于缺少了一紙證明(航速功率曲線文件),同一艘船的功率限制大相徑庭,“在CII評級足以消除這種情況之前,這會造成一種極不公平的競爭環(huán)境?!?/p>
EEXI是理論碳排放強(qiáng)度,屬于技術(shù)指標(biāo),而CII是實際碳排放強(qiáng)度,IMO此前提到的“碳排放強(qiáng)度在2030年較2018年減少40%”目標(biāo)指的就是CII。
MEPC 76的一個關(guān)鍵決定是明確了CII相對于基線的折減率。以2019年作為參考基準(zhǔn)年,2020~2022年的CII年持續(xù)線性折減為1%,2023~2026年的年持續(xù)線性折減為2%,2026年要比基準(zhǔn)年降低11%。同時,2027~2030年的折減幅度繼續(xù)提升(折減率待2026年1月1日前確定)。
IMO第四次溫室氣體研究報告顯示,2008~2019年間,全球5000總噸以上船舶碳排放強(qiáng)度改善了23.6%,而IMO的目標(biāo)是碳排放強(qiáng)度在2030年較2008年減少40%,也就是說,碳排放強(qiáng)度需要再降低16.4%。當(dāng)2019年作為基準(zhǔn)年時,年度能效比(AER)基準(zhǔn)降至76左右(2008年為100),16.4%就折算成了21.5%。
與此同時,AER在2012~2019年間的改善程度均在1.5%~1.6%之間,在有資料顯示干散貨或集裝箱運(yùn)輸市場以淘汰舊船或提高單船運(yùn)力的方式使船隊能效得到近50%提升的情況下,可推出通過技術(shù)改進(jìn)及運(yùn)營操作會產(chǎn)生0.75%~0.8%的碳排放改善。Edwin Pang由此粗算出2026年通過技術(shù)改進(jìn)及運(yùn)營操作得到的碳排放改善結(jié)果為5.6%。這表明CII在2026年的折減率與通過技術(shù)改進(jìn)及運(yùn)營操作減排結(jié)果之差為5.4%。以油船為例,當(dāng)其在2026年被評為E級時,將至少進(jìn)行19%降耗改 進(jìn)(<1.27*Required AER-1.08*Required AER>*100%),而這還在已有5.4%的改善來自于船舶替換情況下。根據(jù)CII評級機(jī)制及特點,有20%和15%的船舶會被評D級和E級,而三大航運(yùn)市場(班輪、散運(yùn)、油船)15%的船舶有近3300艘。D級和E級船舶必須每年證明其改進(jìn),連續(xù)三年未達(dá)C級將額外提交整改計劃納入船舶能效管理計劃(SEEMP),船公司實施新的SEEMP并進(jìn)行糾正及自我監(jiān)控?!叭魏吻闆r下,租船人都可決定只租評級為A-C級的船,其它檔位船舶的競爭力降低,而這對于那些努力減排以確保船舶符合要求的船東或運(yùn)營商來說,現(xiàn)在的確是一個充滿挑戰(zhàn)的時代?!盓dwin Pang說。
CII評級無法與EEXI分割,石珣在研究MEPC 76簡報之后坦言:“雖然CII評級是根據(jù)船舶自身碳排放強(qiáng)度表現(xiàn)與既定評級邊界進(jìn)行比較而得,與其它船舶碳排放碳強(qiáng)度水平無關(guān),但船東還是需要同時對兩者進(jìn)行評估后,再選擇合適的能效改進(jìn)方式才行?!?/p>