船舶碳減排：在現(xiàn)實與未來之間選擇

本刊記者 鄺展婷

碳減排，已經是當前航運及其上下游行業(yè)目光焦點所在。減排的近期和遠期目標怎么確定？減碳的技術路徑怎么選擇？減碳成本投入怎么規(guī)劃、錢從哪里來？

近日，在主題為航運業(yè)溫室氣體減排的綠色航運研討會上，與會專家圍繞船舶碳減排展開熱議，并表達了自己的觀點。

逼近的時限VS迷茫的前路

世界各國碳減排戰(zhàn)略目標大同小異：基本是2030年左右實現(xiàn)中期目標，2050年或2060年實現(xiàn)遠期目標。對航運業(yè)界來說，2021年的國際海事組織(IMO)海上環(huán)境保護委員會第76、77屆會議（MEPC76、77），歐盟氣候保護法“Fit for 55”草案，歐盟的“FuelEU Maritime”倡議，《聯(lián)合國氣候變化框架公約》第26屆締約方會議（COP26）等，都一再強調了一個事實：碳減排“deadline”正在逼近！

“Fit for 55”草案以實現(xiàn)歐盟在2030年前將其溫室氣體（GHG）排放量比1990年的水平至少減少55%、在2050年成為氣候中性環(huán)境為目標，其中多項提案與航運業(yè)有關。歐盟委員會對歐盟碳排放交易體系（EU ETS）進行修訂，建議在2023年至2025年期間逐步將航運業(yè)納入系統(tǒng)中，將導致企業(yè)碳排放上限更嚴格、年減幅度逐步提高、排碳成本增加；另一項“FuelEU Maritime”倡議，計劃從2025年開始，對海運燃料的溫室氣體強度進行越來越嚴格的限制，并設定了溫室氣體減排具體目標，即到2025年為2%，到2030年為6%，到2035年為13%，到2040年為26%，到2045年為59%，到2050年為75%。

英國政府則發(fā)布了關于實施船舶二氧化碳排放監(jiān)測、報告和驗證制度（UK-MRV）的海事通告（MIN 669）。

COP26會議期間，美國、德國、法國、英國、日本、澳大利亞等22國簽署《關于綠色航運走廊的克萊德班克宣言》，承諾至2025年在全球兩個或多個港口間至少建立6條綠色航運走廊，希望到2030年進一步擴大綠色航運走廊數(shù)量，至2050年實現(xiàn)航運業(yè)脫碳。

而MEPC76、77雖然主要內容是對此前一些報告和成果的審議，但也明確了船舶溫室氣體減排初步戰(zhàn)略全要素復審要在2023年完成。屆時，具體的減排目標、中期減排措施、燃料標準、市場機制等都將得到明確。

面對各項碳減排法規(guī)、公約，航運界既感到“壓力山大”，又覺得“前路茫茫”。中國遠洋海運集團安全監(jiān)管本部機務安全監(jiān)督室高級經理陳吉認為，航運公司已經認識到，必須提前做好碳減排法規(guī)和公約的研判和履約準備。但是碳減排與此前的硫減排、壓載水處理不同，涉及船舶動力系統(tǒng)的變革，是個新的、巨大的挑戰(zhàn)，航運公司原有的形勢解讀、履約預判等方面的經驗根本不足以應對。

一方面，碳減排相關法規(guī)、公約的履約與航運企業(yè)的諸多部門相關，是一個系統(tǒng)性工程。如歐盟碳排放交易體系（EU ETS），對航運融資業(yè)務影響巨大；綠色航運走廊宣言的內容與負責航線設置、攬貨安排的經營部門相關；“FuelEU Maritime”倡議使用可持續(xù)海洋燃料和零排放技術，又與船舶管理部門相關。牽一發(fā)而動全身，碳減排履約相當于一家航運企業(yè)的整體行動，需要從管理架構、管控流程、內部系統(tǒng)等方面全面考量。

另一方面，碳減排路徑與前景不明朗?！暗靡嬗诘土蛴彤a業(yè)和相關燃料供應鏈的發(fā)展，應對限硫令成為航運業(yè)較為成功的履約案例；而碳減排，目前卻還沒有明確答案?！标惣f，業(yè)內專家有一個共識，無論是液化氣（LNG）、液化石油氣（LPG）、甲醇、生物燃料還是氫燃料、氨燃料，在普及率、基礎設施、技術成熟度、價格等方面以及能量密度、存儲難度、碳強度、安全性、兼容性等技術角度，都存在不同的問題，尚未有一個可實現(xiàn)零碳——或者至少是凈零排放目標的最終選擇。

主動出擊VS各自的選擇

盡管有著各種疑慮，但是碳減排的方向毫無疑問是明確的。中國船東協(xié)會常務副會長張守國認為，船舶碳減排是環(huán)保航運的主要內容，其實現(xiàn)有賴于綠色燃料、綠色裝備、綠色船舶等上下游產業(yè)的協(xié)同發(fā)展。

中國船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會秘書長、國際標準化組織船舶與海洋技術委員會主席李彥慶則指出，船舶碳減排已經成為國際社會廣泛關注的焦點，在歐美主導下，通過多邊倡議等行動，船舶碳減排規(guī)范和公約框架正在加速確立。

目前，歐美碳減排規(guī)范和公約內容逐漸明確，被業(yè)界驚呼“鐵閘正在落下”，頭部國際航運企業(yè)也已經有了明確的碳減排行動。達飛集團是LNG動力船方案的擁躉，已向中國船舶集團有限公司等造船集團下單建造了一批LNG雙燃料集裝箱船，預計到2024年累計有約40艘雙燃料箱船進入達飛船隊，新船上至23000TEU超大型箱船，下至1400TEU支線箱船。有消息稱，該公司還將新造10艘冰級雙燃料支線集裝箱船，總價超過6.2億美元，比普通支線箱船貴了整整一倍。

在大幅提高LNG燃料在船隊中應用比例的同時，達飛集團進一步投資生產1.2萬噸生物甲烷，計劃率先推出生物甲烷低碳航運服務。這1.2萬噸具有來源保證（GO）的生物甲烷可供2艘1400TEU集裝箱船在圣彼得堡與鹿特丹之間航行整整1年。自2021年5月起，達飛集團客戶可在Act with CMA CGM+系列服務中選用生物甲烷燃料。達飛集團認為，以生物甲烷結合雙燃料燃氣動力技術，能夠使該公司全價值鏈的溫室氣體排放量至少降低67%，船舶層面的溫室氣體減排比例達到88%。

另一航運巨頭馬士基集團則選擇了甲醇作為替代燃料方向。繼向韓國現(xiàn)代重工旗下尾浦船廠下單訂造全球首艘2100TEU碳中和甲醇燃料支線集裝箱船后，馬士基集團日前又與現(xiàn)代重工簽署協(xié)議，向現(xiàn)代重工訂造了8艘甲醇動力16000TEU集裝箱船，首制船將于2024年第一季度投入運營。與同規(guī)模船舶的行業(yè)平均水平相比，該型船單個集裝箱運輸?shù)哪茉葱侍岣?0%。完成部署8艘甲醇動力船舶后，馬士基集團預計每年減少約100萬噸的二氧化碳排放量。

馬士基(中國)有限公司政策法規(guī)事務總經理石應同表示，碳減排迫在眉睫，航運企業(yè)必須馬上行動起來。對比LNG、氨等替代燃料，馬士基認為甲醇用作燃料的技術較為成熟，具有安全性高、可常溫常壓存儲等優(yōu)勢，只要解決了綠色甲醇制取的問題，其適用性將會很強。為此，馬士基已經與可再生能源公司REintegrate合作，新建一個年產量為1萬噸級的碳中和電制甲醇生產設施；還投資了生產綠色生物甲醇和可再生天然氣的初創(chuàng)公司Waste Fuel和Prometheus Fuels。

“8艘甲醇雙燃料船舶投入使用后，每年將需要甲醇35萬噸；如果馬士基船隊全線改用甲醇，年需求量將達到2000萬噸?！笔瘧f。

加快行動VS成果涌現(xiàn)

“行動起來”成為航運業(yè)界的共識。李彥慶提醒說，盡管我國船海行業(yè)在船舶碳減排方面也作出了貢獻，但當前的船舶碳減排公約框架卻是在歐美主導下構建的，中國船海業(yè)在船舶溫室氣體減排議題上，需要加快進行系統(tǒng)性思考和研究，提供中國方案。

作為一個負責任的大國，中國正在積極推動碳減排，并做出了力爭在2030年碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和的莊嚴承諾。李彥慶認為，對造船大國來說，船舶碳減排更多的是戰(zhàn)略性機遇。他介紹說，目前船舶工業(yè)對船舶碳減排正在積極進行探索和準備，而且已經有了多項重要成果。但在尋找最優(yōu)解方面，沒有需求的牽引，沒有航運業(yè)的深度參與，造船業(yè)單方面的努力是不夠的?！跋Ｍa業(yè)鏈上下游加強合作，聯(lián)合研究，加快相關論證和驗證，特別是在替代能源方案方面，探索更符合國情的、系統(tǒng)性的解決方案。”他說。

大連海事大學航運發(fā)展研究院副研究員張爽持相同見解。她建議，航運業(yè)及上下游產業(yè)腳踏實地加快推動落實碳減排措施，除目前較為成熟的LNG替代燃料方案外，還需要開闊思路，研究探索最符合實際的碳減排方案。

事實上，我國船舶工業(yè)在碳減排技術的探索和應用方面已開展了大量工作，并取得了階段性成果。中國船舶集團旗下上海船舶研究設計院船型開發(fā)部副主任張卓介紹了目前上海船院在碳減排裝備研發(fā)方面的經驗。他介紹說，上海船院分析了目前各類替代燃料的技術成果和建造、運營成本，發(fā)現(xiàn)以目前的船舶租約價格暫時不能完全覆蓋應用替代燃料的成本，目前船舶轉換燃料單純從經濟角度考慮是不現(xiàn)實的。因此，從船舶設計角度，應用減碳設計，使船舶在現(xiàn)有技術框架下盡可能實現(xiàn)最優(yōu)能效，是非?，F(xiàn)實的選擇。

據介紹，上海船院從船舶總體優(yōu)化、結構輕量化、舾裝輕量化、機電輕量化等方面入手，通過對世界主要航線的分析，結合智能船舶營運數(shù)據，確定了最佳船舶主尺度和營運工況，并通過分艙進行了彎矩剪力優(yōu)化；同時，在保證船舶安全性和功能性的前提下，通過各項優(yōu)化和精細化設計，減少構件數(shù)，減輕舾裝和機電設備重量，從而減輕空船重量。上海船院尤其關注船舶在真實海況下的性能，通過參數(shù)化模型型線，優(yōu)化螺旋槳設計，應用風帆、空氣潤滑系統(tǒng)、節(jié)能導管、廢熱回收系統(tǒng)、變頻技術等新型節(jié)能系統(tǒng)與技術，在現(xiàn)有技術框架下實現(xiàn)船舶最優(yōu)能效。在能效優(yōu)化的基礎上，上海船院還進一步開展了LNG雙燃料動力、LNG雙燃料配置風帆助力系統(tǒng)、氨雙燃料動力、氫燃料電池動力、超級電容動力等替代能源的運輸船、客渡船等船型的研發(fā)，為航運業(yè)應用替代能源提供可選方案。

而在船舶建造領域，我國骨干船企對環(huán)保船舶的探索從未停步，近年來研發(fā)建造了各種規(guī)格的采用節(jié)能環(huán)保技術的船舶，以及應用替代燃料的船舶。

目前，金融界對船舶碳減排項目也比較有興趣。交銀金融租賃有限責任公司航運租賃部高級客戶經理雍升就表示，金融機構對低碳船舶的融資會有優(yōu)惠政策，低碳船舶項目的再融資也會得到市場支持，相反，對碳排放強度大的船舶產品，金融機構會在提供融資方案上越來越保守。張爽認為，根據IMO的會議安排，到2025年，IMO就會提出具體且大幅度的減碳要求，如果航運企業(yè)能加快行動，促使凈零排放船舶及時加入船隊，對業(yè)界來說具有重要意義?！?/p>

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核心觀點

“碳減排與此前的硫減排、壓載水處理等不同，是新的、巨大的挑戰(zhàn)，航運公司原有的經驗不足以應對?！?/p>

“在歐美主導下，通過多邊倡議等行動，碳減排規(guī)范和公約框架正在加速確立?！?/p>

“除目前較為成熟的液化天然氣（LNG）替代燃料方案外，還需要開闊思路，研究探索最符合實際的碳減排方案?！?/p>

“從船舶設計角度，應用減碳設計，使船舶在現(xiàn)有技術框架下盡可能實現(xiàn)最優(yōu)能效，是現(xiàn)實選擇。”

“希望產業(yè)鏈上下游加強合作，聯(lián)合研究，加快相關論證和驗證，特別是在替代能源方案方面，探索更符合國情的、系統(tǒng)性的解決方案?！?/p>