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航运减排路任重道远
时间:2021-04-22     来源:中国水运网    

近日,有消息传来,丹麦埃斯比约港将使用近海风能作为可再生能源。通过使用可再生近海风能和能源管理系统,丹麦港口将成为海运业第一个有望实现将碳排放降低70%目标的港口。

航运业是交通运输重要组成部分,也是交通运输实现绿色低碳转型的重要切入点,理应成为脱碳的排头兵。克拉克森数据显示,2020年航运业二氧化碳排放量约8.1亿吨,占全球二氧化碳总排放量2.4%。而全球货物运输中约90%,是通过海运完成的,因此,要实现碳达峰、碳中和,航运业任重道远。

国际海事组织的减排历程

国际海事组织(IMO)一直致力于推动航运业的温室气体减排工作,将降低船舶碳排放列为重点管理措施。

为推动国际航运业尽快实现减排目标,IMO2011年通过了船舶能效设计指数(EEDI),将其作为控制船舶温室气体排放的主要手段,以期监管航运和船舶行业低碳排放的过程;2018年通过了《减少船舶温室气体排放的初步战略》,从愿景目标、减排力度、指导原则、不同阶段的减排措施和影响等方面对航运业应对气候变化的行动作出总体安排。这不仅是全球航运业首次为应对气候变化制定的温室气体减排战略,还是 IMO在航运温室气体减排谈判进程中的重要里程碑。

随着航运业绿色转型的蓝图绘就成型,航运业减排进程也正式进入快车道。按照路线图,IMO在2018年在10月召开的MEPC73会议上批准了IMO初步战略计划的2023年前后续行动计划。

随着船舶能效议题研讨的不断深入,业界逐渐意识到需要兼顾全球船队中大量现有船舶的碳排放问题。根据2019年数据显示,全球船队的CO 2 排放量共计约8亿吨。其中,67%的排放量来自2013年1月1日前建造的、吨位在400GT以上的现有船舶,而这些船舶不适用于EEDI的规定。为提升这类船舶的能效水平,日本在2019年举办的MEPC 74会议上提出了EEXI的理念,EEXI考虑了与EEDI相协调,是面向短期减排目标的强制性技术方案,旨在“以可控的技术方案实现船舶减排”,侧重于船舶自身减排性能的提升。该草案在2020年11月举行的MEPC 75会议上获得批准,并拟在MEPC 76会议上正式通过。

经过各方利益的博弈与平衡,IMO 关于船舶碳减排的初步战略将于 2023 年正式转为最终战略,相关国际规则的变化将决定航运业的发展方向。这势必给我国节能减排相关政策的制定带来重大影响,航运业节能减排的阶段性目标与措施也需要随之进行调整。国际规范与新兴技术将成为影响航运业未来清洁低碳发展的重要因素,随着 IMO 最终环保预期规则和标准的确立,新的船舶与航运投资发展机遇也将随之而来。

脱碳政策下的航企行动

日前,DNV发布了《面向2050年的海事展望》(以下简称《展望》)。《展望》指出,当前十年,航运业面临的主要挑战是寻找并开启一条脱碳之路。替代性的碳中和燃料对于实现IMO2050年温室气体减排目标至关重要,也是航运业在2100年之前实现完全脱碳这一最终愿景的唯一可行方法。

诸多航运企业,在IMO政策下纷纷作出了行动。其中,达飞集团选择将LNG作为未来主要的船用燃料。2020年9月,全球首艘以LNG为动力的23000TEU超大型集装箱船“雅克·萨德”轮正式投入运营,被认为是航运业在燃料选择上走出了至关重要一步。

此外,地中海航运、赫伯罗特、HMM、海洋网联船务等诸多船公司在订造超大型集装箱船时,都将LNG燃料作为第一选择。而马士基确定进行开发的新型燃料包括甲醇/乙醇、生物甲烷和氨,并希望在三年内订购第一批可在指定区域内运营的小型集装箱船。

尽管选择的脱碳路径不同,但目标都是为了最终实现减碳乃至零碳排。

我国也十分重视IMO脱碳任务,并提出了推进交通运输碳达峰碳中和任务。为此,2020年,国内首个海上国际LNG加注中心正式落户深圳,盐田港将成为全球海上LNG加注中心建设先行者之一,助力中国LNG加注服务网络建设和粤港澳大湾区建设,发展LNG燃料加注市场,推动船舶节能减排和绿色生态航运发展。

此外,中远海运、东方海外、招商局和长荣海运等航运企业在其可持续发展报告中均提及脱碳问题。

中远海运报告显示,其在船舶新造中优化设计线型,并采用高效螺旋桨及节能装置,合理选择技术参数和设置配置,降低油耗和排放水平。

其中,中远海运对球鼻艏的改造可减少船舶行驶过程中的空气阻力,从而降低油耗。此外,中远海运还推出IOP项目,该项目可提高船舶的港口直靠率及在港操作效率,压缩船舶在港时间。

作为降低碳排放的关键举措,对新型能源的探索和尝试始终是航运企业的重点工作。

中远海运根据IMO海上环境保护委员会的限硫计划,已与相关船舶燃油供应商签订长期合作协议,该合作将保证中远海运未来对硫含量不超过0.5%m/m船用燃油的需求。

前路仍充满挑战

IMO温室气体减排初步战略包括愿景、减排力度、指导原则、短期、中期、长期减排措施和影响等内容,IMO也正在按照时间表和路线图开展相关工作。但该文件本身并不具有法律约束性,无论是愿景、目标或者措施,只有被纳入IMO强制性文件框架后才真正具有法律效力。这意味着其现阶段的目标、措施等尚未成熟,具有不确定性,而这些不确定因素必将对未来航运业各方带来重大而深远的影响。

政策方面,各方将基于实证分析和研究进一步审议初步战略,并将于2023年形成最终战略。在此期间,IMO将通过船舶油耗数据收集机制的实施收集船舶排放数据,并开展第四次温室气体研究,评估全球海运业排放现状和减排潜力,确保2023年战略决策的科学性和合理性。

技术能效方面,自EEDI生效以来,对新造船能效水平的提升促进作用明显,很多船舶不但可以满足本阶段要求,还可以提前考虑满足下一阶段的要求。2019年,在MEPC74会议批准了EEDI第三阶段的修正草案,修正草案将第三阶段对某些船舶种类包括集装箱船、气体运输船、普通货船以及LNG船的实施日期由2025年提前到2022年,同时对一些船舶类型提高了EEDI折减率。IMO目前正在审议设定新的EEDI第四阶段要求的可行性,并对相关技术措施的减排潜力进行评估。此外,考虑到替代燃料的应用将是后续实现海运温室气体减排目标的重要措施之一,IMO将进一步对甲烷泄露、燃料的全生命周期、非传统动力系统等议题开展审议。目前已有动议重新构建EEDI技术规则,考虑将二氧化碳以外的温室气体一并纳入规则范围。

营运能效方面,在IMO数据收集机制(DCS)实施之后,后续将对收集的数据开展分析。此外,虽然新船EEDI或现有船EEXI表征船舶固有的技术能效水平,但是其实际的二氧化碳排放受很多因素影响,因此,目前短期措施中提出了基于目标的船舶营运能效控制方案,拟通过对SEEMP的强制审核机制,定期核查船舶实际的营运能效水平是否满足强制性削减目标,并对不满足预定目标的船舶采取相应的措施。由于船舶营运能效波动性大的特点以及前期国际航行船舶营运能效基准有待进一步核定等,因此,目前营运能效基准线、强度衡量指标等将在近期进一步开展研究,其生效实施方式将与EEXI的实施结合予以考虑。

虽然近年来全球在应对气候变化方面做出了很多的努力,但相关的评估认为,目前气候行动的规模与速度仍远远不足。2019年发布的IPCC海洋与冰冻圈报告、IPCC土地报告以及世界气象组织(WMO)关于2018年大气中二氧化碳浓度再创新高的数据,均显示出应对气候变化的紧迫性。联合国环境规划署(UNEP)在2019年底发布《减排差距报告2019》,也提出全球整体减排力度需在现有水平上提升至少5倍,才能在未来10年里达到实现1.5℃温控目标径。在这样的国际背景下,全球各行业温室气体减排措施及行动,包括国际航运温室气体减排相关措施及行动后续都将面临调整的压力。

对此,CCS上海规范所技术支持和保障部副主任李路表示:“航运温室气体减排目前已取得阶段性成果,新船能效水平已得到一定幅度提升,船舶能效管理理念已经得到深化和扩展,但是,航运温室气体减排政策还远未达到稳定。从目前到2023年处于重要的减排战略调整期,有可能在全球温室气体减排以及区域性减排措施等因素影响下,减排的深度将进一步拓展,相关强制性措施的制订或将进一步提速。”

氢能或成突破口

“运输船舶存在油耗大、排放量大带来的严重污染,氢燃料电池船舶的市场需求很有潜力。”一位从事船舶动力研究的业内专家告诉记者。

根据国际海事组织的数据,全球航运业的温室气体排放量约占世界总排放量的2.5%,航运业的污染治理和向更可持续能源转型的压力越来越大。国际能源署分析称,2019年,国际海洋运输约占全球能源行业二氧化碳排放的2%,随着全球货运量的增加,过去10年全球海洋运输活动的直接二氧化碳排放量大幅上升。因此,实现减排目标对船运业而言仍然存在非常大的挑战。

为应对船舶排放的二氧化硫和氮氧化物对城市空气的污染。近年来相继出台了关于船舶减排的政策措施,如《防治船舶污染海洋环境管理条例》《船舶大气污染物排放控制区实施方案》等,并制定发布了《2020年全球船用燃油限硫令实施方案》。

面对迫在眉睫的环保减排压力,传统重工业、汽车等领域正积极推进清洁能源转型。运输船舶作为污染排放大户,也加快步伐,选择燃料电池船作为突破口。

“氢燃料电池船是氢能发展的正确方向之一,可以极大地减少海洋河流污染。”上海燃料电池汽车商业化促进中心秘书长张焰峰表示。

发展绿色航运仍要加大政策力度

航运业的碳排放问题一直是整个行业的讨论热点。因为牵涉相关方众多,在对碳排放目标进行划线时,行业也有诸多不同声音。

“航运业的产生源于全球贸易。在碳达峰、碳中和的推进背景下,全球贸易产业链是否需要优化,这是值得我们最先考虑的问题。”全国政协委员,民建上海市委副主委,江南造船(集团)有限责任公司科技委主任胡可一表示。

在胡可一看来,类似于欧洲市场,考虑到生产成本问题,会选择将工厂设置在中国大陆地区,将核心技术组件远洋运输到中国,再让生产好的商品远洋运输到欧洲市场进行销售。胡可一认为,这一行为存在一定的不合理性,并给现阶段航运业的减排工作带来了刚性阻碍。

据了解,从整个经济社会活动产生的碳排放量角度来看,航运业本身并不是污染最大的行业。很多造船厂、船公司在实际运行中,出于成本,或是自我驱动力因素考虑,也一直在进行能耗降低的相关技术攻关。

实际上,此前在合理的可替代性能源出现之前,行业对于降耗减排的普遍做法还是降低航速。但因为跨国贸易市场需求不降反增,低航速将导致市场对营运的船舶数量、单船吨位提出更高的要求。“最近的苏伊士运河堵船事件就是一个例证,当事船只在目前还不算最大的船舶,就已出现这类事故。”在胡可一看来,低船速可能引发的连发问题会更严重。

DNV中国技术中心总经理ØyvindPettersen也曾表示,IMO制定的2050年实现减碳脱碳的碳减排目标十分具有挑战性。

碳达峰、碳中和的推进涉及过多领域,涉足整个供应链,当中存在过多的不确定性因素,并且实现碳达峰、碳中和没有唯一路径。

对此,交通运输部水运科学研究院研究员谢燮表示:“目前,政府还没有相关的政策出台,但是企业需要未雨绸缪,找到未来的低碳能源并提前布局。”

此外,胡可一呼吁,政府要从顶层制定绿色能源转型规划,使航运企业的减排工作有据可依;要完善相关鼓励制度、优惠政策,带动企业积极参与;要加快LNG燃料底层逻辑和基础设施建设,重点规划氨、氢燃料发动机研发等技术攻关工作;各行业还需要整合各自优势资源,最终促进绿色船舶在行业和产业链层面以“内外双循环”的模式协同发展。

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