我國國際海運業碳足跡預測及政策建議
2014-11-15 00:02:21甘愛平門聯歡陳可楨
水運管理 2014年10期
甘愛平 門聯歡 陳可楨
【摘 要】 基于適用于國際海運業碳足跡估算的灰色系統模型GM（1，1），選取中遠集團各航線的碳足跡作為計算對象對我國國際海運輸碳足跡進行預測，預計在2050年我國海運業碳足跡為4.77億t。針對預測結果提出減排對策：繼續以降低國際海運能耗為主線制定相關政策；積極參與國際規則制定以保障我國國際海運核心競爭力；采取基于市場的減排措施；從技術、營運等方面促進減排。
【關鍵詞】 國際海運；碳足跡；灰色預測模型
0 引 言
“碳足跡”一詞來源于英語“carbon footprint”，是指直接或間接支持人類活動所產生的二氧化碳（CO2）及其他溫室氣體總量，通常用產生的CO2排放量來表示。碳足跡包括國家碳足跡（含行業）、個人碳足跡、企業碳足跡、產品碳足跡等4個層面。碳足跡分為第一碳足跡和第二碳足跡，第一碳足跡是指因使用化石能源而直接排放的CO2總量，第二碳足跡是指因使用各種產品而間接排放的CO2總量。
通常情況下，碳足跡的計算周期為1年。碳足跡的計算步驟通常可分為以下4步：（1）選擇氣體排放源；（2）收集燃料用量的數據；（3）查詢碳足跡因子；（4）利用相應模型計算碳足跡。
伴隨著全球國際貿易貨物量的持續增長及國際貨物運轉規模與海運能源消耗的大幅度增加，海運業低碳減排的問題越來越受到國際海事組織（IMO）和發達國家的重視。 IMO的一份報告指出，國際海運業CO2的排放量約占全球CO2足跡的3%；若國際海運業對碳足跡不加以控制，將在2050年增長5倍，屆時將占全球總CO2排放量的18%。據悉，歐盟委員會2012年10月發布聲明稱，未來幾年將引入一項針對國際海運業的措施，用以監控、核查和報告國際海運業的溫室氣體排放；同時還提出一項立法，利用“碳稅”指令削減國際海運業碳足跡。我國政府部門對船舶運輸業的碳減排十分重視，并專門制定碳減排目標：與2005年相比，2015年營運船舶單位運輸周轉量能耗將下降15%，其中海洋和內河船舶的能耗分別下降16%和14%；營運船舶單位運輸周轉量CO2排放下降16%，其中海洋和內河船舶的CO2排放分別下降17%和15%。
實現以上目標需要前瞻性的對國際海運業能源消費、碳足跡的歷史數量進行測算和對未來碳足跡進行預測，并據此制定針對性措施，以達到有效的國際遠洋碳減排結果。我國對交通運輸業能源消耗和碳足跡已有一定研究，但還未見對國際海運碳足跡的研究，本文對我國國際海運的碳足跡進行預測，并針對預測結果提出減排對策。
1 碳足跡估算方法的選擇
目前有關交通運輸業碳足跡的計量方法有多種。根據已有的研究和實踐，選用適用于交通運輸結構及貨運量預測的灰色預測模型。
2 我國國際海運碳足跡預測
根據灰色預測模型GM（1，1）的構建原理，建立我國國際海運貨運周轉量預測模型，并對其準確性進行檢驗，最后預測2013―2030年我國水運和海運貨運周轉量。
2.1 我國國際海運貨運周轉量預測
2.1.1 灰色預測模型
根據2000―2012年我國國際海運貨運周轉量數據資料，構建我國海運貨運周轉量灰色預測模型
（1）（t + 1）=332 501.85 e0.071 36 t-315 428.85
（1）
2.1.2 模型檢驗
根據后驗差檢驗，S1=，S2=，且C==0.467 0 （0.35
根據模型精確等級（見表1）可知，精確等級為Ⅱ級，預測精度合格。
表1 模型精度系數
2.1.3 我國國際海運貨運周轉量預測
運用灰色預測模型得出2013―2030年我國國際海運貨運周轉量預測值（見表2）。
2.2 我國國際海運碳足跡預測
本文選取中遠集團各航線的碳足跡（見表3）作為計算單位貨運周轉量CO2排放量計算依據。
表3 中遠集團主要國際和地區航線碳足跡
通過計算可得，表3的平均單位排碳量為58.92 kg/萬t€穔m。根據平均單位排碳量，結合上文我國國際海運貨運周轉量預測值，計算我國國際海運2013―2050年碳足跡，結果見表4。
表4 2013―2050年我國的國際海運碳足跡預測值
3 推進低碳國際海運發展的政策建議
3.1 國家政策和規劃層面
交通運輸部已制定發布了《公路水路交通節能中長期規劃綱要》，這是我國交通運輸行業第一個節能中長期專項規劃。在船舶技術規范層面，交通運輸部正在加緊制定《營運船舶燃料消耗量限值及測量方法》，這對我國國際海運碳減排有著積極的意義。
3.1.1 繼續以降低國際海運能耗為主線的政策
近年來，美國、日本、歐盟等國及地區的運輸能耗呈現不斷下降態勢，而且普遍降幅較大。這表明即使是貨運業、物流業發達的國家，其節能潛力依然較大，這對于我國交通運輸節能來說具有重要的啟示意義。
3.1.2 積極參與國際規則制定，保障我國國際海運核心競爭力
隨著氣候變化問題日益突出，各國及國際組織對制定國際海運強制減排規則的呼聲也越來越高。為了在國際氣候變化談判中贏得主動權，我國必須積極響應IMO等推行的EEDI（船舶能效設計指數）、SEEMP（船舶能效管理計劃）等新的技術準則，積極推動研究制定并完善水運行業CO2排放監測辦法、營運船舶節能減排設計標準、內河綠色船舶規范、新投入營運船舶燃料消耗量及CO2排放限值標準、在役船舶營運市場燃料消耗量及CO2排放限值標準，同時編制我國水運節能減排技術規范和指南，推進液化天然氣（LNG）驅動、柴油和LNG混合動力船舶、集裝箱碼頭全電力裝卸工藝、油碼頭油氣回收再利用等重點技術的示范。
3.1.3 采取基于市場的經濟手段促減排
針對排放主體采取適當的激勵性或者懲罰性經濟手段，促使其直接或者間接減少溫室氣體排放，主要措施包括實施碳稅、實行碳足跡交易及溫室氣體補償基金等。這些措施本身并不能直接提高能源效率，也無法直接實現溫室氣體減排，但有助于提高節能減排主體的積極性，進而有利于實現減排成本的最小化，是對技術性和營運性減排措施的重要補充。
3.2 微觀層面
3.2.1 推進技術性減排措施
采用包括船體線型優化、氣膜減阻、推進裝置及螺旋槳優化（對轉槳、導流管、降低伴流分數、改善進流等）、發動機效率的提高、使用岸電、廢熱回收、使用新能源和替代燃料等技術性措施從根本上減少船舶溫室氣體的排放，是實現溫室氣體減排的主要手段。
3.2.2 推進營運性減排措施
在現有硬件條件基礎上，采用包括船舶減速航行、優化輔機供電體系、氣象導航、準時制物流管理、提高裝卸效率、保養維護船體等更高效的管理和運作措施提高營運效率，從而實現溫室氣體的減排。
參考文獻：
[1] 甘愛平，陳可楨，閆云鳳.上海遠洋碳排放交易市場的建設[J].水運管理，2013，35（8）：4-6，14.
【摘 要】 基于適用于國際海運業碳足跡估算的灰色系統模型GM（1，1），選取中遠集團各航線的碳足跡作為計算對象對我國國際海運輸碳足跡進行預測，預計在2050年我國海運業碳足跡為4.77億t。針對預測結果提出減排對策：繼續以降低國際海運能耗為主線制定相關政策；積極參與國際規則制定以保障我國國際海運核心競爭力；采取基于市場的減排措施；從技術、營運等方面促進減排。
【關鍵詞】 國際海運；碳足跡；灰色預測模型
0 引 言
“碳足跡”一詞來源于英語“carbon footprint”，是指直接或間接支持人類活動所產生的二氧化碳（CO2）及其他溫室氣體總量，通常用產生的CO2排放量來表示。碳足跡包括國家碳足跡（含行業）、個人碳足跡、企業碳足跡、產品碳足跡等4個層面。碳足跡分為第一碳足跡和第二碳足跡，第一碳足跡是指因使用化石能源而直接排放的CO2總量，第二碳足跡是指因使用各種產品而間接排放的CO2總量。
通常情況下，碳足跡的計算周期為1年。碳足跡的計算步驟通常可分為以下4步：（1）選擇氣體排放源；（2）收集燃料用量的數據；（3）查詢碳足跡因子；（4）利用相應模型計算碳足跡。
伴隨著全球國際貿易貨物量的持續增長及國際貨物運轉規模與海運能源消耗的大幅度增加，海運業低碳減排的問題越來越受到國際海事組織（IMO）和發達國家的重視。 IMO的一份報告指出，國際海運業CO2的排放量約占全球CO2足跡的3%；若國際海運業對碳足跡不加以控制，將在2050年增長5倍，屆時將占全球總CO2排放量的18%。據悉，歐盟委員會2012年10月發布聲明稱，未來幾年將引入一項針對國際海運業的措施，用以監控、核查和報告國際海運業的溫室氣體排放；同時還提出一項立法，利用“碳稅”指令削減國際海運業碳足跡。我國政府部門對船舶運輸業的碳減排十分重視，并專門制定碳減排目標：與2005年相比，2015年營運船舶單位運輸周轉量能耗將下降15%，其中海洋和內河船舶的能耗分別下降16%和14%；營運船舶單位運輸周轉量CO2排放下降16%，其中海洋和內河船舶的CO2排放分別下降17%和15%。
實現以上目標需要前瞻性的對國際海運業能源消費、碳足跡的歷史數量進行測算和對未來碳足跡進行預測，并據此制定針對性措施，以達到有效的國際遠洋碳減排結果。我國對交通運輸業能源消耗和碳足跡已有一定研究，但還未見對國際海運碳足跡的研究，本文對我國國際海運的碳足跡進行預測，并針對預測結果提出減排對策。
1 碳足跡估算方法的選擇
目前有關交通運輸業碳足跡的計量方法有多種。根據已有的研究和實踐，選用適用于交通運輸結構及貨運量預測的灰色預測模型。
2 我國國際海運碳足跡預測
根據灰色預測模型GM（1，1）的構建原理，建立我國國際海運貨運周轉量預測模型，并對其準確性進行檢驗，最后預測2013―2030年我國水運和海運貨運周轉量。
2.1 我國國際海運貨運周轉量預測
2.1.1 灰色預測模型
根據2000―2012年我國國際海運貨運周轉量數據資料，構建我國海運貨運周轉量灰色預測模型
（1）（t + 1）=332 501.85 e0.071 36 t-315 428.85
（1）
2.1.2 模型檢驗
根據后驗差檢驗，S1=，S2=，且C==0.467 0 （0.35
根據模型精確等級（見表1）可知，精確等級為Ⅱ級，預測精度合格。
表1 模型精度系數
2.1.3 我國國際海運貨運周轉量預測
運用灰色預測模型得出2013―2030年我國國際海運貨運周轉量預測值（見表2）。
2.2 我國國際海運碳足跡預測
本文選取中遠集團各航線的碳足跡（見表3）作為計算單位貨運周轉量CO2排放量計算依據。
表3 中遠集團主要國際和地區航線碳足跡
通過計算可得，表3的平均單位排碳量為58.92 kg/萬t€穔m。根據平均單位排碳量，結合上文我國國際海運貨運周轉量預測值，計算我國國際海運2013―2050年碳足跡，結果見表4。
表4 2013―2050年我國的國際海運碳足跡預測值
3 推進低碳國際海運發展的政策建議
3.1 國家政策和規劃層面
交通運輸部已制定發布了《公路水路交通節能中長期規劃綱要》，這是我國交通運輸行業第一個節能中長期專項規劃。在船舶技術規范層面，交通運輸部正在加緊制定《營運船舶燃料消耗量限值及測量方法》，這對我國國際海運碳減排有著積極的意義。
3.1.1 繼續以降低國際海運能耗為主線的政策
近年來，美國、日本、歐盟等國及地區的運輸能耗呈現不斷下降態勢，而且普遍降幅較大。這表明即使是貨運業、物流業發達的國家，其節能潛力依然較大，這對于我國交通運輸節能來說具有重要的啟示意義。
3.1.2 積極參與國際規則制定，保障我國國際海運核心競爭力
隨著氣候變化問題日益突出，各國及國際組織對制定國際海運強制減排規則的呼聲也越來越高。為了在國際氣候變化談判中贏得主動權，我國必須積極響應IMO等推行的EEDI（船舶能效設計指數）、SEEMP（船舶能效管理計劃）等新的技術準則，積極推動研究制定并完善水運行業CO2排放監測辦法、營運船舶節能減排設計標準、內河綠色船舶規范、新投入營運船舶燃料消耗量及CO2排放限值標準、在役船舶營運市場燃料消耗量及CO2排放限值標準，同時編制我國水運節能減排技術規范和指南，推進液化天然氣（LNG）驅動、柴油和LNG混合動力船舶、集裝箱碼頭全電力裝卸工藝、油碼頭油氣回收再利用等重點技術的示范。
3.1.3 采取基于市場的經濟手段促減排
針對排放主體采取適當的激勵性或者懲罰性經濟手段，促使其直接或者間接減少溫室氣體排放，主要措施包括實施碳稅、實行碳足跡交易及溫室氣體補償基金等。這些措施本身并不能直接提高能源效率，也無法直接實現溫室氣體減排，但有助于提高節能減排主體的積極性，進而有利于實現減排成本的最小化，是對技術性和營運性減排措施的重要補充。
3.2 微觀層面
3.2.1 推進技術性減排措施
采用包括船體線型優化、氣膜減阻、推進裝置及螺旋槳優化（對轉槳、導流管、降低伴流分數、改善進流等）、發動機效率的提高、使用岸電、廢熱回收、使用新能源和替代燃料等技術性措施從根本上減少船舶溫室氣體的排放，是實現溫室氣體減排的主要手段。
3.2.2 推進營運性減排措施
在現有硬件條件基礎上，采用包括船舶減速航行、優化輔機供電體系、氣象導航、準時制物流管理、提高裝卸效率、保養維護船體等更高效的管理和運作措施提高營運效率，從而實現溫室氣體的減排。
參考文獻：
[1] 甘愛平，陳可楨，閆云鳳.上海遠洋碳排放交易市場的建設[J].水運管理，2013，35（8）：4-6，14.
【摘 要】 基于適用于國際海運業碳足跡估算的灰色系統模型GM（1，1），選取中遠集團各航線的碳足跡作為計算對象對我國國際海運輸碳足跡進行預測，預計在2050年我國海運業碳足跡為4.77億t。針對預測結果提出減排對策：繼續以降低國際海運能耗為主線制定相關政策；積極參與國際規則制定以保障我國國際海運核心競爭力；采取基于市場的減排措施；從技術、營運等方面促進減排。
【關鍵詞】 國際海運；碳足跡；灰色預測模型
0 引 言
“碳足跡”一詞來源于英語“carbon footprint”，是指直接或間接支持人類活動所產生的二氧化碳（CO2）及其他溫室氣體總量，通常用產生的CO2排放量來表示。碳足跡包括國家碳足跡（含行業）、個人碳足跡、企業碳足跡、產品碳足跡等4個層面。碳足跡分為第一碳足跡和第二碳足跡，第一碳足跡是指因使用化石能源而直接排放的CO2總量，第二碳足跡是指因使用各種產品而間接排放的CO2總量。
通常情況下，碳足跡的計算周期為1年。碳足跡的計算步驟通常可分為以下4步：（1）選擇氣體排放源；（2）收集燃料用量的數據；（3）查詢碳足跡因子；（4）利用相應模型計算碳足跡。
伴隨著全球國際貿易貨物量的持續增長及國際貨物運轉規模與海運能源消耗的大幅度增加，海運業低碳減排的問題越來越受到國際海事組織（IMO）和發達國家的重視。 IMO的一份報告指出，國際海運業CO2的排放量約占全球CO2足跡的3%；若國際海運業對碳足跡不加以控制，將在2050年增長5倍，屆時將占全球總CO2排放量的18%。據悉，歐盟委員會2012年10月發布聲明稱，未來幾年將引入一項針對國際海運業的措施，用以監控、核查和報告國際海運業的溫室氣體排放；同時還提出一項立法，利用“碳稅”指令削減國際海運業碳足跡。我國政府部門對船舶運輸業的碳減排十分重視，并專門制定碳減排目標：與2005年相比，2015年營運船舶單位運輸周轉量能耗將下降15%，其中海洋和內河船舶的能耗分別下降16%和14%；營運船舶單位運輸周轉量CO2排放下降16%，其中海洋和內河船舶的CO2排放分別下降17%和15%。
實現以上目標需要前瞻性的對國際海運業能源消費、碳足跡的歷史數量進行測算和對未來碳足跡進行預測，并據此制定針對性措施，以達到有效的國際遠洋碳減排結果。我國對交通運輸業能源消耗和碳足跡已有一定研究，但還未見對國際海運碳足跡的研究，本文對我國國際海運的碳足跡進行預測，并針對預測結果提出減排對策。
1 碳足跡估算方法的選擇
目前有關交通運輸業碳足跡的計量方法有多種。根據已有的研究和實踐，選用適用于交通運輸結構及貨運量預測的灰色預測模型。
2 我國國際海運碳足跡預測
根據灰色預測模型GM（1，1）的構建原理，建立我國國際海運貨運周轉量預測模型，并對其準確性進行檢驗，最后預測2013―2030年我國水運和海運貨運周轉量。
2.1 我國國際海運貨運周轉量預測
2.1.1 灰色預測模型
根據2000―2012年我國國際海運貨運周轉量數據資料，構建我國海運貨運周轉量灰色預測模型
（1）（t + 1）=332 501.85 e0.071 36 t-315 428.85
（1）
2.1.2 模型檢驗
根據后驗差檢驗，S1=，S2=，且C==0.467 0 （0.35
根據模型精確等級（見表1）可知，精確等級為Ⅱ級，預測精度合格。
表1 模型精度系數
2.1.3 我國國際海運貨運周轉量預測
運用灰色預測模型得出2013―2030年我國國際海運貨運周轉量預測值（見表2）。
2.2 我國國際海運碳足跡預測
本文選取中遠集團各航線的碳足跡（見表3）作為計算單位貨運周轉量CO2排放量計算依據。
表3 中遠集團主要國際和地區航線碳足跡
通過計算可得，表3的平均單位排碳量為58.92 kg/萬t€穔m。根據平均單位排碳量，結合上文我國國際海運貨運周轉量預測值，計算我國國際海運2013―2050年碳足跡，結果見表4。
表4 2013―2050年我國的國際海運碳足跡預測值
3 推進低碳國際海運發展的政策建議
3.1 國家政策和規劃層面
交通運輸部已制定發布了《公路水路交通節能中長期規劃綱要》，這是我國交通運輸行業第一個節能中長期專項規劃。在船舶技術規范層面，交通運輸部正在加緊制定《營運船舶燃料消耗量限值及測量方法》，這對我國國際海運碳減排有著積極的意義。
3.1.1 繼續以降低國際海運能耗為主線的政策
近年來，美國、日本、歐盟等國及地區的運輸能耗呈現不斷下降態勢，而且普遍降幅較大。這表明即使是貨運業、物流業發達的國家，其節能潛力依然較大，這對于我國交通運輸節能來說具有重要的啟示意義。
3.1.2 積極參與國際規則制定，保障我國國際海運核心競爭力
隨著氣候變化問題日益突出，各國及國際組織對制定國際海運強制減排規則的呼聲也越來越高。為了在國際氣候變化談判中贏得主動權，我國必須積極響應IMO等推行的EEDI（船舶能效設計指數）、SEEMP（船舶能效管理計劃）等新的技術準則，積極推動研究制定并完善水運行業CO2排放監測辦法、營運船舶節能減排設計標準、內河綠色船舶規范、新投入營運船舶燃料消耗量及CO2排放限值標準、在役船舶營運市場燃料消耗量及CO2排放限值標準，同時編制我國水運節能減排技術規范和指南，推進液化天然氣（LNG）驅動、柴油和LNG混合動力船舶、集裝箱碼頭全電力裝卸工藝、油碼頭油氣回收再利用等重點技術的示范。
3.1.3 采取基于市場的經濟手段促減排
針對排放主體采取適當的激勵性或者懲罰性經濟手段，促使其直接或者間接減少溫室氣體排放，主要措施包括實施碳稅、實行碳足跡交易及溫室氣體補償基金等。這些措施本身并不能直接提高能源效率，也無法直接實現溫室氣體減排，但有助于提高節能減排主體的積極性，進而有利于實現減排成本的最小化，是對技術性和營運性減排措施的重要補充。
3.2 微觀層面
3.2.1 推進技術性減排措施
采用包括船體線型優化、氣膜減阻、推進裝置及螺旋槳優化（對轉槳、導流管、降低伴流分數、改善進流等）、發動機效率的提高、使用岸電、廢熱回收、使用新能源和替代燃料等技術性措施從根本上減少船舶溫室氣體的排放，是實現溫室氣體減排的主要手段。
3.2.2 推進營運性減排措施
在現有硬件條件基礎上，采用包括船舶減速航行、優化輔機供電體系、氣象導航、準時制物流管理、提高裝卸效率、保養維護船體等更高效的管理和運作措施提高營運效率，從而實現溫室氣體的減排。
參考文獻：
[1] 甘愛平，陳可楨，閆云鳳.上海遠洋碳排放交易市場的建設[J].水運管理，2013，35（8）：4-6，14.
