基于EU MRV法規對船舶降速減排的分析

周健+　池華方

摘 要：為了應對航運業大量排放溫室氣體CO2這一現狀 ，歐盟通過了EU MRV法規，旨在對相關船舶溫室氣體排放進行及時有效的“監控、報告、驗證”。船舶在營運過程中，大多通過降低航速達到減少排放的目的。此外，列舉說明影響EEOI的主要因素，提出合理化建議，提高船舶能效。

關鍵詞：EU MRV 法規 EEOI 降速減排 船舶能效

0 前 言

隨著世界經濟的迅速發展與經濟全球化的進一步加深，航運事業得到了長足發展。由此帶來的環境問題也就愈發顯著。近年來，航運業CO2排放量占世界CO2排放總量的比例逐年升高，因此船舶溫室氣體的排放問題已經引發世界各國的關注。

2013年6月，歐盟委員會（EC）提出了航運船舶溫室氣體排放“監控、報告、驗證”法規草案，簡稱“EU MRV法規”[1]。該法規已于2015年7月1日生效，并定于2018年1月1日開始首個報告周期。目前該法規還處于起步階段，未來則可能確定具體的減排目標，制定減排基線。

我們知道，船舶CO2排放量與船速密切相關。在MRV法規已經生效并趨于完善的背景下，降速航行成為船舶減排的主要方式之一。筆者針對這一現狀查閱相關資料，分析CO2排放量及EEOI與航速的關系，并說明影響EEOI指數的其他主要因素，提出合理化建議。

1 EU MRV法規適用范圍

EUMRV法規涉及所有歐盟成員國以及歐洲自由貿易聯盟（挪威與冰島）港口 ，從上一停靠港到成員國管轄下港口、從成員國管轄下港口到下一停靠港，以及成員國港口之間的航行及停泊時進行CO2排放的5 000總噸及以上的船舶。同時，該法規僅針對于CO2這一類溫室氣體，不包括其他溫室氣體及大氣污染物。

其次，法規要求船東和運營商每年對本公司內符合上述要求船舶的CO2排放進行監控、報告、驗證。相關數據來自于自2018年1月1日起該船舶在上述港口之間的每一次航行。上報的CO2排放量以及其他相關參數（燃油消耗，載貨量，船舶能效設計指數等）都將由經過歐盟認證的第三方機構（如船級社）驗證并由該第三方機構將相關數據遞送至由歐盟委員會管理的數據庫中，并最終于2019年6月30日公布相關數據。

2 EU MRV法規重要時間點[2]

在MRV法規即將開始第一個報告周期的背景下，船東及運營商首先應該為該法規涉及的每一條船舶制定監測計劃，評估自己已有的報告系統是否滿足MRV法規的要求，并最晚于2017年8月31日前向經過歐盟委員會認證的第三方機構提交監測計劃，經驗證可行后上交歐盟主管機構。在報告周期中，船東及運營商應收集船舶在航期間所有法規所需數據，如燃油消耗，載重等。但值得說明的是，法規僅僅適用于商業目的或商業活動（裝卸貨物以及裝乘旅客）的船舶，其他如航行途中遇險被迫要到歐盟港口避險，船舶中途加裝燃油以及在歐盟港口更換船員或物料配件等情況不受該法規監管。法規所列船舶類型中也不包括軍艦、海軍輔助船、非機動船、捕魚船、魚品加工船、政府公用非商業用途船舶等。

該法規重要時間點見表2-1：

3 EU MRV法規對船舶能效的驗證

同樣值得說明的是，法規要求船公司提交的報告中，并不包括EEOI這一項指標參數，而船舶的能效是通過EEDI、運輸功及CO2排放量反映。但是在實際營運過程中，通常由EEOI指數反映一條船的實際能效狀況，而且EEOI的計算過程較EEDI簡單，實用性更強。因此文章重點分析EEOI指數與船速的關系，提出合理提高船舶能效的方法。

4 CO2排放量及EEOI與船速的關系

為航程i中燃油j的消耗量/噸；為燃油j的燃油量與CO2量轉換系數；Mcargo為貨物運輸量/噸；D為貨物運輸距離/海里。從EEOI指數的計算公式可以看出，在一定壓載狀態下且航程固定時，燃油消耗量會直接影響EEOI計算值的高低，而航速的變化對燃油消耗量和船舶能效的影響十分敏感，降低船舶的航速是提高船舶能效的最直接有效的方法。

通過研究發現，EEOI指數與船舶航速并非正比關系[3]，關系圖如圖2-1所示：

圖2-1中，隨著航速以相同的速度增加或減小，EEOI值的變化比例并不均勻，而是先減后增，故存在一個最優航速Vm使得EEOI值達到最低，即此時船舶能耗達到最低，CO2排放量達到最低。但是如果航速過分降低會導致主機燃燒性能急劇惡化，因此在大多數情況下，為了維持主機的正常運轉，航速不可能無限制降低。同時在船舶營運過程中，航速的設定與船期的安排有很大關系，過分降低航速會使得貨物運輸時間變長，導致船舶總的能效反而降低，因此不能一味要求船速降低到Vm而不考慮客觀情況。故在保證主機燃燒性能良好與航運周期允許的情況下，應使船速盡可能接近于最優速度，在合理范圍內控制EEOI。

5 船舶能效營運指數的影響因素

在船舶的實際營運過程中，除航速對EEOI值影響較大之外，還有諸多因素會對船舶實際能效產生影響，在實際操作中應引起足夠注意：

5.1 船舶首尾吃水差對船舶能效的影響

經實驗證明，船舶的首尾吃水差能夠影響船舶周圍水的流動[4]。船舶尾傾比首傾能夠更好地調整船舶姿態，增強舵效從而達到降低能耗的目的。在貨物配載時適當調整船舶縱傾有利于提高實際能效。實際上根據干舷高度（或吃水深度）和船速，對于每一艘特定的船舶而言都存在一個或多個最佳首尾吃水差[5]。在實際航行中，可以通過多次試驗找到船舶的最佳吃水差或者通過一些最佳吃水差計算軟件，根據船舶相關參數計算出該船的最佳吃水差，從而達到提高船舶營運能效的目的。

5.2 油耗測量精度對船舶能效的影響

在船舶能效營運指數的計算過程中，船舶油耗是十分重要的參數之一。提高油耗測量精度可以更加準確地計算EEOI。在EU MRV法規中規定了經歐盟和IMO認可的四種油耗測量方法，分別是港口燃油供應單（BND）、燃油艙油位監測、流量計監測和煙道中CO2排放儀。但是在實際操作中，上述方法都存在精度上的誤差，相比較而言通過流量計監測燃油消耗是當前采用較為廣泛且誤差相對較小的方式。在使用流量計時，應當定期拆檢、清潔、矯正流量計部件以提高燃油監測精度。同時保證相關數據的透明度與準確性都有助于提高船舶的實際能效。endprint

5.3 提高燃油燃燒效率

我們知道，燃油如果充分燃燒會全部轉化為CO2。在當前大多數營運船舶計算EEOI值時，都會按照燃油全部轉化為CO2計算，這確實是一個理想化的狀態。但是在實際燃燒過程中由于溫度、供氧量等因素的影響會造成燃油燃燒不充分，總會產生部分CO和積碳，而且在多數情況下無法計算出CO2與其他生成物的實際質量，會導致EEOI值計算不夠準確。因此應采取適當的方式提高燃油的燃燒效率，例如增大燃燒室供氧量或者加入燃油添加劑等，從而提高船舶能效。

5.4 船體結構和清潔程度對能效的影響

船舶在海上的航行過程中，船體、螺旋槳和舵會長期受到海水的腐蝕，導致生銹；同時，在航行過程中船底通常會附著很多水生物。這些都會造成船體的清潔程度降低，航行時阻力增大，降低能效。船東應對船舶進行定期塢修，清除附著物并及時更新船體涂層等。此外，可通過優化船體結構設計提高船舶能效，例如縮小球鼻艏以減小航行中的興波阻力等。

5.5對于貨物單位的討論

在EEOI指數的應用中，一個重要的問題就是貨物單位的選取[6]。在一次研究中發現，從寧波通往安特衛普與從安特衛普通往洋山的兩次航程和航速基本相同的營運過程中，集裝箱船以噸和TEU為貨物單位分別計算EEOI，能效計算結果會有很大不同[6-7]。表明貨物單位對EEOI的影響程度較大。在《船舶EEOI自愿使用指南》中詳細說明了不同類型貨物單位的選取原則與轉換方法，在實際營運過程中應針對不同貨物選取適當的貨物計量單位，提高EEOI計算精度。

6 結語

EU MRV法規的施行對我國中小型航運企業的影響非常大。不僅“監測、報告、驗證”過程中大量工作需要委托第三方機構來完成，船上還需引進與法規或者第三方機構相協調的系統設備。剛剛結束不久的IMO第70次環保會上，IMO通過了DCS（Data Collection System for fuel oil consumption）決議，并將于2019年開始第一個報告周期。屆時，這種碳排放數據搜集機制將不再是地方性法規，對航運業的影響也將進一步加大。因此運營商及船東應充分考慮到航速對船舶能效的影響，在船期與主機性能允許的情況下，合理降低船速提高能效。同時在實際營運過程中要考慮到諸多因素對EEOI的影響，采用適當方法，提高相關數據的準確度，達到提高船舶實際營運能效的目的。

參考文獻：

[1]中國船級社，http：//www.ccs.org.cn/.

[2] EU MRV Rgulation DNV·GL https：//www.dnvgl.com/maritime/eu-mrv-regulation/faq.html.

[3]王海，張超.船舶減排效益動態分析[J].中國海事.2013（12）：43-44.

[4]楊劍文.航行船舶在淺水中的縱傾變化研究[J].中國水運（下半月）.2011，11（12）：1-4.

[5]方佳琦，曾向明.船舶EEOI影響因素及節能技術新發展[J].世界海運2014（1）：37-40.

[6]倪俊凱.船舶能效營運指數研究[D].上海：上海交通大學船舶海洋與建筑工程學院，2010.

[7]盛振邦，劉應中. 船舶原理[M]. 上海：上海交通大學出版社.2003，9.endprint