黃凱旋+陳飛燕

摘 要：控制CO2排放一直是航運(yùn)界關(guān)注的焦點(diǎn)，本文對(duì)船舶能效設(shè)計(jì)指數(shù)（EEDI）和能效營(yíng)運(yùn)指數(shù)（EEOI）的影響因素以及改善能效指數(shù)的方法進(jìn)行分析和研究，不同于目前大量討論的直接的CO2減排方向采取措施，而是從船舶機(jī)艙設(shè)備布局、設(shè)備的相關(guān)操作及相對(duì)影響、日常管理使用等方面提出自己的改善能效指數(shù)的措施。

關(guān)鍵詞：能效設(shè)計(jì)指數(shù)；能效營(yíng)運(yùn)指數(shù)；CO2減排

1 船舶能效指數(shù)EEDI和EEOI

MARPOL附則VI框架下的船舶能效要求是具有強(qiáng)制實(shí)施效力的全球溫室氣體減排規(guī)定，IMO對(duì)于船舶運(yùn)輸引起的溫室氣體排放的控制方式主要是制定各種減少CO2排放的規(guī)則，而所提出的船舶能效指標(biāo)實(shí)際上是從船舶設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)兩個(gè)方面降低船舶CO2排放。因此改善船舶能效指標(biāo)的措施是從船舶的設(shè)計(jì)、操作管理等多方面進(jìn)行，這是一個(gè)系統(tǒng)工程。

船舶能效指標(biāo)包括能效設(shè)計(jì)指數(shù)EEDI和能效營(yíng)運(yùn)指數(shù)EEOI，船舶能效設(shè)計(jì)指數(shù)EEDI實(shí)際是在船舶設(shè)計(jì)階段，對(duì)于每單位船舶運(yùn)輸量（貨運(yùn)量）所產(chǎn)生的CO2排放的一個(gè)估算。

EEDI= 式中分子部分表示航運(yùn)時(shí)產(chǎn)生的CO2的排放量，主要為主機(jī)、副機(jī)產(chǎn)生的CO2總排放量，以及創(chuàng)新能源或推進(jìn)裝置改進(jìn)等引起的對(duì)CO2排放量的修正；分母部分表示設(shè)計(jì)航速下的總貨運(yùn)量。也就是說(shuō)，EEDI 公式是根據(jù) CO2排放量和貨運(yùn)能力的比值來(lái)表示船舶的能效。

船舶能效營(yíng)運(yùn)指數(shù)EEOI，實(shí)際上就是運(yùn)輸每噸海里貨物所產(chǎn)生的CO2排放量。

，

分子部分表示船舶某航次CO2排放量，包括主機(jī)、副機(jī)、鍋爐等所有設(shè)備產(chǎn)生的CO2排放量。分母部分為船舶的總運(yùn)輸量。

2 改善船舶能效指數(shù)的一般方法

2.1 船舶能效指數(shù)EEDI和EEOI的影響因素分析

根據(jù)能效指數(shù)的關(guān)系式，船舶能效指數(shù)影響因素主要有兩條，一是船舶CO2的排放量，二是船舶的運(yùn)輸能力，因此所有影響這兩項(xiàng)的因素都是能效指數(shù)的影響因素。

船舶CO2的排放主要來(lái)自主機(jī)、副機(jī)、鍋爐等耗能設(shè)備，因此，所有降低這些設(shè)備能源消耗的節(jié)能措施、所有能夠在保證這些設(shè)備滿足船舶運(yùn)行要求前提下而減少設(shè)備輸出的措施都能夠減少CO2的排放量，從而改善能效指數(shù)，同時(shí)，在相同船舶輸出功率下提高船舶航速或增加船舶運(yùn)輸量，也是改善能效指數(shù)的有效方法，因此改善船舶能效指數(shù)的途徑，都是圍繞上述方向開(kāi)展的。

2.2 改善船舶能效指數(shù)的方法

改善船舶能效指數(shù)的方法基本可以概括為三個(gè)方面，即從建造、從使用操作、從技術(shù)革新等方面入手，具體的：

從船舶建造方面：

（1）在船舶設(shè)計(jì)時(shí)：造船技術(shù)的發(fā)展，使得船舶設(shè)計(jì)能夠更符合節(jié)能要求，從船體設(shè)計(jì)的線型，到主機(jī)選型、功率匹配、螺旋槳設(shè)計(jì)，以及結(jié)合管理需要的機(jī)艙設(shè)備布置（如合理安排機(jī)艙各種設(shè)備的相對(duì)位置以提高管理效率）等，都盡量進(jìn)行優(yōu)化。

（2）在船舶燃料方面，采用新能源或低CO2排放的燃料，如LNG、風(fēng)能、太陽(yáng)能、電力推進(jìn)等。

（3）采用一些節(jié)能的設(shè)計(jì)方法，如船體減阻涂層及復(fù)合材料應(yīng)用、螺旋槳節(jié)能裝置、推進(jìn)系統(tǒng)匹配技術(shù)、燃油添加劑、電控噴油器等。

從船舶的使用方面：

（1）建立完善的能源管理體系，加強(qiáng)船運(yùn)團(tuán)隊(duì)和船舶操作使用的制度。

（2）推行經(jīng)濟(jì)航速，加強(qiáng)對(duì)燃料的管理。

（3）合理安排一些設(shè)備使用時(shí)的數(shù)量、時(shí)間、次序，盡量減少能耗。

（4）采用節(jié)能方法，如：采用廢熱回收技術(shù)。

（5）船舶減速或經(jīng)濟(jì)航速方法。

（6）其他方法。

從技術(shù)革新方面：

（1）對(duì)已有的設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，提高其效率，減少其能耗。

（2）對(duì)已有的工作過(guò)程進(jìn)行改進(jìn)，提高其工作效率，減少其能耗。

（3）進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，提高工作效率，減少其能耗。

（4）從根本上改變一些系統(tǒng)或設(shè)備的工作過(guò)程或原理，替換或添加輔助設(shè)備，以減少能耗。

目前已經(jīng)有不少文章主要從船舶建造和船舶管理使用方面入手，探討如何改善船舶能效指數(shù)，因此，本文主要從技術(shù)革新方面，提出一些改善船舶系統(tǒng)工作效率，減少能耗，改善能耗指數(shù)的方法，以作為拋磚引玉，希望提出的方法或建議有其相應(yīng)的建設(shè)意義。

3改善船舶能效指數(shù)的技術(shù)措施

改善船舶能效指數(shù)主要是降低船舶CO2的排放量或提高船舶的運(yùn)輸能力，只要有利于這兩方面指標(biāo)的技術(shù)措施，都是能夠改善船舶能效指數(shù)的。

改善能效設(shè)計(jì)指數(shù)，大部分是在新船設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行，對(duì)舊船的改進(jìn)需要考慮投資情況，而新船設(shè)計(jì)時(shí)，除了提高設(shè)計(jì)技術(shù)，如線型設(shè)計(jì)、主機(jī)選型優(yōu)化、船機(jī)漿匹配等，如果采用新能源、新材料等，也是增加新船成本。這不屬于本文所討論的，在此，本文主要從設(shè)備的相關(guān)性和合理布置方面，探討如何改善能效設(shè)計(jì)指數(shù)的方法。

3.1 減少輔機(jī)運(yùn)行時(shí)間

船舶航行、錨地等待、靠港裝卸貨等時(shí)候，大多需要輔機(jī)運(yùn)行著，特別在裝卸貨時(shí)，如果船舶接上岸電，輔機(jī)運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷是很小的，這種時(shí)候，可以考慮替代方法（如采用蓄電池），停止運(yùn)行輔機(jī)以減少CO2的排放。

3.2 采用太陽(yáng)能輔助

航行在海上的船舶，太陽(yáng)能來(lái)源非常充足，采用太陽(yáng)能作為輔助手段是非常合適的。利用太陽(yáng)能產(chǎn)生熱水和電力均可以，熱水可供船舶適用以減少鍋爐的燃油消耗，太陽(yáng)能電能可供船上適用或結(jié)合上述手段用于補(bǔ)充蓄電池。這項(xiàng)措施可以明顯減少油耗，降低CO2排放并改善船舶能效營(yíng)運(yùn)指數(shù)EEOI。

3.3 采用風(fēng)能輔助

風(fēng)能輔助類似于太陽(yáng)能輔助但稍有不如，因其運(yùn)行時(shí)會(huì)增加船舶阻力，但是在錨地或靠港時(shí)就沒(méi)有這些缺點(diǎn)，也是一項(xiàng)可考慮的節(jié)能并降低CO2排放的手段。

3.4 從日常管理和設(shè)備使用過(guò)程改善船舶能效營(yíng)運(yùn)指數(shù)

從日常管理或營(yíng)運(yùn)管理方面入手的考慮，有著許多的方法可以改善船舶能效營(yíng)運(yùn)指數(shù)EEOI、降低船舶航行速度或采用經(jīng)濟(jì)航速、使用如LNG等低CO2排放的燃料等。

5 結(jié)論。

IMO提出的EEDI和EEOI指標(biāo)實(shí)際上是從船舶設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)兩個(gè)方面降低船舶溫室氣體排放，因此航運(yùn)企業(yè)的能效管理措施實(shí)際上是從船舶的設(shè)計(jì)、使用、操作、管理等多方面入手進(jìn)行旨在降低CO2排放的措施，是一個(gè)系統(tǒng)工程。本文提出的一些降低CO2排放以改善船舶能效營(yíng)運(yùn)指數(shù)EEOI的措施，均是切實(shí)可行的設(shè)想，對(duì)于船舶的改造、運(yùn)行管理等方面有現(xiàn)實(shí)意義。

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