CCS船舶能效推進工作組 魏茂蘇

美國擁有25000英里的內河、沿海和運河水運航道，通過科學規(guī)劃建設，已形成了五大湖區(qū)域互聯(lián)、五大湖與內河海洋連通、東西海岸美灣沿線連通的水上運輸網絡，其中約有12000英里構成活躍的商業(yè)運輸系統(tǒng)。水路運輸的高效節(jié)能已成為人們的共識，國際海事組織發(fā)布的“第三次國際海事組織溫室氣體研究報告”顯示，2012年全球海運碳排放占比僅2．2%。盡管如此，在港口區(qū)域或船舶密集航行水域，船舶排放的廢氣（含有SOX、NOX、CO2和固體顆粒物等對人類有害物質）卻是主要空氣污染源之一，并對周邊環(huán)境產生影響，美國通過設立船舶排放控制區(qū)、制定具有區(qū)域特點的船舶排放激勵政策和岸電使用等綜合政策措施，對船舶的排放進行控制，取得了良好的區(qū)域空氣治理效果。

設立船舶排放控制區(qū)（ECA）

在國際海事組織（IMO）框架內，美國先后將夏威夷群島、北美區(qū)域、加勒比海沿岸劃為排放控制區(qū)，控制區(qū)囊括美國本土及離島所有沿岸水域，國際航行船舶在排放控制區(qū)水域，受到更為嚴格的SOX和NOX排放限制。自2015年1月1日起，控制區(qū)內船上使用燃油的最大硫含量不得超過0．10%m/m，2016年1月1日或以后建造船上安裝的柴油機（在ECA內航行時）NOX的排放需滿足Tier III排放標準。

美國環(huán)保署（EPA）統(tǒng)計表明，美國空氣質量持續(xù)改善，特別是遠洋運輸船舶，由于實施ECA，污染物排放呈斷崖式下降，美國東、西海岸和美灣區(qū)域空氣中PM2．5平均下降70%。EPA同時預測，隨著船舶數量及貿易量的增長，與2009年相比，2030年SOX排放占比將從80%增長到95%，PM2．5排放占比將從17%增長到48%，NOX排放占比將從10%增長到40%，而實施EAC后，到2030年SOX排放占比將降低到51%，PM2．5排放占比將降低到12%，NOX排放占比僅增長到22%，可見設立排放控制區(qū)對降低區(qū)域內空氣污染、改善空氣質量起到了非常積極的作用。

美國瓊斯法案規(guī)定，在美國聯(lián)邦港口間運輸（即內貿運輸）的船舶必須是美國籍船舶，其船舶的建造受聯(lián)邦造船規(guī)范標準限制，因此對于內河船舶運輸水域，美國并沒有設置排放控制區(qū)，而是通過提高船舶建造標準來控制內河船舶的污染排放。

圖：排放控制區(qū)，囊括美國本土和離島近海水域

制定適合區(qū)域特點的船舶減排激勵機制

根據港口所處地理人文環(huán)境及管理體制，美國不同州及港口有不同節(jié)能減排政策，如洛杉磯、舊金山等加利福尼亞所屬港口，紐約和新澤西州所轄紐約新澤西港等，港口區(qū)域周邊人口稠密，環(huán)境對人類生活影響大，普遍實行積極的船舶及港口設施減排政策，北卡羅來納州威明頓港區(qū)域人口少，環(huán)境污染承載能力大，除執(zhí)行現(xiàn)行的國際國內公約法規(guī)外，并無特別的減排要求及減排激勵措施。

1） 綠色港口政策。美國西海岸長灘港實施的綠色港口政策，是一個綜合性的污染防治政策，包括5個基本指導原則和6方面保護內容，涉及船舶的內容包括保護社區(qū)免受港口運營排放有害物質的影響、減少港口活動造成的有害空氣排放等，20年的環(huán)境質量記錄證實其政策行之有效。

2） 綠色船舶獎勵計劃。對抵達長灘港船舶自愿實施的空氣潔凈行動，目標是減少船舶廢氣中NOX排放。政策規(guī)定，船舶主機NOX排放符合IMO2011 TierⅡ（可減少15%NOX排放）標準的，每次靠港給予2500美元的獎勵，符合2016TierⅢ（可減少80%NOX排放）標準的，每次靠港給予6000美元的獎勵。到2023年，預期50%靠港船舶滿足TierⅡ標準，40%滿足TierⅢ標準，可減少NOX排放2700噸。

3） 綠色旗幟獎勵計劃。船舶自愿減速計劃，要求抵達長灘港船舶減速到12節(jié)或進港前（Point Fermin處）40海里內減速到12節(jié)航行。該項目在減少船舶黑煙排放和降低顆粒物排放方面取得巨大成功，自2009年實施以來，有90%的船舶抵港前20海里減速，70%的船舶40海里內減速，每年減少1000噸污染物排放。作為獎勵，船舶可以降低靠泊使費，連續(xù)12個月滿足要求的船舶，可以獲得綠色旗幟環(huán)境成就獎。

4） 清潔船舶獎勵計劃（CVI）。紐約新澤西港口當局制定的政策，CVI提供獎勵資金，鼓勵抵達港口的遠洋船舶和經營人自愿使用內燃機、燃油和技術來實現(xiàn)高于現(xiàn)行IMO排放標準的減排，船舶環(huán)境指數（ESI）分值是主要評估依據，同時增加船舶抵達和駛離港口時的降速措施、符合TierII或TierIII國際標準的發(fā)動機等激勵措施?，F(xiàn)行CVI2016年1月1日經修訂后發(fā)布，2018年12月31結束，該計劃得到了22家國際知名航運企業(yè)的積極響應，2017年前3季度，CVI已用盡130萬美元的最高年度獎勵限額。

5） 船舶環(huán)境指數（ESI）。國際港口協(xié)會（IAPH）世界55個主要港口達成的世界港口氣候倡議（WPCI），承諾在發(fā)揮其運輸和經濟中心作用的同時，減少溫室氣體排放。ESI是WPCI評價遠洋船舶排放的自愿性指標，包括船舶NOX、SOX、CO2和岸電使用4部分評價內容，每一部分均有評分標準和方法，4項評分之和為該船舶ESI總分值，可以使用總分值或分項分值對船舶進行獎勵或評估，促進清潔船舶使用。目前有65個會員港口參與，分布世界各大洲，截止2017年4月1日，已經注冊船舶5497艘，50個激勵供應商。美國休斯敦、長灘、洛杉磯、紐約和新澤西、奧克蘭、西雅圖等港口是參與方。

上述激勵政策和措施，可單獨實施，也可綜合實施，得到了航運相關方的積極響應，取得了良好的區(qū)域空氣治理效果。

強制靠港船舶使用岸電

船舶停港期間的排放主要來源于發(fā)電柴油機，其燃油消耗率每千瓦時約200克左右，根據船型及柴油機負荷及在港時間，產生相應的NOX、SOX、CO2和固體顆粒物排放，對港口區(qū)域空氣造成污染，使用岸電可使船舶在港排放降低95%甚至達到零排放。

美國無國家層面的船舶岸電使用要求，加利福尼亞州實施“加利福尼亞靠泊規(guī)則”，屬地方法規(guī)。2007年12月，美國加州空氣資源委員會（CARB）批準“靠泊加利福利亞港口遠洋船舶輔助柴油機有毒大氣污染物控制措施”，該措施通常稱為靠港規(guī)則，規(guī)則要求集裝箱船、客船和冷藏船在靠泊加利福尼亞港口6大港口（長灘、洛杉磯、圣地亞哥、奧克蘭、舊金山、懷尼米港）時減少柴油發(fā)電機排放，并提供了兩個選擇：i) 關閉輔助柴油機，使用其他動力來源，最可行的是電網岸電；ii) 使用能夠獲得等效減排效果的替代控制技術。該規(guī)則并未強制要求船舶靠港使用岸電，但現(xiàn)階段技術成熟的等效措施比較少，船舶實際并無選擇，使用岸電幾乎是唯一選擇。

靠港規(guī)則要求，2014年1月1日起，50%靠泊船舶應使用岸電，實現(xiàn)50%污染物減排；2017年1月1日起，70%靠泊船舶應使用岸電，實現(xiàn)70%污染物減排；2020年之后，80%靠泊船舶應使用岸電，實現(xiàn)80%污染物減排。違反規(guī)定的船舶將面臨1000美元到75000美元罰款。目前美國港口岸電設施主要分布在有規(guī)則強制要求的西海岸港口，以及紐約新澤西等等人口稠密地區(qū)港口。

美國岸電使用也存在碼頭供電和船舶受電設施改造、岸電價格等問題。如船舶電力需求變化大（郵輪可達13MW，而集裝箱僅需3 MW）、碼頭岸電設施建設費用高（Halifax和 Brooklyn港郵輪碼頭安裝岸電設備費用分別為1000萬美元和2000萬美元）、船舶使用的電壓和頻率不統(tǒng)一（220V/50Hz、110V/60Hz和440～ 11000V等）、線纜接頭無統(tǒng)一的國際標準等。岸電使用價格受電網電力來源、港口所在區(qū)域、供電設施、船舶用電負荷大小、高峰用電和低峰用電等因素影響，岸電價格計量復雜，如表1所示。

對我國水運船舶節(jié)能減排的啟示

在我國，交通運輸主管部門致力于推進綠色交通發(fā)展，通過老舊船舶淘汰、交通節(jié)能補貼、設立排放控制區(qū)、港口岸電使用等一系列措施，不同程度地減少了船舶大氣污染物排放，但不可否認，我國區(qū)域大氣治理成果與民眾期許還有差距，美國水運船舶節(jié)能減排政策可以給我們一些啟示。

1）制定船舶岸電法規(guī)強制靠港船舶使用岸電。我國《大氣污染防治法》提出靠港船舶優(yōu)先使用岸電，“十二五”期間，交通運輸部著力推廣靠港船舶使用岸電，制定了標準規(guī)范，進行了試點示范，并運用經濟手段進行激勵，取得了一定成效。受岸電設施港口布局、船舶受電設施配套規(guī)范、岸電使費、無岸電使用法規(guī)等因素影響，我國靠港船舶使用岸電頻度不高，應在人口稠密地區(qū)港口特別是長三角、珠三角和環(huán)渤海等人口密集的大港口加快港口岸電配套設施建設，借鑒美國加利福尼亞州船舶靠泊規(guī)則，制定船舶使用岸電強制要求，優(yōu)先將高排放船舶納入在港使用岸電要求。

表：美國部分港口岸電價格表

2）我國排放控制區(qū)限制標準同國際標準接軌。2015年交通運輸部印發(fā)《珠三角、長三角、環(huán)渤海(京津冀)水域船舶排放控制區(qū)實施方案》，要求進入控制區(qū)的船舶分階段使用硫含量小于0．5%的燃油。上海、寧波、南通港等港口已提前實施排放控制區(qū)要求，監(jiān)測顯示，區(qū)域內硫化物含量明顯下降，對改善區(qū)域空氣質量其到很好的示范作用。與美國排放控制區(qū)相比，我國的排放控制區(qū)僅限珠三角、長三角和環(huán)渤海，且僅限硫化物的控制，對氮氧化物排放無限制要求，應評估我國排放控制區(qū)實施效果，將我國沿海水域全部納入排放控制區(qū)。同時，我國現(xiàn)行的排放控制區(qū)標準低于國際標準（如燃油硫含量小于0．1%），應研究我國排放控制區(qū)標準同國際接軌的可行性。

3）制定有針對性的區(qū)域綜合減排措施。美國洛杉磯和長灘港地處San Pedro灣，2016年長灘港排放清單報告顯示，2005年遠洋船舶柴油顆粒物（DPM）、NOX和SOX排放量分別為605、6726和6952噸，通過設立排放控制區(qū)、船舶自愿減排激勵政策及岸電規(guī)則等綜合措施應用，2016年上述大氣污染物排放分別降低到61、3966和202噸，減排效果良好。我國可根據港口區(qū)域地理位置，調研港口大氣污染物組成，建立港口區(qū)域污染物排放清單，制定有針對性的區(qū)域減排機制，充分發(fā)揮政府主管部門引領、法規(guī)約束和企業(yè)主動參與的多軌并舉水運船舶節(jié)能減排機制，實現(xiàn)區(qū)域空氣質量的持續(xù)改善。