曹博文　鄭海林　楊志林　崔建國(guó)　陳玉傲

【摘 要】 為使不同特點(diǎn)的船舶選擇更適用的CO2排放監(jiān)測(cè)法，結(jié)合國(guó)際海事組織和歐盟不同的船舶CO2排放報(bào)告系統(tǒng)，提出燃料供應(yīng)單（BDN）跟蹤和燃料艙定期盤點(diǎn)法、燃料艙液位監(jiān)測(cè)法、針對(duì)燃料燃燒過程的流量計(jì)監(jiān)測(cè)法、直接CO2排放測(cè)量法等4種船舶CO2排放監(jiān)測(cè)法，并分析其中的優(yōu)缺點(diǎn)。根據(jù)船舶結(jié)構(gòu)、運(yùn)營(yíng)等特點(diǎn)分析從事國(guó)內(nèi)航行船舶和國(guó)際航行船舶所適用的CO2排放監(jiān)測(cè)方法。

【關(guān)鍵詞】 國(guó)際海事組織（IMO）;船舶CO2排放監(jiān)測(cè)方法;船舶CO2排放報(bào)告系統(tǒng)

0 引 言

海上運(yùn)輸是最具性價(jià)比的大規(guī)模商品運(yùn)輸方式，超過80%的國(guó)際貿(mào)易貨運(yùn)量是通過海上運(yùn)輸完成的，貨物類型涵蓋食品、燃料、建筑材料和家居用品等眾多品類。目前世界上超過艘商船在海洋上航行，總運(yùn)力高達(dá)18.6億t。但是，航運(yùn)業(yè)龐大的規(guī)模也帶來了巨大的船舶CO2排放量，根據(jù)《2014年國(guó)際海事組織第三次溫室氣體研究報(bào)告》，海上運(yùn)輸每年約排放10億t CO2。為此，國(guó)際海事組織（IMO）發(fā)布了船舶燃油消耗的數(shù)據(jù)收集和報(bào)告系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱“IMO DCS”），歐洲會(huì)議及歐盟理事會(huì)發(fā)布了用于監(jiān)測(cè)、報(bào)告、驗(yàn)證船舶CO2排放的海上運(yùn)輸法規(guī)則（以下簡(jiǎn)稱“EU MRV”）。IMO DCS提供了3種CO2排放的監(jiān)測(cè)方法，而EU MRV除了IMO DCS中提到的3種CO2排放監(jiān)測(cè)方法外還增加了直接測(cè)量CO2排量的方法。但是，不同的船舶有各自不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)營(yíng)特征，本文參考IMO DCS和EU MRV兩種報(bào)告系統(tǒng)，分析不同船舶更適用的CO2排放監(jiān)測(cè)方法，并給出建議。

1 EU MRV

1.1 適用船舶、航行區(qū)域及特點(diǎn)

（1）適用船舶。EU MRV適用于駛往/駛離或航行于歐盟成員國(guó)管轄下港口的總噸及以上的商船，但不包括：漁船、軍艦、海軍補(bǔ)給艦、簡(jiǎn)單建造的木船、不配備機(jī)械推進(jìn)系統(tǒng)的船舶、用于非商業(yè)用途的政府船舶。

（2）適用航行區(qū)域及特點(diǎn)。EU MRV用于監(jiān)測(cè)歐盟境內(nèi)運(yùn)行的符合要求的商船的CO2排放量。適用的航行區(qū)域范圍相對(duì)較小，適用的船舶燃料規(guī)格較為統(tǒng)一，監(jiān)管手段及地方法律法規(guī)較為協(xié)調(diào)，其特點(diǎn)與從事國(guó)內(nèi)航行的船舶類似。

1.2 碳排放報(bào)告內(nèi)容

第一次監(jiān)控月歷年度為2018年1月1日―12月31日;報(bào)告時(shí)間從2019年起，每年4月30號(hào)前航運(yùn)企業(yè)將經(jīng)認(rèn)證機(jī)構(gòu)驗(yàn)證的排放報(bào)告發(fā)給歐洲海事安全局（EMSA）數(shù)據(jù)庫。

報(bào)告參數(shù)包括：各類燃油消耗量和排放系數(shù)、排放的CO2、航行距離、海上航行時(shí)間（不包含錨泊）、裝載貨量、運(yùn)輸作業(yè)

2 IMO DCS

2.1 適用船舶、航行區(qū)域及特點(diǎn)

（1）適用船舶。IMO DCS適用于5 000總噸及以上的國(guó)際航行船舶，但不包含：不配備機(jī)械推進(jìn)系統(tǒng)的船舶，以及浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油船、浮式儲(chǔ)油裝置和鉆井裝置的平臺(tái)（不論是否配備推進(jìn)系統(tǒng)）。

（2）適用航行區(qū)域及特點(diǎn)。EU DCS用于監(jiān)測(cè)全球范圍內(nèi)運(yùn)行的符合要求的商船的CO2排放量，航行區(qū)域范圍擴(kuò)大至全球，船舶燃料規(guī)格各式各樣，監(jiān)管手段及地方法律法規(guī)差別較大，其特點(diǎn)與從事國(guó)際航行的船舶類似。

2.2 碳排放報(bào)告內(nèi)容

第一次數(shù)據(jù)收集月歷年度為2019年1月1日―12月31日;報(bào)告時(shí)間從2020年起，每月歷年結(jié)束后的3個(gè)月內(nèi)向主管機(jī)關(guān)或認(rèn)可組織報(bào)告收集的數(shù)據(jù)，待主管機(jī)關(guān)或經(jīng)授權(quán)的認(rèn)可組織簽署符合聲明后的1個(gè)月內(nèi)報(bào)送IMO燃油消耗數(shù)據(jù)庫。

報(bào)告參數(shù)包括IMO編號(hào)、船型、總噸、凈噸、載質(zhì)量、大于130 kW的引擎功率、船舶能效設(shè)計(jì)指數(shù)（如適用）、冰級(jí)、各類燃油消耗、航行距離、航行小時(shí)數(shù)、收集燃油消耗數(shù)據(jù)方法。

3 船舶CO2排放監(jiān)測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)

通過收集船舶各項(xiàng)數(shù)據(jù)、船舶燃料消耗和排放可以計(jì)算得出船舶CO2排放量。4種船舶燃料消耗和排放的計(jì)算方法具有不同程度的復(fù)雜性和可靠性。

3.1 燃料供應(yīng)單（BDN）跟蹤和燃料艙定期盤點(diǎn)法

根據(jù)《國(guó)際防止船舶造成污染公約》要求，400總噸及以上船舶必須保留每次加裝燃料的BDN，并留船保存3年，自2010年7月起生效。另外，所供燃料樣品必須留船保存12個(gè)月或保存至該批燃料耗盡，取晚者。

單位時(shí)間內(nèi)，船舶燃料消耗數(shù)量計(jì)算方法如下：

燃料消耗量=期初存量+BDN載明數(shù)量-期末存量-期間燃料駁出量

該方法的準(zhǔn)確性取決于該國(guó)船用燃油數(shù)據(jù)的質(zhì)量。該方法的輸出結(jié)果將為全國(guó)提供CO2排放量的估計(jì)值。

使用這種方法可以相對(duì)容易在短時(shí)間內(nèi)完成計(jì)算，且采用的是IMO《2014年第三次溫室氣體研究報(bào)告》中自上而下的方法。但是，如果船舶在運(yùn)營(yíng)過程中使用了不止一個(gè)國(guó)家的燃油，那么最后的計(jì)算結(jié)果與實(shí)際就會(huì)有較大出入。同時(shí)資料是由運(yùn)營(yíng)人提供的，其可靠性無法保證。因此，該種方法非常適用于航行范圍小、運(yùn)營(yíng)成本低，且沒有發(fā)生燃料和排放區(qū)域改變的船舶進(jìn)行使用，否則計(jì)算出的CO2排放量就會(huì)不夠準(zhǔn)確且沒有辦法區(qū)分船舶在不同航行區(qū)域內(nèi)各自的CO2排放量。

3.2 燃料艙液位監(jiān)測(cè)法

液位監(jiān)測(cè)通過測(cè)深設(shè)備測(cè)量燃料艙液位高度，經(jīng)測(cè)深表轉(zhuǎn)換為燃料體積，再根據(jù)燃料密度（可通過BDN獲得）換算成燃料重量。

單位時(shí)間或固定航次內(nèi)，船舶燃料消耗數(shù)量計(jì)算方法如下：

（海上航行）燃料消耗量=駛離當(dāng)前掛靠港時(shí)艙內(nèi)液位+航次期間加裝燃料時(shí)液位差-抵達(dá)下一相鄰掛靠港時(shí)艙內(nèi)液位-航次期間駁出燃料時(shí)液位差

（停港）燃料消耗量=抵達(dá)當(dāng)前掛靠港時(shí)艙內(nèi)液位+停港期間加裝燃料時(shí)液位差-駛離當(dāng)前掛靠港時(shí)艙內(nèi)液位-停港期間駁出燃料時(shí)液位差

加裝燃料時(shí)液位差是指加裝燃料后與加裝燃料前燃料艙液位的差值，駁出燃料時(shí)液位差是指駁出燃料前與駁出燃料后燃料艙液位的差值。

此計(jì)算方法同樣需要在一段時(shí)間內(nèi)訪問所有國(guó)家的燃油數(shù)據(jù)，后續(xù)依然可以使用國(guó)際公認(rèn)的排放因子計(jì)算排放量。該方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)與BDN跟蹤和燃料艙定期盤點(diǎn)法相同。

3.3 針對(duì)燃料燃燒過程的流量計(jì)監(jiān)測(cè)法

在船舶各個(gè)排放源或燃料管道內(nèi)加裝流量計(jì)。

單位時(shí)間或固定航次內(nèi)，船舶燃料消耗數(shù)量計(jì)算方法如下：

（海上航行）燃料消耗量=航次期間各碳排放源處流量計(jì)之和

（停港）燃料消耗量=停港期間各碳排放源處流量計(jì)之和

流量計(jì)測(cè)量的方法更加精確、具體，可以查出船舶在同一次航程中不同時(shí)間段的CO2具體排放量，非常適用于經(jīng)過多個(gè)國(guó)家領(lǐng)海的船舶。但此種方法操作難度大，對(duì)器材要求較高，且成本較高，同時(shí)不同船舶使用的流量計(jì)型號(hào)不同，需要國(guó)家制定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 直接CO2排放測(cè)量法

使用氣體流量檢測(cè)計(jì)監(jiān)測(cè)船舶氣體排放總量，同時(shí)使用CO2濃度測(cè)量器測(cè)算出船舶排放氣體中CO2的濃度。

單位時(shí)間或固定航次內(nèi)，船舶燃料消耗數(shù)量計(jì)算方法如下：

（海上航行）燃料消耗量=航次期間廢氣總量錐躉寂ǘ葊魈寂歐乓蜃？

（停港）燃料消耗量=停港期間廢氣總量錐躉寂ǘ葊魈寂歐乓蜃？

使用廢棄流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量是計(jì)算精度最高、數(shù)據(jù)收集最準(zhǔn)確的方法，但成本和操作難度也是4種方法中最大的。此外，該方法具有針對(duì)燃料燃燒過程的流量計(jì)監(jiān)測(cè)法中提到的可以區(qū)分船舶在不同航行區(qū)域的CO2排放量和可忽略因燃料改變而造成的影響的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在成本高、人員素質(zhì)要求高和法律文件要求完備等問題。

4 船舶 CO2排放監(jiān)測(cè)方法的適用性分析

IMO DCS和 EU MRV提供了4種船舶CO2排放監(jiān)測(cè)方法，但并未明確規(guī)定或推薦不同的船舶使用哪種監(jiān)測(cè)方法。在實(shí)際使用中，同一船舶同一航次使用不同的監(jiān)測(cè)方法檢測(cè)出的船舶CO2排放不同，因而需要根據(jù)具體情況適當(dāng)選擇船舶CO2排放監(jiān)測(cè)方法。

在分析4種監(jiān)測(cè)方法的適用性時(shí)，船舶種類和船舶運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)是選擇監(jiān)測(cè)方法的主要依據(jù)，而從事國(guó)內(nèi)航行的船舶和從事國(guó)際航行的船舶在這兩點(diǎn)上差別較大，所以應(yīng)分別討論國(guó)內(nèi)航行船舶和國(guó)際航行船舶。

4.1 國(guó)內(nèi)航行船舶CO2排放監(jiān)測(cè)方法

國(guó)內(nèi)航行船舶種類繁多，包括：散貨船、雜貨船、集裝箱船、滾裝船、載駁船、油船、天然氣船等運(yùn)輸船;挖泥船、承重船、布設(shè)船等工程船;科考船、破冰船等特種船。國(guó)內(nèi)航行船舶中運(yùn)輸船占主要部分，工程船等其他類型船舶的比重也不低，這使得船舶成分相對(duì)復(fù)雜。在選擇船舶CO2排放監(jiān)測(cè)方法時(shí)，BDN跟蹤和燃料艙定期盤點(diǎn)法或燃料艙液位監(jiān)測(cè)法無附加要求，對(duì)船舶要求低，監(jiān)測(cè)方法操作簡(jiǎn)單且對(duì)人員要求低，適合國(guó)內(nèi)船舶種類復(fù)雜、人員素質(zhì)參差不齊、船舶管理較為松散的現(xiàn)況。缺點(diǎn)是精度低，只能監(jiān)測(cè)固定階段的船舶CO2排放，無法監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)排放量。

同時(shí)，運(yùn)輸船和工程船及特種船三者結(jié)構(gòu)差別大，法律要求不盡相同，雖然針對(duì)燃料燃燒過程的流量計(jì)監(jiān)測(cè)法和直接CO2排放監(jiān)測(cè)法可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)CO2排放量，但需要船舶安裝流量計(jì)和排放監(jiān)測(cè)設(shè)備。不同種類的船舶其加裝的監(jiān)測(cè)儀器的精準(zhǔn)性、可靠性不同，監(jiān)測(cè)儀器的種類、規(guī)格和要求無法統(tǒng)一，不利于相關(guān)機(jī)構(gòu)頒布制定相應(yīng)的法律法規(guī)和統(tǒng)一的登記管理。

以中國(guó)船級(jí)社（CCS）發(fā)布的2018年年報(bào)為準(zhǔn)，截至2018年年底，CCS檢驗(yàn)入級(jí)的國(guó)內(nèi)航行船舶達(dá)到艘、共萬總噸，其中，海事船檢接收船舶艘、共計(jì)985萬總噸，民用船艘、共計(jì)萬總噸?？梢钥闯鰢?guó)內(nèi)航行的船舶排水量相對(duì)較小，船舶規(guī)模不大、造價(jià)較低，加裝流量計(jì)或CO2監(jiān)測(cè)設(shè)備會(huì)對(duì)船舶運(yùn)營(yíng)成本造成顯著的影響。

除此之外，國(guó)內(nèi)航行船舶營(yíng)運(yùn)時(shí)的狀況非常復(fù)雜，尤其是內(nèi)河航道的船舶和許多較大的工程船在航行工作時(shí)需要許多較小的船艇配合。主機(jī)輔機(jī)種類規(guī)格繁多，使用BDN跟蹤和燃料艙定期盤點(diǎn)法或燃料艙液位監(jiān)測(cè)法可以避開這些復(fù)雜的條件，較為簡(jiǎn)單地估計(jì)船舶的CO2排放量以便核對(duì)船舶上交的CO2排放量是否準(zhǔn)確。不僅如此，由于船舶運(yùn)營(yíng)范圍較小，船舶使用的燃料種類統(tǒng)一，提高了BDN跟蹤和燃料艙定期盤點(diǎn)法或燃料艙液位監(jiān)測(cè)方法的適用性。

4.2 國(guó)際航行船舶CO2排放監(jiān)測(cè)方法

國(guó)際航行船舶的種類相較于國(guó)內(nèi)航行的船舶來說要簡(jiǎn)單得多，雜貨船、散貨船、集裝箱船、油船、天然氣船和客滾船等運(yùn)輸船占國(guó)際航行船舶的主要部分，工程船等其他船舶受制于自身的局限性從事國(guó)際航行的較從事國(guó)內(nèi)航行的比重要低。船隊(duì)組成相對(duì)簡(jiǎn)單，且運(yùn)輸船結(jié)構(gòu)差異相對(duì)工程船來說要小，不同船舶搭載的輔機(jī)種類和數(shù)量差別不大，降低了相關(guān)機(jī)構(gòu)在制定船舶流量計(jì)和二氧化碳監(jiān)測(cè)設(shè)備加裝標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)法律法規(guī)的難度。因此，國(guó)際航行船舶適用針對(duì)燃料燃燒過程的流量計(jì)監(jiān)測(cè)法和直接CO2排放監(jiān)測(cè)法。

截至2018年年底，經(jīng)由CCS檢驗(yàn)入級(jí)的從事國(guó)際航行的船舶達(dá)到艘、共計(jì)萬總噸，平均每艘船舶達(dá)到總噸，船舶規(guī)模大、造價(jià)高，加裝流量計(jì)或二氧化碳監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)成本影響相對(duì)要小。同時(shí)從事國(guó)際航行的船舶其人員配備齊全、人員素質(zhì)高、營(yíng)運(yùn)管理嚴(yán)格，且大多數(shù)船舶所有人與船長(zhǎng)之間為雇傭關(guān)系，不容易出現(xiàn)瞞報(bào)設(shè)備數(shù)據(jù)的情況。

國(guó)際航行船舶在營(yíng)運(yùn)時(shí)還具備一個(gè)顯著特征：船舶在航行時(shí)會(huì)途徑許多國(guó)家或地區(qū)。船舶在一個(gè)或若干個(gè)航次后加裝的燃料規(guī)格或許與前幾個(gè)航次的燃料規(guī)格會(huì)有較大不同，在使用BDN跟蹤和燃料艙定期盤點(diǎn)法或燃料艙液位監(jiān)測(cè)法時(shí)，不僅會(huì)因?yàn)槿剂弦?guī)格問題造成較大的CO2排放量計(jì)算誤差，而且難以確定某一段航程所產(chǎn)生的船舶碳排放量，尤其是在遇到國(guó)際碳排放管控區(qū)域時(shí)會(huì)非常麻煩。不同航行區(qū)域船舶特征對(duì)比見表1。

5 結(jié) 語

國(guó)內(nèi)航行船舶適用BDN跟蹤和燃料艙定期盤點(diǎn)法或燃料艙液位監(jiān)測(cè)法，而船舶造價(jià)較高、規(guī)模較大或船舶營(yíng)運(yùn)范圍復(fù)雜且對(duì)CO2排放監(jiān)測(cè)精度要求較高的船舶可以適用針對(duì)燃料燃燒過程的流量計(jì)監(jiān)測(cè)法和直接碳排放監(jiān)測(cè)法。

國(guó)際航行船舶適用以針對(duì)燃料燃燒過程的流量計(jì)監(jiān)測(cè)法和直接碳排放監(jiān)測(cè)法為主要監(jiān)測(cè)方法，以BDN跟蹤和燃料艙定期盤點(diǎn)法或燃料艙液位監(jiān)測(cè)法為輔助監(jiān)測(cè)方法。