周 旭 王 楠
(南通中遠(yuǎn)海運(yùn)川崎船舶工程有限公司 南通 226005)
歐盟委員會(huì)于2019 年12 月提出了應(yīng)對(duì)氣候變化的“歐洲綠色協(xié)議”,以此推動(dòng)歐盟經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)的“綠色發(fā)展”。為此,2021年7月,歐盟委員會(huì)通過(guò)了“Fit for 55”一攬子草案[1],旨在使歐盟在2030 年前將溫室氣體凈排放量相對(duì)于1990 年至少減少55%。在航運(yùn)業(yè)方面,“Fit for 55”則是基于市場(chǎng)機(jī)制措施來(lái)降低船舶的碳排放,本著“誰(shuí)排放誰(shuí)繳費(fèi)”的原則,直接將船舶在歐盟區(qū)內(nèi)的碳排放以稅費(fèi)的形式體現(xiàn)。這就意味著今后進(jìn)入歐盟區(qū)內(nèi)的船舶,若不滿足“Fit for 55”的要求,將需繳納一筆可觀的歐盟稅費(fèi),并且今后很可能擴(kuò)展至全球海域。
“Fit for 55”的實(shí)施在一定程度上能夠推動(dòng)航運(yùn)業(yè)向低碳或零碳燃料發(fā)展。從航運(yùn)公司的角度來(lái)看,在“Fit for 55”乃至今后國(guó)際海事組織(international maritime organization,IMO)市場(chǎng)機(jī)制實(shí)施之后,如何最大程度地降低船隊(duì)繳納的費(fèi)用,應(yīng)是首要關(guān)注的問(wèn)題,因此有必要對(duì)碳排放的市場(chǎng)機(jī)制進(jìn)行分析。論文對(duì)歐盟“Fit for 55”草案進(jìn)行研究,總結(jié)了影響稅費(fèi)的主要因素,并以某艘大型集裝箱船為研究對(duì)象,具體分析降低歐盟稅費(fèi)的主要措施,為船舶設(shè)計(jì)及船東營(yíng)運(yùn)等提供參考。
“Fit for 55”草案對(duì)航運(yùn)業(yè)的影響主要體現(xiàn)在將航運(yùn)業(yè)碳排放納入歐盟碳交易系統(tǒng)(European union emission trading system,EU ETS)、海上運(yùn)輸 中使用可再生和低碳燃料(FuelEU maritime )立法草案、修訂替代燃料基礎(chǔ)設(shè)施法規(guī)以及修訂能源稅收指令等4 個(gè)方面,而涉及歐盟稅費(fèi)具體表現(xiàn)為歐盟碳稅、FuelEU 罰金和能源稅,并且這三者的費(fèi)用是累加的。雖然目前正式的“Fit for 55”文件尚未發(fā)布,具體的要求仍可能有所變更,但分析方法依然可以借鑒。
2024 年1 月1 日以后,針對(duì)超過(guò)5 000 總噸的貨船或客船,在歐盟區(qū)航程及在歐盟港口停泊時(shí)所產(chǎn)生的碳排放需要繳納碳稅[2]。這里的歐盟區(qū)航程指歐盟港口與非歐盟港口間50%航程,以及歐盟港口之間100%航程。如果船舶無(wú)法繳納所要求的碳稅,將有可能被拒絕進(jìn)入歐盟港口。
根據(jù)碳稅的定義,可以總結(jié)出如式(1)所示的碳稅計(jì)算公式:
式中:PE為所需要繳納的碳稅,歐元;Fi為船舶在歐盟航程內(nèi)燃料i的消耗,t;CFi為燃料i的碳轉(zhuǎn)化系數(shù),即每噸燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的碳排放量;Pc為歐盟碳交易系統(tǒng)中的碳價(jià),歐元/t;Z為折減因子(其中:2024 年為40%,2025 年為70%,2026年及以后為100%)。
針對(duì)超過(guò)5 000 總噸的商船,自2025 年1 月1日以后,在歐盟區(qū)航程內(nèi),若所消耗的燃料不滿足FuelEU 的要求,需要征收一定的罰金[3]。FuelEU是以燃料在全生命周期內(nèi)的溫室氣體強(qiáng)度作為計(jì)算罰金的基礎(chǔ),具體的原則是:相比于溫室氣體強(qiáng)度的年度基線值,從2025 年起,若當(dāng)年度所使用燃料的溫室氣體強(qiáng)度低于年度基線值,則無(wú)需繳納罰金;當(dāng)燃料的溫室氣體強(qiáng)度高于年度基線值,高出的部分需要繳納罰金。對(duì)于船隊(duì)中多個(gè)船舶,可以將合規(guī)余額集中起來(lái)使用,以實(shí)現(xiàn)余額盈余的船舶彌補(bǔ)同一船隊(duì)中余額不足的船舶。年度基準(zhǔn)值按式(2)計(jì)算:
式中:Gbas為當(dāng)年度溫室氣體(CO2)強(qiáng)度基準(zhǔn)線,g/MJ;Gref為2020 年航運(yùn)業(yè)溫室氣體(CO2)強(qiáng)度的平均值,取91.16 g/MJ;ZG為年度折減因子,其值如表1 所示。
表1 FuelEU 年度折減因子
燃料在全生命周期內(nèi)的溫室氣體(CO2)強(qiáng)度的公式[4]比較復(fù)雜,可簡(jiǎn)化為式(3):
式中:GWtW為燃料在全生命周期內(nèi)的碳排放強(qiáng)度、GWtT為燃料從開(kāi)采到上船之間所有的碳排放強(qiáng)度、GTtW為燃料在船上燃燒產(chǎn)生的碳排放強(qiáng)度,三者單位均為g/MJ。
FuelEU 罰金的計(jì)算公式見(jiàn)式(4)和下頁(yè) 式(5):
式中:Δm為合規(guī)余額,t;Gact為燃料實(shí)際的平均溫室氣體(CO2)強(qiáng)度,g/MJ;Q為所有燃料在一段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的能量,MJ;PF為FuelEU 罰金,歐元。
對(duì)于在歐盟經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)出售的并且用于歐盟經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)航程的燃料以及加到船上的電能,需要征收如表2 所示的能源稅[5]。
表2 不同燃料的能源稅 歐元/GJ
為進(jìn)一步分析船舶在歐盟經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)所繳納的稅費(fèi),本文以1 艘萬(wàn)箱級(jí)的集裝箱船作為研究對(duì)象,航線為亞歐航線。假定不考慮硫排放區(qū)內(nèi)的燃油切換,整個(gè)航線以低硫重油航行,可得到如表3 所示的燃油消耗情況。計(jì)算歐盟稅費(fèi)時(shí),假設(shè)每年的歐盟碳價(jià)保持80 歐元/t 不變,最終得到從2026 年起每年繳納的歐盟稅費(fèi)如圖1 所示。
圖1 集裝箱船燃油每年繳納的不同稅費(fèi)對(duì)比
表3 亞歐航線上的燃油消耗(往返)
圖1 表明,對(duì)于低硫重油,碳稅和能源稅每年繳納的費(fèi)用是固定的,而FuelEU 罰金則隨著年份的增加迅速上升;能源稅相比于其他2 項(xiàng)的費(fèi)用較?。磺? 年,碳稅的費(fèi)用比FuelEU 罰金高,說(shuō)明這期間使用碳轉(zhuǎn)化系數(shù)低的燃料可以有效降低歐盟稅費(fèi);2035 年之后,F(xiàn)uelEU 罰金急劇增加,此時(shí)全生命周期內(nèi)碳強(qiáng)度指數(shù)低的燃料會(huì)體現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)。
假設(shè)船舶從2026 年開(kāi)始運(yùn)營(yíng),運(yùn)營(yíng)25 年總計(jì)需要繳納歐盟稅費(fèi)近6 億歐元。這將是筆巨額費(fèi)用,其中歐盟碳稅占比約28%、FuelEU 罰金占比約68%、能源稅占比約4%,說(shuō)明碳稅和FuelEU罰金在歐盟稅費(fèi)中占主導(dǎo)作用。從運(yùn)營(yíng)年份來(lái)看,前14 年稅費(fèi)增長(zhǎng)比較平緩,約占25 年總稅費(fèi)的30%;后10 年FuelEU 罰金急劇增加,導(dǎo)致后10年稅費(fèi)占總稅費(fèi)的70%。由此可見(jiàn),從長(zhǎng)期來(lái)看,使用全生命周期內(nèi)溫室氣體強(qiáng)度低的燃料(如“綠色”燃料)將更有前景。
通過(guò)上述分析,影響歐盟碳費(fèi)P的因素可由式(6)表示:
式中:F為單位時(shí)間內(nèi)的燃料消耗,主要與船舶線型、推進(jìn)效率等設(shè)計(jì)性能有關(guān);CF為燃料的碳轉(zhuǎn)化系數(shù);Gwtw為全生命周期內(nèi)的溫室氣體強(qiáng)度,g/MJ;D為歐盟區(qū)航程,主要與航線以及停靠的港口有關(guān);Pc為歐盟碳交易系統(tǒng)中碳的價(jià)格,歐元。
提升船體設(shè)計(jì)性能的方式主要包括優(yōu)化船體線型、船機(jī)槳匹配、節(jié)能附體、風(fēng)推力或氣泡減阻技術(shù)等,這些措施可以降低船舶的燃油消耗,但節(jié)能效果有限[6-8]。在短期(5~ 10 年內(nèi))歐盟稅費(fèi)不高的情況下,可以作為降低稅費(fèi)的措施;但從中長(zhǎng)期來(lái)看,并不能大幅降低歐盟稅費(fèi)。
根據(jù)表3 的航程信息,航線中新加坡港到比雷埃夫斯港的距離為5 700 n mile,占整個(gè)單航程的47.5%,這部分航程的一半將參與歐盟稅費(fèi)的計(jì)算。因此,可以考慮在進(jìn)入歐盟之前增加停靠港的方式減少歐盟區(qū)航程。比如在新加坡港和比雷埃夫斯港之間加靠A 港,其中A 港位于歐盟區(qū)外,并且能滿足??咳f(wàn)箱級(jí)集裝箱船的要求。
加靠港口將增加相應(yīng)的費(fèi)用,包括停靠港口的成本、靠港增加航期的成本、燃料成本、港口的擁堵成本及貨物延期成本等,這些成本將會(huì)隨著不同的因素產(chǎn)生波動(dòng)。為評(píng)估增加港口對(duì)降低歐盟稅費(fèi)的影響,假設(shè)加靠港的費(fèi)用固定,并且每次的固定費(fèi)用考慮0 歐元、30 萬(wàn)歐元、50 萬(wàn)歐元和80 萬(wàn)歐元這4 種方案進(jìn)行研究,實(shí)際情況下可根據(jù)實(shí)際費(fèi)用進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算得到加港后的年度歐盟稅費(fèi),并與加港前進(jìn)行對(duì)比,如圖2 所示。
圖2 加港前后年度累計(jì)的歐盟總費(fèi)用對(duì)比
由圖2 可見(jiàn),若不考慮加港費(fèi)用,加靠A 港營(yíng)運(yùn)25 年可節(jié)省約35%的費(fèi)用,且節(jié)省的比值基本與歐盟區(qū)航程減少的比值一致;若考慮30 萬(wàn)歐元的加港費(fèi)用,相比加港前,營(yíng)運(yùn)25 年總計(jì)節(jié)省約23%的費(fèi)用;若考慮50 萬(wàn)歐元的加港費(fèi)用,則在2040 年前,加港并未體現(xiàn)費(fèi)用優(yōu)勢(shì),僅在隨后的10 年內(nèi)方可體現(xiàn)該優(yōu)勢(shì);若考慮80 萬(wàn)歐元加港費(fèi)用,很明顯直到營(yíng)運(yùn)的第23 年,加港才體現(xiàn)價(jià)格優(yōu)勢(shì)。因此加靠額外港口雖可降低歐盟稅費(fèi),但需要進(jìn)行詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)性論證。另外,從降低全球碳排放的角度看,增加額外港口并不能有效降低航運(yùn)業(yè)的碳排放,而且歐盟未來(lái)有可能將歐盟區(qū)外部的航線也納入EU ETS 中,以規(guī)避加港帶來(lái)的避稅措施。
低碳或零碳燃料無(wú)疑是今后降低航運(yùn)業(yè)碳排放最直接的措施,同時(shí)也是降低歐盟稅費(fèi)最有效的方式。為分析低碳或零碳燃料的應(yīng)用,并考慮燃料在全生命周期內(nèi)的碳排放,本文對(duì)比了包括低硫重油、化石LNG、化石甲醇、化石氨與綠色甲醇等5 種典型的船用替代燃料,其中化石燃料為自然界天然存在,而綠色燃料是通過(guò)綠色技術(shù)合成得到,在燃料的生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中不產(chǎn)生碳排放。當(dāng)然,還有很多可用的替代燃料(如生物燃料、氫燃料等),在此不進(jìn)行一一對(duì)比。表4 給出了所選燃料的特 性[5,9]。在不考慮前期投入成本以及不同燃料成本的前提下,僅對(duì)比歐盟碳稅,其計(jì)算結(jié)果如圖3 所示。
圖3 不同燃料年度累計(jì)的歐盟總費(fèi)用對(duì)比
表4 不同燃料的特性
圖3 表明,使用不同燃料對(duì)歐盟稅費(fèi)的結(jié)果有很大的影響?;状己突痹谌芷谙聹厥覛怏w強(qiáng)度比燃油高,因此它們的FuelEU 罰金相對(duì)較高,導(dǎo)致總稅費(fèi)遠(yuǎn)高于燃油,故不建議使用。化石LNG 采用了先進(jìn)的高壓系統(tǒng)以降低甲烷的逃逸,雖然成本較高,但相對(duì)燃油,其前期可以顯著降低歐盟稅費(fèi)。不過(guò)自2040 年以后,F(xiàn)uelEU 罰金顯著增加,導(dǎo)致歐盟稅費(fèi)也會(huì)逐漸增加。綠色甲醇的溫室氣體強(qiáng)度低,在2050 年之前不需要繳納FuelEU 罰金。相較LNG 高壓系統(tǒng),綠色甲醇的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)將在2040 年以后逐漸體現(xiàn)。由此可見(jiàn),選用LNG 燃料(尤其是高壓系統(tǒng))在短期內(nèi)可以降低歐盟稅費(fèi),但長(zhǎng)期來(lái)看,綠色燃料將是降低歐盟稅費(fèi)的主要措施之一。
雖然綠色燃料有比較理想的減排以及降低歐盟稅費(fèi)的優(yōu)勢(shì),但是若考慮燃料成本,短期內(nèi)綠色燃料并無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)。盡管如此,隨著全球減排的深入以及歐盟碳價(jià)的上升,綠色燃料成本及產(chǎn)量在市場(chǎng)的帶動(dòng)下,預(yù)計(jì)會(huì)得到很好的解決,屆時(shí),其優(yōu)勢(shì)將會(huì)迅速顯現(xiàn)。
雖然綠色燃料能夠明顯降低歐盟稅費(fèi),但是其受產(chǎn)量、技術(shù)及成本等因素的制約,當(dāng)前并沒(méi)有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)??紤]到FuelEU可以通過(guò)多艘船舶集中履約,因此可以采用一部分船舶使用綠色燃料,剩下的船舶使用常規(guī)燃料的方式來(lái)過(guò)渡,以降低現(xiàn)階段歐盟的稅費(fèi);待綠色燃料的產(chǎn)量上升、成本降低之后,再全部使用綠色燃料,這種方式顯然更加靈活。
假設(shè)船隊(duì)一共有8 艘萬(wàn)箱級(jí)甲醇雙燃料集裝箱船,分別以低硫重油和綠色甲醇燃料為例,分析采用組合方式對(duì)歐盟稅費(fèi)的影響。對(duì)于船隊(duì)的平均溫室氣體強(qiáng)度GF可根據(jù)燃料的能量進(jìn)行加權(quán)平均得到,并且甲醇燃料需要考慮點(diǎn)火油的影響,其計(jì)算公式如式(7)所示:
式中:Gi為燃料i的溫室氣體強(qiáng)度,g/MJ;Li為燃料i的熱值,MJ/t;Fi為燃料i的消耗量,t。
為進(jìn)一步對(duì)比組合燃料方式的效果,分析了5種不同的算例,如表5 所示。
表5 不同算例說(shuō)明 美元/t
其中Case1 為均使用低硫重油的情況;Case2 至Case4 為采用1 艘綠色甲醇和7 艘低硫重油的組合方式,但綠色甲醇的價(jià)格則采用了高、中、低3 種不同的價(jià)格;Case5 為均采用綠色甲醇的情況,且綠色甲醇采用低價(jià)格計(jì)算。表中燃油價(jià)格是基于2022 年初平均價(jià)格進(jìn)行計(jì)算。最終計(jì)算結(jié)果如圖4 所示。
圖4 組合燃料方式經(jīng)濟(jì)性對(duì)比
圖4 中,縱軸成本僅考慮了歐盟碳費(fèi)和燃料成本這2 個(gè)比較重要的支出。計(jì)算結(jié)果表明:盡管目前綠色燃料的成本很高,但是采用組合燃料的方式可以明顯降低歐盟稅費(fèi)以及總的投入成本。Case4相比于Case5,在燃料成本相同的情況下,營(yíng)運(yùn)前20 年可節(jié)約近20%的成本;對(duì)比Case1 至Case4,綠色甲醇價(jià)格仍是總成本增加的主要因素,當(dāng)綠色甲醇的價(jià)格約在1 000 美元/t 時(shí),Case2 的成本與Case1 相當(dāng);隨著綠色甲醇價(jià)格的降低,Case3 和Case4 則體現(xiàn)出一定的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì);當(dāng)Case4 綠色甲醇價(jià)格與低硫重油價(jià)格相當(dāng)時(shí),相比Case1 可降低12%~ 14%的成本。
在歐盟“Fit for 55”草案的背景下,本文分析了歐盟稅費(fèi)的組成部分以及影響參數(shù),以某萬(wàn)箱級(jí)集裝箱船為研究對(duì)象,提出了3 種降低歐盟稅費(fèi)的措施。通過(guò)研究得到以下結(jié)論:
(1)歐盟稅費(fèi)中,由于碳價(jià)的因素,短期碳費(fèi)影響較大,采用碳轉(zhuǎn)化系數(shù)低的燃料可以有效降低歐盟稅費(fèi);但中長(zhǎng)期FuelEU 罰金急劇增加,此時(shí)全生命周期內(nèi)溫室氣體強(qiáng)度低的綠色燃料具備降低歐盟稅費(fèi)的優(yōu)勢(shì)。
(2)在解決了綠色燃料的產(chǎn)量和成本制約的前提下,綠色燃料將是降低歐盟稅費(fèi)有效的方式之一。
(3)采用常規(guī)燃料和綠色燃料組合的方式可以作為當(dāng)前降低歐盟碳稅的過(guò)渡方式。