计算船舶碳排放量

我们将在未来几周发布一系列文章，以下是第一部分，这些文章会分析旨在减少航运业温室气体排放的各种即将到来的规则将如何影响市场。本周，我们会尝试解决，实际测量散货船船队的二氧化碳排放量的基本问题，以及它们在不同时间、船舶类型和地理位置上的变化。  

鉴于这一问题的不确定性和快速变化的本质，我们欢迎来自各方的反馈或意见。

方法

在预测干散货市场将如何受到排放交易体系(ETSs),碳强度指标(CCIs),或任何其他即将出台的排放规则的影响之前,我们首先需要了解一艘船实际排放的气体量。没有人能精确地衡量出整个船队在特定时期内消耗了多少燃料，但通过我们大量的船队和贸易数据库，我们能够估算出不同市场的历史排放量。 

第一步，我们建立了具有代表性的船型设计（包含新老设计）的散货船的速度和消耗曲线，其中包括空放和满载航行。这些数据是基于大约5600艘船的样本，我们有这些船在不同速度下的消耗量的可靠数据。我们可以将这些曲线与AIS的贸易记录结合起来，在这些记录中，我们可以逐个航次地跟踪每艘船在空放和满载状态下航行的时间，以及航行的速度。

此外，我们还可以统计出，无论是在锚地还是在货物作业期间的船舶闲置时间。结果是，自2014年以来，有超过123万次的单航次记录，这样可以估计出燃料燃烧的总吨数。基于这一分析，我们认为，散货船船队去年燃烧了大约8470万吨燃料。这比前一年的总量增长了2.2%，比2015年增加了10.9%。相比之下，散货船船队规模在相同时期分别增长了4.4%和16.7%。 

为了估计每一航次的二氧化碳排放量，我们采用了Trafigura的假设，即每燃烧一吨低硫油（VLSFO）会排放3.151吨二氧化碳，每燃烧一吨高硫油（HSFO）会排放3.114吨二氧化碳。简化一下，对于船型小于好望角型船的船队，由于他们加装脱硫塔的日期不确定，我们假设所有这些船舶从2020年开始燃烧低硫油。我们还假设这些船舶只燃烧这两种燃料中的一种，没有对船用柴油（MDO）的消耗量做任何假设。

这些数据表明，去年散货船船队的二氧化碳总排放量略低于2.65亿吨，高于2019年的2.588亿吨和2015年的2.385亿吨。船队排放量随时间变化的最大影响因素之一就是船队的规模，但通过观察每个航次的平均二氧化碳排放量，我们还可以发现排放量会随市场状况、燃油价格和船队组成而变化。 

2015年至2019年，每航次的平均二氧化碳排放量从3260吨下降到2973吨，降幅8.8%。造成这种情况的一个主要原因是，在2016年极度疲软的市场状态下，老旧、效率较低的船舶被淘汰。那一年，3330万吨的散货船运力被拆解，占前一年贸易船队运力的4.5%。

这些船大部分是在90年代初建造的，它们的拆解，再加上前几年大量新船交付，意味着在这段时间里，船队的效率有了显著的提高。 

在接下来的几年里，持续疲软的市场促使船队保持着较低的航速，而在2018-19年油价上涨期间，昂贵的燃料价格也导致船队减速航行。这一趋势在2019年发生了逆转，可能是由于该年下半年运费强劲，造成船队提速，一些船型的船队航速达到了2010年以来的最高水平。例如，2019年第四季度，好望角型船和巴拿马型船航次的平均排放量同比增长了约4%。在新冠疫情爆发初期，收益疲软再次造成航速降低和闲置时间增长，但自那以后，强劲的运费和较低的燃油价格促使平均排放量居高不下。 

相对于较小的船型，好望角型船往往用于更长航线的运输，因此它们每一航次的碳排放量自然更多。但以运输一吨货物来计的话，好望角型船的平均效率是最高的，这是由于好望角型船能运输更多的货物，但发动机排量并没有按比例增加，这产生了规模经济效益。例如，在2020-21年期间(迄今为止)，与老旧设计的巴拿马型船相比，较新的纽卡斯尔型船（Newcastlemax）平均每运输一吨货物所排放的二氧化碳量不到巴拿马型船的一半。 

这一特性意味着,在此期间,铁矿石和混凝土等低价值商品,会用较大的船舶运输，每运输一吨货物所排放的二氧化碳量约为38公斤,而高价值的商品（如化肥和钢材）以较小的船舶进行运输,每运输一吨货物的碳排放量分别为85公斤和77公斤。讽刺的是，在这段时期，运输每吨煤炭的碳排放量最少，为34公斤。 

不同地区的二氧化碳排放量 

还有很多方法可以划分这些数据，但鉴于欧盟最近提议将航运业的碳排放量纳入现有的碳排放交易体系（ETS），按地区衡量排放量也很重要。我们将在不久的将来更详细地讨论这个问题，根据我们的计算，在过去18个月里，欧盟国家的进口占散货船总排放量的7.3%，而出口占了2.2%。相比之下，中国的进口占排放总量的37.6%，出口占4.9%。 

这些数据将有助于我们了解这些规则将给航运业带来哪些负担，以及对市场可能产生何种影响。此外，我们还必须考虑对航运需求更为关键的地区，比如中国，在引入自己的碳排放权交易系统后，会产生什么潜在影响。