航程优化是航运降碳管理的重要措施！信德海事绿色航运洞察2022-15周

关键词：航程优化

近日，海事软件、服务和数据分析提供商NAPA宣布与船级社ClassNK和日本综合贸易公司丸红株式会社（MARUBENI CORPORATION）合作，通过对丸红船队的航程优化评估燃油节省和效率提升的范围。

2011年起，国际海事组织（IMO）同意将“能效”章节加入到MARPOL附则VI中，并通过了船舶强制性能效法规——新造船舶能效设计指数（EEDI）、船舶能效管理计划（SEEMP）。2016 年，IMO对船舶采用强制性IMO数据收集系统 (DCS)，以收集和报告5,000吨以上船舶的燃油消耗数据。

在此基础上，一直到2018年，IMO开启了初始温室气体战略，通过短期、中期和长期一系列措施来实现航运业温室气体减排的目标。

在短期措施中，最重要的便是2021年6月份MEPC 76会议上通过的关于现有船舶能效指数（EEXI）和船舶营运碳强度(CII)。简单来说，短期措施旨在实现IMO初始温室气体战略的碳强度降低目标，他们通过要求所有船舶计算其现有船舶能效指数 (EEXI) 并建立其年度营运碳强度(CII) 和 CII 评级来做到这一点。

为了减少船舶运营过程中的碳排放（降低碳强度，或者说提高CII的评级），IMO对航运公司给出了一揽子建议：

在国际海事组织IMO给出的建议中，航程优化（Voyage Optimization）占据了重要的一点，官方数据给出了1-10%的温室气体减排效果，而在实际的运营过程中，这一数字往往超过要10%。更重要的是，与其他众多举措不同，比如替代燃料的使用，往往需要新造船来实现。即便船壳、推进系统和动力辅助系统都需要对船舶进行大规模的改造和投资。

船舶航程优化（Voyage Optimization）则是一种不需要对船舶本身进行任何改变，可以立即付诸实施的措施。并且船舶航程的优化是直接参与到船舶的运营过程之中，与船舶营运碳强度(CII)息息相关。

事实上，作为航运公司（本文指实际参与船舶运营的公司），船舶航程的优化本身也是一个重点需要考虑的问题，船舶燃油消耗在船舶运营成本中的占比可以达到三分之一甚至一半以上，而绝大部分的燃油消耗都是在航行状态下产生的。优化航程减少燃油消耗，是船舶运营公司一个基本的业务问题。

然而当下的现状是大多数航运公司对于船舶航线规划，难以做到科学、精准的管理。

从历史角度来看，船舶怎么航行、航行多快的速度是应该由船长决定的，因为船长通常对航线有着丰富的经验，并对海上实时情况有更加直观的观察和深入的理解。

随着行业信息技术的出现，航运公司陆上的操作部门往往取代了这一工作。操作部门可以通过船舶的定位和更加方便获取的天气信息对船长提供建议，并且根据贸易运输需求和对目的港口的了解进行更加商务化、经济化的决策。

在气象数据化普及的过程中，航运气导公司应运而生。相较于航运公司的操作，气象导航公司理论上可以为航运公司的航程设计做出更加科学的规划。但事实上，航运气导公司往往成为了谈判中第三方工具。在租船市场兴起的同时，与船舶性能表现（performance）的争议便从未断绝。船舶的实际油耗航速与租船合同中写明的油耗航速不完全符合，这对租船人关于航次经济性的考量造成了不小的误导。为规范租船合同中这一最重要的指标之一，常用的合同范本通常会对船舶表现和气导做出专门的规定，这也引发了航运业一系列经典的纠纷与判例。

时至今日，大多数的航运公司依然采取着操作部门人为划定航线，或者指示速度。这一过程完全取决于航运公司员工个人的知识水平和熟练程度。

伴随着航运业脱碳转型步伐的加快，航运业为寻求减排增效的努力不断增大。航程优化（VoyageOptimization）这一重要课题又重新被很多人提起重视，并付诸研究和落实。

目前从事航程优化的主要有以下几个类型：一个是传统的航运气导公司，二是船舶软件系统服务商，三是船舶设备数据公司转型而来，四是大型航运公司自行设计开发，另外也有一些瞄准市场的初创科技公司。

传统气导公司，比如AWT、WNI都在很多年前便开始宣传其航程优化的功能，同时伴随着船舶营运碳强度（CII）等概念的出现也在不断做着创新。比如对承租人（租家）需求更加敏感的日本气象信息提供商Weathernews International (WNI) 在去年9月份宣布与丹麦公司 Vessel Performance Solutions (VPS) 合作，将船舶系统的关键性能数据与其天气路由系统集成，以优化航行计划。VPS的VESPER 软件平台可以记录船体和螺旋桨、主机和副机以及锅炉的连续性能数据，以确定速度、RPM 和燃料消耗估计值。这些信息可以集成到WNI的最佳船舶航线 (Optimum Ship Routing, OSR) 服务中。

同样，WNI也在去年10月份推出升级后的CIM（碳强度监测）服务，通过数据监控为船东客户提供可视化的碳排放。WNI表示在未来将进一步结合OSR和CIM的服务，并引入区块链等技术提供全方位的碳减排解决方案。

初创公司和船舶软件系统公司在这一领域则往往更具科技属性。比如Nautilus Labs最近刚刚宣布获得3400万美元的B轮融资，不仅有传统船公司的投资，更包括微软风险基金M12和微软气候创新基金的共同投资。

Nautilus便主打基于AI机器学习的航程优化降低油耗、最大化利润，并最终提高船东的 CII 等级。其旗舰解决方案Voyage Optimisation利用基于机器学习的预测来减少燃料浪费和碳排放，同时通过分析物联网数据、天气模式、到达和离开时间以及商业需求来最大化商业回报。航程优化通过高度准确的预测决策支持使船上的船员受益。

同样另一个可以可用AI（人工智能）技术实现航程优化的公司Theyr，该公司有着南安普顿大学、艾伦图灵研究所等研究机构的技术支持。据Theyr介绍，其解决方案“T-VOS”是第一个通过API交付的基于多目标遗传算法A的航程优化解决方案。与市场上现有的优化解决方案相比，T-VOS已被证明可以节省5%的燃料并减少排放，节省7%的时间，并提供相当于定期租船合同8%的改进。最近闹合并的国际知名油轮船东Euronav便是其最近的使用客户。

去年年底，Sofar Ocean获得3900万美元的B轮融资，成为最新加入 ABS My Digital Fleet 联盟计划的科技初创公司。Sofar Ocean的加入将使租船人和船舶管理人能够使用ABS的平台获得更大的航程规划洞察力，并更好地优化航线以实现脱碳目标。

船公司发展出来的航程优化公司能够调用的资源则更加丰富，比如在马士基油轮公司拆分出来的ZeroNorth，其主要工作也是优化燃料消耗，采用数字技术来测量和准确预测燃料使用量。就在近日，ZeroNorth于2021年3月份组织成立的联盟Impact Today发布了一份新的报告，呼吁海事部门创建新的数据标准，以支持船舶和航程优化并推动行业脱碳。组织成员来自包括 ZeroNorth、EuroNav、FedNav、Cargill、Q88、TeekayTankers、Maersk Tankers、Ultrabulk和 Siglar Carbon 等14个单位。

OrbitMI最初则是由StenaBulk开发，并在2017年分拆出来，其使命是“释放海事产生的数据中的隐藏价值，帮助整个行业变得更加高效、盈利和可持续”。

另外一类船舶设备技术公司也有其独有的优势，比如Kongsberg Digital和Wärtsilä Voyage。尤其是Wärtsilä Voyage，借助瓦锡兰独有在船舶发动机、动力方面的优势更加有实力去将船舶与整个航程的运营深入绑定，精细优化船舶各方面的表现。Storm-Geo虽然也是传统的船舶气象信息服务公司，但是在其最近被工业巨头阿法拉伐（AlfaLaval）收购后，在船舶设备，尤其是尤其是压载水处理系统、脱硫塔和燃料处理设备方面的专业的大大加强，其航线优化以及CII管理系统可以完全集成到一起。

重要资讯概览

设计研发与认证

1、近日，日本航运巨头川崎汽船 (KLine) 和船舶工程公司JGC开发了一种新的浮式液化天然气(FLNG) 船体概念设计，该概念设计结合了现有的液化天然气储罐，预计将减少建造时间和成本。该项目在日本国土交通省的支持下进行，已获得船级社美国船级社 (ABS) 的批准。

2、近日，韩国造船厂HJ Shipbuilding& Construction（HJSC，前身为韩进重工）宣布开发了一种双燃料液化天然气（LNG）动力集装箱船。据造船厂称，这艘7,700 TEU的集装箱船设计最近获得了英国劳氏船级社 (LR)的批准。

新船设计与交付

1、4月11日，纽交所上市的希腊集装箱船独立船东Danaos Corporation宣布订购四艘7,200 TEU集装箱船。这些船将在韩国大韩造船厂建造，预计将于 2024 年上半年交付。

据介绍，这些船舶将准备好甲醇燃料，将配备开式脱硫塔，并将按照国际海事组织 (IMO)关于Tier III排放标准和能源效率设计指数 (EEDI)第三阶段的最新要求建造。

2、近日，美国船东美森（MatsonNavigation）宣布将于明年在中国将其一艘集装箱船改装为LNG动力系统。

这艘3,620T EU的Aloha级Daniel K Inouye轮于2018年从费城造船厂交付，是美国有史以来建造的最大集装箱船。

3、4月9日，中国船级社（CCS）哈尔滨分社承担入级建造检验的黑龙江省首艘新能源动力船舶正式开工建造。该艘新能源(锂电池推进)船舶是哈尔滨北方船舶工业有限公司为黑龙江航运集团建造，为黑龙江省首艘绿色能源船舶、首艘新能源电池推进客船

替代燃料

1、4月11日，太平船务（PIL）宣布在其集装箱船“Kota Megah”上进行生物燃料试航试验。该船于4月10日停靠新加坡港口时，加注了生物燃料——脂肪酸甲酯 (FAME)和极低硫燃料油 (VLSFO)的混合物，将在中国-巴基斯坦(CPS)航线上航行。

2、近日，挪威滚装船公司UnitedEuropean Car Carriers ( UECC )能源与可持续发展经理 Daniel Gent 在接受 Bunkerspot 采访时表示，遵守欧盟排放交易体系 (EU ETS) 可能会使船东和船舶运营公司转向生物燃料。

3、近日，电子甲醇生产商LiquidWind在公布的一份白皮书中表示，通过生命周期评估发现，由可再生能源生产的电子甲醇的碳当量比化石燃料低 94%。

4、4月13日，法国集装箱航运巨头达飞轮船（CMA CGM）旗下子公司ANL宣布完成了在大洋洲区域的首次集装箱船生物燃料试航。此次试航在ANL的AAX1航线上开展，为期42天，在澳大利亚昆士兰州的布里斯班港出发，途径东南亚各主要港口并回到澳大利亚。

脱碳技术

1、4月11日，海事软件、服务和数据分析提供商NAPA宣布与船级社ClassNK和日本综合贸易公司Marubeni合作，评估可以节省多少燃料和碳排放通过航次优化实现。

2、近日，欧洲交通领域环保活动组织Transport&Enviroment(T&E)宣布了一项LNG燃料船舶甲烷泄露调查。

该项目是与光学气体成像咨询公司TCHD Consulting合作，于去年11月份在鹿特丹港开展的。分别对鹿特丹港的挖泥船Ecodelta轮和达飞轮船2.3万TEU的LNG双燃料集装箱船CMA CGM LOUVRE进行了监测，并通过红外图像显示了未燃烧的甲烷。

3、近日，欧洲海事安全局(EMSA)与德国联邦海事和水文局宣布将使用遥控飞机进行大规模排放监测活动，计划于本月晚些时候开始。

据了解，在三个月的时间里，一架专门配备的无人机将测量通过波罗的海的船舶尾气中的硫含量，以便能够检测到违反适用限制的情况。同时，还将收集图像数据用于水文测量。

港口脱碳

1、4月14日，克劳利（Crowley）宣布和壳牌贸易（美国）公司签署合作备忘录（“MOU”），旨在通过在美国东海岸设计、建造和运营美国最大的液化天然气燃料驳船来提供低碳燃料解决方案。根据未来协议，壳牌将寻求支持克劳利为圣地亚哥港的岸边充电站开发低排放解决方案，克劳利的eWolf是美国第一艘全电动船舶辅助拖船，将于2023年开始服务。

2、4月11日， Terneuzen的北海港宣布，在荷兰气候和能源部长Rob Jetten访问期间获得了第一份绿色氢气证书，这些证书使支持氢气贸易成为可能。

3、4月12日，英国联合港口 (ABP) 的南安普敦港宣布其游轮岸电设施的成功调试和使用。岸电船舶现在可以在港口的地平线邮轮码头和五月花邮轮码头接入，实现泊位零排放。

其他资讯

1、4月13日，贝仕船管宣布参与了一项研发项目，关于船员个体行为改变对船舶碳排放量的影响开展调查研究。该项目运用清洁能源科技初创公司Signol开发的基于行为科学最佳实践的应用程序，不仅改善了船员在燃油消耗方面的决策，还有望通过不间断交流和个人互动，提高船员的士气和幸福感。

2、近日，德国集装箱航运巨头赫伯罗特（Hapag-Lloyd）将作为合作伙伴加入马士基·麦克-凯尼·穆勒零碳航运中心。

3、4月13日，智利能源部和马士基·麦克-凯尼·穆勒零碳航运中心宣布了一项正式协议，建立一个绿色航运走廊网络。该项目得到了智利交通部、电信部以及外交部门的支持。

4、4月12日，美国政府发言人办公室发布了一份关于绿色航运走廊的文件，表达了其推进国内外绿色航运走廊建设的决心，以支持到2050年实现温室气体净零排放。文件强调：美国将绿色航运走廊设想为展示低排放和零排放生命周期燃料和技术的海上航线，目标是在走廊的各个方面实现温室气体零排放，以支持不迟于 2050 年的全行业脱碳 。