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船舶脱碳路线图

减少二氧化碳和温室气体的措施带来了一系列不同的挑战。

航运脱碳和能源效率目标

全球变暖是当今世界面临的最严峻、最复杂的挑战之一。现在迫切需要减少排放水平,避免气候变化对我们的粮食供应、全球健康、极端天气等造成最具破坏性的影响。每一个人、每一个企业、每一个行业,包括航运业,都与此息息相关。

 “航运脱碳的需求是真实和紧迫的,但并非没有挑战,特别是考虑到正在探索的提高效率和/或减少排放措施的技术复杂性,以及法规和目标仍在不断变化。UK保赔协会将继续支持会员更好地了解这些发展,本文是继国际海事组织第76届海洋环境保护委员会(MEPC 76)于2021年6月10日至17日召开会议后,旨在总结船东和管理者面临的最新问题和挑战。在技术和风险将迅速变化的时代,船东和保险公司之间的密切关系将比以往任何时候都更加重要,这有助于更好地理解新技术和新规则,并在不断变化的绿色海洋中航行。”UK保赔协会可持续发展总监Patrick Ryan表示。

航运和气候变化时间表

空气排放问题在1997年开始受到关注,并最终于2005年通过《防污公约》附则VI实施规例。该公约着重于氮氧化物(以下简称“NOx”)、硫氧化物(以下简称“SOx”)、挥发性有机化合物、多氯联苯和氯氟烃等污染物。减少SOx排放已经分阶段进行,最近的法规要求燃料硫含量从2020年1月1日起不得超过0.5%。通过优化柴油发动机的燃烧过程或安装专门的NOx排放控制技术,达到了降低NOx的目标。

减少二氧化碳(CO2)和温室气体(GHG)的措施带来了一系列不同的挑战。国际海事组织(IMO)在2011年宣布了减少碳排放的第一个重要步骤,到2013年,该行业引入了两个新术语:

图片能源效率设计指数(EEDI)--提高船舶的设计效率;

图片船舶能效管理计划(SEEMP)--提高利用效率。

提高新造船舶能源效率设计指数的目标于2015年开始实施,下一阶段的能效设计目标将于2022年生效。

2018年,国际海事组织在其最初的温室气体(GHG)战略中提出了其雄心。目标是到2030年个别船舶的二氧化碳排放减少40%,到2050年减少70%;到2050年温室气体总量减少50%。

这些目标给许多船东留下了实现合规的艰巨任务。船东可能必须审查运营效率,如航行优化,引进先进的船舶设计技术,实施降低航行速度和/或使用低碳足迹的替代燃料。

 “绿色转型和快速采用新的绿色实践/技术的需求将不可避免地导致新风险,从预防损失的角度来看,需要理解、减轻和避免新风险。船东/经营人和协会之间的牢固关系和良好沟通将是至关重要的,以确保在新兴技术方面吸取教训,并最终避免损失。”UK保赔协会防损总监Stuart Edmonston表示。

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新造船舶

自2013年以来,能源效率设计指数(EEDI)一直是推动技术效率提高和逐步减少新造船碳排放的重要措施。

根据国际海事组织2030年的二氧化碳减排目标和2019年国际海事组织数据收集系统(IMO DCS)实现的测量,将为每艘船舶创建一个基线,并指定每年的二氧化碳减排目标,以实现2030年的目标。

由于船舶的寿命预计约为25年,新建造的船舶不仅要符合当前EEDI目标的更高能效要求,而且还必须考虑可用的替代燃料选择,以满足IMO未来的温室气体减排目标。

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现有船舶

欧盟和国际海事组织已引入二氧化碳排放监察机制,以监察超过5,000总吨现有船舶的燃油消耗量。欧盟监测、报告和核查(EU MRV)于2015年7月推出,数据收集工作从2018年开始。

这种监测为所有未来措施提供了背景和基础,包括国际海事组织现有船舶能效指数(EEXI),以及新船舶/现有船舶的营运碳排放强度指标(以下简称“CII”)。

这些新规定可能会从2023年开始实施,但它们的影响已经在整个行业得到了体现。利益相关方开始认识到,EEXI对船舶的商业和技术操作构成了相当大的挑战。此外,监管和安全方面也迫在眉睫。

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现有船舶能效指数(EEXI)

简单地说,这个新的现有船舶能效指数(以下简称“EEXI”)代表了能源效率设计指数(EEDI)对现有船舶的应用。其主要目标是在技术效率方面为新船和现有船提供公平的竞争环境。

没有达到EEXI目标的现有船舶很快将不得不考虑符合性方案,以达到其EEXI目标值。可供选择的方法有:

图片通过引入发动机功率限制器(EPL)来减少船舶的推进功率;

图片一些船舶可能会考虑改进能源效率技术(EETs),比如Mewis导流管、空气润滑、电池或燃料电池辅助动力装置、余热回收系统、旋翼帆或太阳能电池板等;

图片 对船舶进行改造以使用碳中性燃料是另一种选择,但由于成本支出非常高,尤其是考虑到船舶的使用年限和剩余的工作寿命,对大多数现有船舶来说可能并不可行。

设置功率限制自然意味着在某些条件下降低船舶的操纵性。船舶船员需要满足的是,他们可以在不损害船舶安全极限的情况下降低可用功率,并确保在紧急情况下或者需要时,可以将功率增加到正常极限以上。

虽然EEXI是一项需要一次性认证的技术措施,但CII将加强对当前能源效率管理的要求,规定每年的运营效率改进目标。在船舶通过EEXI认证后,必须在2030年及以后保持碳排放的下降轨迹,从经营的角度每年降低其碳强度。

通过建立船舶/船队基线,然后可以与根据《波塞冬原则》建立的不同情况下的轨迹进行比较。《波塞冬原则》于2019年6月18日在纽约启动,是金融部门和航运业达成的一项协议,旨在将国际海事组织的气候相关政策纳入船舶融资决策过程。具体来说,《波塞冬原则》的签署国必须确保其船舶融资组合与国际海事组织最初的温室气体战略中设定的目标保持一致。

关注

所有利益相关者心中最迫切的问题是,当船舶已经减少了已安装的推进动力时,从技术角度来看,现有船舶的碳减排还能走多远?

另一个相关的问题是,即使遵守了EEXI和CII,仍然会发现船舶处于最低的碳效率类别中。因此,仍可能受到越来越多的市场审查。

所有这些加在一起,理论上意味着今天的一些船舶虽然达到EEXI制度下国际海事组织的2030年排放目标,但不一定能达到长期要求。积极的一面是,在某种程度上,这将推迟在头几年更换采用未经证实技术船舶的需要。然而,EEXI机制的收益将逐渐减少,船舶将不得不转向替代燃料,如液化天然气、基于氢的液体燃料,甚至电力。

最近,欧洲议会投票决定将航运的二氧化碳排放纳入欧盟排放交易计划(以下简称“ETS”)。该计划将包括所有5,000 GT及以上船舶在欧盟范围内开始或结束的航程。将要求船舶经营人购买碳排放许可,以覆盖相关排放。未来10年,不同地区可能会出现类似于ETS的计划。不同的排放要求将给船东和经营人带来巨大的挑战。

即将到来的新燃料类型、发动机、新技术和新法规将带来一些新的挑战。因此,适当的船员培训以确保船员有能力应付新技术/挑战将是另一个重要的问题。由于对船舶引进的新技术缺乏了解,过去曾发生过一些重大事故,比如行业从纸质海图转向电子海图,或者从传统柴油发动机转向电控发动机。根据这些经验,要想实现无缝的“绿色”转型,必须要有一个可行的框架来提前变更,采取非常谨慎的方法并利用风险评估工具。
 

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