郭東杰

（天津海事局 天津 300211）

近年來，海上船舶溫室氣體排放已成為全球關(guān)注的熱點(diǎn)，全球海上船舶目前每年消耗約20億桶燃油，二氧化碳排放量要超過20億噸左右。同時(shí)，隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國已成為能源消耗大國，節(jié)能減排工作引起了黨和政府的高度重視。在2009年哥本哈根全球氣候大會(huì)上，中國曾向世界承諾，到2020年中國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放量將比2005年下降40%—45%。交通運(yùn)輸部也出臺(tái)了交通運(yùn)輸行業(yè)“十二五”期間節(jié)能減排約束性指標(biāo)。我海事巡邏船舶積極開展船舶能效管理和節(jié)能減排工作，充分發(fā)揮水上交通運(yùn)輸主管機(jī)關(guān)的模范表率作用，引導(dǎo)水上交通運(yùn)輸企業(yè)走資源節(jié)約型道路，已是當(dāng)務(wù)之急，為實(shí)現(xiàn)水路交通運(yùn)輸節(jié)能減排目標(biāo)貢獻(xiàn)自身力量責(zé)無旁貸。

1 國內(nèi)外在船舶能效管理方面的動(dòng)向和天津海事巡邏船舶的現(xiàn)狀

2010年10月1日結(jié)束的國際海事組織海上環(huán)境保護(hù)委員會(huì)第61屆會(huì)議（MEPC61），對(duì)船舶能效管理提出了系統(tǒng)性的要求，規(guī)定了船舶和有船單位的責(zé)任，將能效設(shè)計(jì)指數(shù)（EEDI）和船舶能效管理計(jì)劃（SEEMP）納入了《1973年國際防止船舶造成污染公約》 （MARPOL公約）附則Ⅵ框架內(nèi)容，將對(duì)船舶能效管理提出強(qiáng)制要求，同時(shí)要求有船單位和船舶要獲得能效管理認(rèn)證。2011年7月15日，國際海事組織海上環(huán)境保護(hù)委員會(huì)第62屆會(huì)議（MEPC62），通過了《1973年國際防止船舶造成污染公約》 （MARPOL公約）附則Ⅵ修正案，該修正案已于2013年1月1日生效，該修正案確定了“新船設(shè)計(jì)能效指數(shù)”（EEDI） 和“船舶能效管理計(jì)劃”（SEEMP） 2項(xiàng)船舶能效標(biāo)準(zhǔn)，這兩項(xiàng)能效標(biāo)準(zhǔn)將于2015年起施行。這是國際海事組織（IMO）歷史上首次通過適用于所有國家船舶的與減少溫室氣體排放相關(guān)的強(qiáng)制性能效標(biāo)準(zhǔn)，也是人類歷史上第一個(gè)專門針對(duì)國際海運(yùn)的溫室氣體減排的法律文件。從2013年1月1日起，我國國際航行海船要強(qiáng)制性實(shí)施船舶能效管理。但截至目前，我國國內(nèi)公務(wù)船舶尚未要求實(shí)施船舶能效管理。

天津海事局轄區(qū)目前配備9艘巡邏船舶，主要負(fù)責(zé)轄區(qū)內(nèi)通航環(huán)境、通航秩序的維護(hù)工作、水上人命搜救及應(yīng)急反應(yīng)等工作。該9艘船舶大部分為老舊船舶和玻璃鋼船，船舶能源利用效率相對(duì)低下；隨著天津港口建設(shè)的高速建設(shè)發(fā)展，其轄區(qū)水域通航環(huán)境日趨繁忙，面臨的水上交通事故風(fēng)險(xiǎn)不斷增大，巡航和人命救助任務(wù)日益繁重，導(dǎo)致能源消耗和溫室氣體排放不斷增加，所以實(shí)行船舶能效管理迫在眉睫。

2 海事巡邏船舶實(shí)行能效管理的具體途徑

為降低船舶能耗、提高能源利用效率、減少CO2排放，天津海事局將積極發(fā)揮表率作用，履行社會(huì)責(zé)任，保護(hù)自然環(huán)境，按照相關(guān)國際公約、法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)及其他行業(yè)組織的要求，通過跟蹤和分析船舶的能量消耗，建立提高船舶營運(yùn)能效的機(jī)制，用系統(tǒng)的方法對(duì)船舶能效進(jìn)行有效管理，以提高船舶能效水平。

2.1 建立考核辦法和指標(biāo)

引入EEOI計(jì)算模型，EEOI的計(jì)算以國際航海協(xié)會(huì)（IMO） 海上環(huán)境保護(hù)委員會(huì)（MEPC） 發(fā)布的關(guān)于船舶排放的臨時(shí)導(dǎo)則作為依據(jù)，利用船舶發(fā)回的燃油日耗數(shù)據(jù)作為原始統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，先計(jì)算船舶任一時(shí)間、航次、航線的EEOI值，據(jù)此對(duì)船舶、航次、航線以各種方式進(jìn)行分析、類比、選優(yōu)，并保存優(yōu)選的EEOI值作為該航線計(jì)算碳排放的EEOI標(biāo)準(zhǔn)。按照IMO制定的指南（MEPC.1/circ.684），海事巡邏船舶使用船舶能效營運(yùn)指數(shù)（EEOI） 作為計(jì)算手段，使用平均EEOI作為監(jiān)測(cè)船舶某段時(shí)間或多個(gè)巡航單元的能源利用效率。

船舶能效營運(yùn)指數(shù)（EEOI）計(jì)算公式如下：

1） 其中一個(gè)巡航單元的EEOI基本表達(dá)式為：

2） 某段時(shí)間或多個(gè)巡航單元的EEOI平均值計(jì)算公式為：

式中：j為燃油類型；i為巡航單元數(shù)；FCij為在巡航單元i中燃油j的消耗量；CFJ為燃油j的燃油量與CO2排放量轉(zhuǎn)換系數(shù)；D為對(duì)應(yīng)于航行距離（海里）。

CFJ值如下：

CFJ（t-CO2/t-燃油）1.柴油/汽油 ISO8217 DMC至DMX級(jí) 0.875 3.206000 2.輕燃油（LFO） ISO8217 RMA至RMD級(jí) 0.86 3.151040 3.重燃油（HFO） ISO8217 RME至RMK級(jí) 0.85 3.114400 4.液化石油氣（LPG） 丙烷 0.819 3.000000丁烷 0.827 3.030000 5.液化天然氣 （LNG） 0.75 2.750000燃油類型 參照 碳含量

2.2 采用的具體措施

2.2.1 廣泛宣傳和培訓(xùn)

船舶能效管理是否有效，船舶節(jié)能降耗措施能否落到實(shí)處，關(guān)鍵在于船員。因此，做好船舶能效管理宣傳教育，提高船員的節(jié)能意識(shí)，使船舶節(jié)能工作成為船員的自覺行動(dòng)和習(xí)慣行為，加強(qiáng)船舶能效的考核，制定船舶能效的指標(biāo)，是實(shí)現(xiàn)船舶能效管理目標(biāo)的重要基礎(chǔ)。

船舶要及時(shí)貫徹落實(shí)國家、地區(qū)等有關(guān)節(jié)能工作的法律、法規(guī)及政策要求，定期開展節(jié)能專題教育工作，讓船員全方位了解節(jié)能方面的知識(shí)、技能和好的經(jīng)驗(yàn)做法，熟悉船舶節(jié)能工作的具體措施和辦法，培養(yǎng)船員注重細(xì)節(jié)，從點(diǎn)滴做起的良好節(jié)能習(xí)慣。加強(qiáng)對(duì)船員節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)責(zé)任的宣傳教育，在船員日常生活中營造提倡節(jié)約、反對(duì)浪費(fèi)的輿論氛圍，養(yǎng)成節(jié)約用電、用水的良好習(xí)慣。

2.2.2 合理的航線設(shè)計(jì)、科學(xué)的巡航安排

航線設(shè)計(jì)的原則是安全、經(jīng)濟(jì)。在確保船舶安全順利抵達(dá)目的地、順利完成工作任務(wù)的前提下，兼顧經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。為提高船舶調(diào)配水平、降低船舶能源消耗，在航次規(guī)劃時(shí)應(yīng)綜合考慮船型、航程、氣象、潮流、航行限制、航次時(shí)間、航次油水及生活必需品補(bǔ)充、船舶維修、水文氣象等因素并遵循以下原則：

1）巡航水域原則。根據(jù)巡航水域合理調(diào)配船舶，對(duì)于錨地及油田水域要安排大型巡邏船；對(duì)于主航道、各港區(qū)水域盡量派遣就近值守船舶，減少航行里程。

2）任務(wù)合并原則。根據(jù)任務(wù)情況盡可能把任務(wù)合并，對(duì)于一艘船舶能完成的任務(wù)，不再安排另一艘船舶動(dòng)船。

3）氣象水文影響原則。綜合考慮潮汐、風(fēng)向、流向、水深等客觀因素，在保障船舶安全和不影響巡航任務(wù)的前提下，船長應(yīng)根據(jù)未來航區(qū)的海洋天氣預(yù)報(bào)，制定合理的氣象航線，盡可能達(dá)到最短航行時(shí)間、最小航行阻力、最小燃油消耗、最小船損等，從而降低成本，提高作業(yè)效率。

4）統(tǒng)籌安排原則。執(zhí)行任務(wù)之前，深入研究任務(wù)情況，根據(jù)任務(wù)輕重緩急合理安排動(dòng)船時(shí)間，認(rèn)真落實(shí)執(zhí)行任務(wù)的環(huán)節(jié)，做到有的放矢。做到統(tǒng)籌安排，科學(xué)調(diào)配，避免船舶多次往返、半途回航，或者因?yàn)闇?zhǔn)備不充分而造成的能源浪費(fèi)。

2.2.3 合理壓載和控制吃水差

船舶吃水的多少?zèng)Q定了船舶航行阻力的大小，船舶吃水和縱傾都將直接影響船舶能效。但船舶輕載時(shí)螺旋槳的沉沒深度下降，影響推進(jìn)效率，因此每條船舶開航前應(yīng)通過壓載水調(diào)節(jié)優(yōu)化本船的吃水和合適縱傾，保證螺旋槳的完全浸沒以確保螺旋槳的效率。

執(zhí)行巡航任務(wù)時(shí)，船舶吃水差和壓載，要滿足船舶穩(wěn)性要求。航行時(shí)，船舶可以根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整船舶吃水差和壓載，盡量減少長壓載航行。

船舶在執(zhí)行壓載水操作及壓載水管理過程中，應(yīng)合理規(guī)劃，減少壓（排）水的隨意性導(dǎo)致的重復(fù)性操作；合理利用重力自壓方式，降低使用壓載泵的動(dòng)力消耗，最大限度提高船舶能效；認(rèn)真執(zhí)行壓載水艙沉積物管理計(jì)劃，定期沖洗控制沉積物積聚，減少不必要的能耗。

2.2.4 航速優(yōu)化管理

航速優(yōu)化能顯著地降低能耗。航速要實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，應(yīng)綜合考慮船舶執(zhí)行任務(wù)的性質(zhì)、要求完成的時(shí)間、燃油價(jià)格、水文氣象條件、該航線及航路對(duì)船速的要求和限制、船舶狀況、燃油質(zhì)量、船舶機(jī)器設(shè)備等因素，參照發(fā)動(dòng)機(jī)制造商提供的功耗曲線和船的螺旋槳曲線的指標(biāo)，采用相對(duì)應(yīng)的主機(jī)轉(zhuǎn)速，控制對(duì)應(yīng)航速，同時(shí)考慮到低速運(yùn)行可能會(huì)增加振動(dòng)和炭黑，并根據(jù)主機(jī)負(fù)荷和耗油情況對(duì)船舶航速和螺旋槳轉(zhuǎn)速作及時(shí)調(diào)整，做到真正意義上的航速優(yōu)化。

船舶航行時(shí)盡量使用經(jīng)濟(jì)航速（主機(jī)額定功率的85%左右），避免盲目加速而增加能耗，但不應(yīng)該超出必要的限度（通常情況下主機(jī)功率在70%-90%MCR范圍內(nèi)）保證主機(jī)狀態(tài)正常，以能源消耗盡可能達(dá)到最低；船舶進(jìn)港、抵達(dá)錨地的主機(jī)操縱，應(yīng)適合早停車，充分利用船舶慣性沖程減少用車降低耗油，盡可能避免快車抵錨地高速倒車“急剎”的操作方法。

3 對(duì)比評(píng)價(jià)

表1 “海巡0203”輪和“海巡0204”輪2012年和2013年的能耗統(tǒng)計(jì)分析

從表1可以看出，2013年以來，兩艘巡邏船運(yùn)行船舶能效管理，船員節(jié)能意識(shí)顯著提高，掌握了相關(guān)節(jié)能知識(shí)，在船舶航線設(shè)計(jì)、作業(yè)安排、合理壓載、航速優(yōu)化等方面做了大量工作，取得明顯的降耗效果。從上表平均船舶能效運(yùn)營指數(shù)average EEOI值表明，2013年船舶能源利用效率得到了大大提高，完成同樣的工作任務(wù)的情況下，CO2排放值明顯低于2012年。

4 結(jié)語

面對(duì)全球航運(yùn)業(yè)節(jié)能減排和低碳經(jīng)濟(jì)的形勢(shì)，海事巡邏船舶作為公務(wù)船更應(yīng)該積極承擔(dān)對(duì)人類環(huán)境保護(hù)的社會(huì)責(zé)任，示范引導(dǎo)水上交通運(yùn)輸企業(yè)走資源節(jié)約型、環(huán)境保護(hù)型道路。而巡邏船舶能效管理工作除了技術(shù)的革新、裝備的升級(jí)以外，船員節(jié)能意識(shí)的提高和采用得當(dāng)?shù)墓?jié)能措施，也是提高能效管理水平、降低CO2排放的有效途徑。

[1]孫聲遠(yuǎn).船舶能效管理計(jì)劃及其管理措施和技術(shù)措施[J].航海技術(shù)，2013，（2）：59-61.

[2]郭心紅.基于PDCA循環(huán)的船舶能效管理體系的構(gòu)建[J].青島遠(yuǎn)洋船員職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012（1）：13-16.

[3]董賀軒.談船舶溫室氣體減排措施[J].中國海事，2011，（6）：46-48.

[4]鄭寶成.航運(yùn)公司船舶能效管理措施節(jié)能分析[J].世界海運(yùn)，2013，（3）：4-8.