周靜 賀偉 劉汝杰

摘 要：聚焦于電動(dòng)與混合動(dòng)力船舶的溫室氣體減排量核算方法及其節(jié)能減排的潛力，通過(guò)構(gòu)建核算方法模型，明確定義基準(zhǔn)線情景和項(xiàng)目情景，對(duì)各年度的基準(zhǔn)線排放量、項(xiàng)目排放量、泄漏排放量和項(xiàng)目減排量進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，深入分析了項(xiàng)目的減排效果、可持續(xù)性和環(huán)境貢獻(xiàn)。結(jié)果表明：①減排效果顯著，計(jì)入期內(nèi)的合計(jì)減排量達(dá)到14 781.09 t，平均年減排量達(dá)到1 478.11 t；②可持續(xù)性較高，項(xiàng)目排放量和項(xiàng)目減排量呈現(xiàn)逐年遞減的趨勢(shì)，同時(shí)仍保持在相對(duì)較高水平；③環(huán)境貢獻(xiàn)顯著，項(xiàng)目的減排量占基準(zhǔn)線排放量的比例每年都在50%以上，最高達(dá)到80%以上。研究成果可為溫室氣體減排量核算提供參考，有助于推動(dòng)營(yíng)運(yùn)船舶領(lǐng)域的綠色低碳發(fā)展。

關(guān)鍵詞：船舶電動(dòng)化；溫室氣體減排；核算方法模型；可持續(xù)性評(píng)估；環(huán)境貢獻(xiàn)

中圖分類號(hào)：X171；TV74 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

根據(jù)國(guó)際能源署的數(shù)據(jù)，交通運(yùn)輸是全球排放溫室氣體的第三大領(lǐng)域，僅次于電力和工業(yè)，約占總排放量的21%[1]。在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，船運(yùn)行業(yè)是2020年僅次于汽車行業(yè)的第二大排放來(lái)源，占比約為11%[2]。因此，降低船舶的溫室氣體排放對(duì)于實(shí)現(xiàn)全球減排目標(biāo)具有重要的戰(zhàn)略意義。

電動(dòng)和混合動(dòng)力船舶采用電能部分或完全替代傳統(tǒng)燃油作為動(dòng)力源[3]。作為一種新型的綠色交通工具，電動(dòng)船舶相較于傳統(tǒng)的柴油機(jī)推進(jìn)船具有節(jié)能、低排放、低污染、清潔、低噪聲、能源多樣性等諸多優(yōu)勢(shì)[4]。推廣電動(dòng)和混合動(dòng)力船舶是促進(jìn)運(yùn)輸工具低碳化的重要措施，也是有效降低航運(yùn)過(guò)程溫室氣體排放的可行手段。

當(dāng)前，全球范圍內(nèi)正不斷推動(dòng)船舶節(jié)能減排政策的實(shí)施，電動(dòng)船舶正處于迅速增長(zhǎng)的階段。國(guó)內(nèi)外權(quán)威機(jī)構(gòu)紛紛出臺(tái)相關(guān)政策，積極推動(dòng)船舶領(lǐng)域的節(jié)能減排。2010年，歐美國(guó)家便開(kāi)始鼓勵(lì)零排放、低噪音的電動(dòng)船舶替代傳統(tǒng)柴油船舶[5]。其中挪威大型電動(dòng)船舶數(shù)量最多，約占全球份額的33%[6]。盡管全球電動(dòng)船舶的保有量在2022年已超過(guò)1 000艘，但各類綠色船舶的滲透率仍不足1%[7]。根據(jù)智能新能源船舶技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟預(yù)計(jì)，至2030年，電池船舶的市場(chǎng)份額有望達(dá)到15%[8-9]。在國(guó)家的支持和船企技術(shù)升級(jí)的背景下，未來(lái)海外仍將是船舶電動(dòng)化的主要市場(chǎng)。從應(yīng)用場(chǎng)景看，海外電動(dòng)船舶已經(jīng)從“消費(fèi)品”場(chǎng)景向“經(jīng)濟(jì)實(shí)用”場(chǎng)景轉(zhuǎn)變，即從對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性和舒適度要求較高的小型豪華郵輪、客船等船型向工程船、海岸救援船、貨船等船型延伸[10]。

相較于歐美，中國(guó)的船舶電動(dòng)化起步相對(duì)較晚。最初主要以鋰電池替代蓄電池的形式應(yīng)用于小型游船，推進(jìn)功率和電池容量均較小[11]。近年來(lái)隨著鋰電技術(shù)的發(fā)展、國(guó)家環(huán)保政策的出臺(tái)以及相關(guān)規(guī)范的頒布，中國(guó)的電動(dòng)船舶發(fā)展取得了顯著的進(jìn)展。2017年以來(lái)，電動(dòng)船舶呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，目前純電動(dòng)船舶已達(dá)到近300艘，大型混合動(dòng)力船舶超過(guò)50艘[12]。2021年，電動(dòng)船舶鋰電池的出貨量同比增速達(dá)到100%，達(dá)到151.2 MW·h，電動(dòng)船舶在船型和場(chǎng)景方面呈現(xiàn)更多樣化的趨勢(shì)，電池容量也實(shí)現(xiàn)了快速增長(zhǎng)[13]。截至2023年初，全球已訂購(gòu)電動(dòng)船舶數(shù)量預(yù)計(jì)突破200艘[14]。隨著全球新造船周期疊加綠色轉(zhuǎn)型的需求，船舶電動(dòng)化將繼續(xù)加速推進(jìn)。

國(guó)內(nèi)外關(guān)于電動(dòng)和混合動(dòng)力船舶溫室氣體減排量核算方法的研究成果主要反映在以下兩個(gè)方面。一是基于能源系統(tǒng)邊界的全生命周期分析法。該方法主要用于評(píng)估不同能源的溫室氣體排放強(qiáng)度和減排潛力，為能源選擇和政策制定提供參考。袁志逸等[15]比較了柴油、液化天然氣、電力和混合動(dòng)力四種能源驅(qū)動(dòng)的客渡船的溫室氣體排放強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)電力及混合動(dòng)力等含有電動(dòng)單元船舶的排放強(qiáng)度分別比柴油和液化天然氣低62.5%和41.7%；張一峰[16]比較了柴

油、液化天然氣、電力和混合動(dòng)力四種能源驅(qū)動(dòng)的集裝箱船的溫室氣體排放強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)電力及混合動(dòng)力等含有電動(dòng)單元船舶的排放強(qiáng)度分別比柴油和液化天然氣低58.8%和37.9%。該方法的優(yōu)點(diǎn)是全面、系統(tǒng)、客觀，缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)獲取困難、不確定性較大、泄漏排放難以估算。二是基于船舶設(shè)計(jì)參數(shù)的模型仿真法。主要用于模擬船舶的溫室氣體排放量和減排效果，為船舶設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供參考。曾凡濤等[17]建立了一種基于船舶設(shè)計(jì)參數(shù)的溫室氣體排放量模型，通過(guò)輸入船舶的主要設(shè)計(jì)參數(shù)，如船舶類型、尺寸、航速、載重、動(dòng)力系統(tǒng)等，計(jì)算船舶的溫室氣體排放量，并通過(guò)優(yōu)化算法，尋找最優(yōu)的設(shè)計(jì)參數(shù)，使船舶的溫室氣體排放量最小。該方法的優(yōu)點(diǎn)是靈活、高效、可優(yōu)化，缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)來(lái)源不一致、模型假設(shè)不完善、模型驗(yàn)證不充分。

為了具體量化電動(dòng)和混合動(dòng)力船舶項(xiàng)目的溫室氣體減排效果，本文將研究電動(dòng)和混合動(dòng)力船舶溫室氣體減排量的核算方法，科學(xué)地核算和規(guī)范地報(bào)告項(xiàng)目的溫室氣體減排量。在核算模型的構(gòu)建過(guò)程中，明確界定電動(dòng)及混合動(dòng)力船舶能源轉(zhuǎn)換與傳輸?shù)倪^(guò)程，確立計(jì)算邊界，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室氣體減排量的科學(xué)核算。進(jìn)一步地，分析化石燃料燃燒至電動(dòng)及混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)能源轉(zhuǎn)換的全過(guò)程，并依據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)與指南，收集船舶運(yùn)營(yíng)相關(guān)數(shù)據(jù)，選取適宜的排放因子，并采用監(jiān)測(cè)工具以確保計(jì)算的準(zhǔn)確性。此外，本研究還將通過(guò)實(shí)地應(yīng)用驗(yàn)證來(lái)加強(qiáng)理論與實(shí)踐的結(jié)合，選取“長(zhǎng)江三峽1”純電動(dòng)游輪作為案例進(jìn)行深入研究，以確保所提出的核算方法的有效性與實(shí)用性。

1 電混船舶減排量核算模型構(gòu)建

1.1 減排量模型機(jī)理

電動(dòng)和混合動(dòng)力船舶上從化石燃料燃燒到電動(dòng)和混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的能源轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)倪^(guò)程如圖1所示。該圖形作為減排核算之前的基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作可明確計(jì)算邊界并完成設(shè)定。其中，化石燃料燃燒是指能源轉(zhuǎn)換的起點(diǎn)，表示使用煤、油、天然氣等化石燃料作為能源來(lái)源，通過(guò)燃燒產(chǎn)生熱能和動(dòng)力。電動(dòng)/混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)是能源轉(zhuǎn)換的終點(diǎn)，表示使用電能部分或完全替代傳統(tǒng)燃油驅(qū)動(dòng)的方式，如電動(dòng)船舶和混合動(dòng)力船舶。變電站是通過(guò)電網(wǎng)將電能輸送到需要的地方的中間環(huán)節(jié)，如港口、碼頭、工廠等。節(jié)能燈泡和太陽(yáng)能板表示使用電能來(lái)驅(qū)動(dòng)節(jié)能燈泡，或者使用太陽(yáng)能板來(lái)直接收集太陽(yáng)能。這兩種方式都是綠色低碳的能源利用方式，可以進(jìn)一步節(jié)省能源，降低溫室氣體排放。

電動(dòng)和混合動(dòng)力船舶溫室氣體減排的核算邊界和排放源如表1所示。排放源是指導(dǎo)致溫室氣體排放的活動(dòng)或過(guò)程，如化石燃料燃燒、脫硫過(guò)程等。本研究中，排放源分為基準(zhǔn)線情景和減排核算研究情景兩種?；鶞?zhǔn)線情景是指在沒(méi)有電動(dòng)和混合動(dòng)力船舶減排核算研究的情況下，排放源只有化石燃料燃燒，船舶使用化石燃料產(chǎn)生的排放，作為核算研究減排效果的參照。在減排核算研究情景（即項(xiàng)目場(chǎng)景）下，電動(dòng)/混合動(dòng)力船舶使用電力和化石燃料產(chǎn)生的排放，作為核算研究的結(jié)果。核算研究情況的排放源也只有電力和化石燃料燃燒。溫室氣體種類是指導(dǎo)致全球變暖的氣體，包括二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亞氮（N2O）等。但在具體的核算情景下，只有CO2的排放量被包括在內(nèi)，CH4和N2O的排放量被排除。原因?yàn)镃O2是主要排放源，且占溫室氣體排放的絕大部分，而CH4和N2O的排放量相對(duì)較小，且數(shù)據(jù)獲取困難，簡(jiǎn)化起見(jiàn)，不予考慮。

1.2 減排量核算方法建模

基準(zhǔn)線情景設(shè)定為船舶不使用電能，而全部采用傳統(tǒng)化石燃料作為動(dòng)力源。在數(shù)據(jù)采集和計(jì)算方法的選取方面，本研究的建模在參照《CMS-048-V01 通過(guò)電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車實(shí)現(xiàn)減排（第一版）》的基礎(chǔ)上，充分考慮了船舶與汽車之間的獨(dú)特特點(diǎn)和差異，以確保模型的適用性和準(zhǔn)確性。

船舶數(shù)據(jù)采集，主要是收集與船舶運(yùn)營(yíng)相關(guān)的信息，包括但不限于船舶類型、航線、運(yùn)行時(shí)間、載客（貨）量、船舶動(dòng)力系統(tǒng)規(guī)格和性能等數(shù)據(jù)?？紤]客運(yùn)船舶和貨運(yùn)船舶運(yùn)營(yíng)的差異，確保數(shù)據(jù)采集覆蓋多樣的運(yùn)營(yíng)情境。同時(shí)，確保準(zhǔn)確獲取船舶使用的電力和混合動(dòng)力系統(tǒng)的能源消耗數(shù)據(jù)，包括電池使用情況、充電頻率、燃油消耗等。根據(jù)船舶使用的能源類型（電力、混合動(dòng)力等），選擇相應(yīng)的排放因子。通過(guò)引入“電力消耗導(dǎo)致的基準(zhǔn)線、項(xiàng)目和/或泄漏排放和發(fā)電量監(jiān)測(cè)工具”進(jìn)行計(jì)算。

在計(jì)算溫室氣體減排效果時(shí)，結(jié)合船舶特性采用國(guó)際通用的計(jì)算方法，確保準(zhǔn)確反映電動(dòng)和混合動(dòng)力船舶對(duì)溫室氣體排放的實(shí)際影響，并建立定期更新數(shù)據(jù)的機(jī)制，以適應(yīng)船舶技術(shù)和運(yùn)營(yíng)模式的變化，維持建模機(jī)理的準(zhǔn)確性和適用性。

本研究的建模機(jī)理綜合了電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車建模機(jī)理的經(jīng)驗(yàn)，并充分考慮船舶領(lǐng)域的獨(dú)特特點(diǎn)，以確保減排項(xiàng)目核算研究的科學(xué)性和可行性。

對(duì)于本研究建模機(jī)理的具體情況，可通過(guò)以下方式之一進(jìn)行額外論證：①論證項(xiàng)目活動(dòng)由于存在一個(gè)或多個(gè)在“小規(guī)模項(xiàng)目額外性論證工具”中列出的障礙而導(dǎo)致項(xiàng)目活動(dòng)不能實(shí)施。即使是電動(dòng)/混動(dòng)船舶的制造商或零售商正在實(shí)施項(xiàng)目，也可從電動(dòng)/混動(dòng)船舶的購(gòu)買者/使用者證明項(xiàng)目存在障礙性；②事先證明項(xiàng)目活動(dòng)之前在項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)電動(dòng)/混動(dòng)船舶的市場(chǎng)份額小于或等于同類型船舶的5%，即可證明額外性。

基準(zhǔn)線排放按照式（1）計(jì)算。

式中：BEy為 y 年基準(zhǔn)線CO2總排放量（t）；EFBL，km，i

為基準(zhǔn)線船舶類型i的排放因子（g/（t·km））；RKF，i，y

為 y 年項(xiàng)目船舶類型 i 的貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量（t·km）；RKP，i，y

為 y 年項(xiàng)目船舶類型 i 的客運(yùn)周轉(zhuǎn)量（人·km）。

EFBL，km，i 按式（2）計(jì)算：

EFBL，km，i = SFCi × NCVBL，i× EFBL，i × IRt （2）

式中：SFCi為基準(zhǔn)線船舶類型 i 燃料消耗率

NCVBL，i為基準(zhǔn)線船舶類型 i 化石燃料消耗的凈熱值（J/g）；EFBL，i為基準(zhǔn)線船舶類型 i 化石燃料消耗的排放因子（g/J）；IRt為 t 年基準(zhǔn)線船舶技術(shù)改進(jìn)因子；t為技術(shù)改進(jìn)的年數(shù)（取決于每種船舶類型的壽命數(shù)據(jù)）。技術(shù)改進(jìn)率應(yīng)用于每一日歷年，對(duì)于基準(zhǔn)線所有船舶類型，其技術(shù)改進(jìn)因子的缺省值為 0.99。

船舶類型i 燃料消耗率（SFCi）的計(jì)算針對(duì)以上每一種類型的船舶，測(cè)量代表性樣本船舶的實(shí)際燃料消耗率。船舶采樣應(yīng)按照“小規(guī)模CDM項(xiàng)目活動(dòng)采樣和調(diào)查一般規(guī)定”隨機(jī)選擇，采用 90% 的置信區(qū)間和±10% 誤差確定樣本量。燃料消耗率應(yīng)使用 95% 的置信區(qū)間下限?？瓦\(yùn)周轉(zhuǎn)量采用生態(tài)環(huán)境部《非道路移動(dòng)源大氣污染物排放清單編制技術(shù)指南（試行）》中推薦值。內(nèi)河、沿海船舶燃油消耗率為5 g/（t·km）。

具體場(chǎng)景排放按式（3）計(jì)算。

式中：PEy 為 y 年項(xiàng)目總排放量（t）；EFPJ，km，i，y

為項(xiàng)目船舶類型 i 的排放因子（g/（t·km））；RKF，i，y

為 y 年項(xiàng)目船舶類型 i 的貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量（t·km）；RKP，i，y

為 y 年項(xiàng)目船舶類型 i 的客運(yùn)周轉(zhuǎn)量（人·km）。

EFPJ，km，i，y按式（4）計(jì)算。

式中：SECPJ，km，i，y為 y 年項(xiàng)目船舶類型 i 的電力消耗率（kW·h/（t·km））；EFelec，y為 y 年項(xiàng)目船舶類型 i 電力消耗的 CO2 排放因子（kg/kW·h）；SFCPJ，km，i，y為 y 年項(xiàng)目船舶類型 i 燃料消耗率（g/（t·km））；EFPJ，i為 y 年項(xiàng)目船舶類型 i 化石燃料消耗的 CO2 排放因子（g/J）；NCVPJ，i為 y 年項(xiàng)目船舶類型 i 化石燃料消耗的凈熱值（J/g）；TDLy為 y 年提供電力的技術(shù)傳輸與分配的平均損失。

項(xiàng)目減排量按照式（5）計(jì)算。

式中：ERy為 y 年減排量（t）；BEy為 y 年基準(zhǔn)線排放量（t）；PEy為 y 年項(xiàng)目排放量（t）；LEy為 y 年泄漏量（t）。

1.3 減排核算方法實(shí)地應(yīng)用驗(yàn)證

為深入研究并具體量化電動(dòng)和混合動(dòng)力船舶項(xiàng)目的減排量，本研究對(duì)電動(dòng)船舶行業(yè)背景進(jìn)行了深入探索。大量電動(dòng)船舶相關(guān)政策文件、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)以及最新研究報(bào)告被納入考量，以確保減排量核算方法的基礎(chǔ)理論具備全面性和深度。

為更好地將理論應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中，本研究選擇了全球載電量最大的“長(zhǎng)江三峽1”純電動(dòng)游輪作為應(yīng)用場(chǎng)景，進(jìn)行實(shí)地調(diào)研。

“長(zhǎng)江三峽1”純電動(dòng)游輪是工業(yè)和信息化部高技術(shù)船舶科研項(xiàng)目，由多家單位共同研發(fā)。該游輪長(zhǎng)100 m，總寬16.3 m，型深4 m，乘客定額1 300人，配備7 500 kW·h時(shí)船用動(dòng)力電池，應(yīng)用了全球首個(gè)

“高壓+低壓”充電方案，配套采用了艦載直流組網(wǎng)配電系統(tǒng)、全回轉(zhuǎn)舵槳系統(tǒng)、大型船用直流變頻中央空調(diào)系統(tǒng)等電動(dòng)船舶領(lǐng)域首次研發(fā)應(yīng)用的新技術(shù)。

船舶采用電芯級(jí)溫度/電壓/電流監(jiān)測(cè)、火災(zāi)/可燃?xì)怏w/水滲漏探測(cè)、紅外視頻監(jiān)控等多種預(yù)警手段，配置手提式七氟丙烷、固定式七氟丙烷、壓力水霧、水消防滅火系統(tǒng)等多種消防系統(tǒng)，確保電池系統(tǒng)及船舶安全。在智能技術(shù)方面，研發(fā)應(yīng)用了電池容量匹配、大功率鋰電池成組、大容量高壓充電低壓補(bǔ)電、電池能量綜合管理、電磁兼容控制、智能新風(fēng)與空調(diào)智能管控、低電量安全返航等多種智能技術(shù)，以及續(xù)航里程監(jiān)控及專家咨詢系統(tǒng)、電動(dòng)船舶安全控制策略系統(tǒng)等，綜合解決電動(dòng)船舶使用中的安全、充電、續(xù)航及冬季低溫掉電焦慮。

2 電混船舶減排量核算模型構(gòu)建

2.1 電混船舶減排前景分析

根據(jù)交通運(yùn)輸部水運(yùn)科學(xué)研究院發(fā)布的《中國(guó)內(nèi)河航運(yùn)中長(zhǎng)期低碳發(fā)展路徑研究》，2019年，交通領(lǐng)域的碳排放約占中國(guó)總排放的10%，其中水運(yùn)碳排放量占交通領(lǐng)域碳排放的6.5%。截至2020年末，全國(guó)水上運(yùn)輸船舶數(shù)量為12.68萬(wàn)艘，凈載質(zhì)量為27 060.16萬(wàn) t，載客量為85.99萬(wàn)客位，集裝箱箱位為293.03萬(wàn) TEU。其中，內(nèi)河運(yùn)輸船舶為11.5萬(wàn)艘，約占總運(yùn)輸船舶的90.69%，是沿海運(yùn)輸船舶數(shù)量的11.1倍。根據(jù)國(guó)海證券的研究預(yù)測(cè)，中國(guó)內(nèi)河電動(dòng)船舶的保有量滲透率有望從2022年的0.3%提升至2025年的3.4%，并在2030年達(dá)到21.9%；電動(dòng)船舶的數(shù)量預(yù)計(jì)從2022年的337艘增至2025年的3 705艘，2030年達(dá)到22 281艘?；凇段覈?guó)電動(dòng)船舶產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展對(duì)策研究》的數(shù)據(jù)，對(duì)主機(jī)功率為1 050 kW的電動(dòng)船舶進(jìn)行測(cè)算，每年可減少燃油消耗530 t[18]。以此數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)簡(jiǎn)化計(jì)算電動(dòng)船舶相對(duì)于燃油船舶的減油系數(shù)，即1 kW主機(jī)功率可減少燃油消耗0.504 8 t。在內(nèi)河船舶與總船舶占比未發(fā)生變化的假設(shè)下，2021—2030年中國(guó)電動(dòng)（含混合動(dòng)力）船舶的發(fā)展與減排情況見(jiàn)表2，2021—2030年電動(dòng)船舶發(fā)展與減排趨勢(shì)如圖2所示。

在基準(zhǔn)線情景下，2030年中國(guó)水路（內(nèi)河和沿海）運(yùn)輸CO2排放量為11 000萬(wàn)t/a。根據(jù)以上估算，通過(guò)電動(dòng)船舶（含混合動(dòng)力）項(xiàng)目，2030年有望實(shí)現(xiàn)減少CO2排放2 457萬(wàn)t/a，占水路運(yùn)輸總排放量的22.34%，碳減排效果顯著?？芍?，電動(dòng)和混合動(dòng)力船舶是一種有利于節(jié)能減排的交通工具。盡管2030年的碳減排目標(biāo)非常高，但各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域共同努力，采用更加清潔和低碳的技術(shù)和方法，是可以實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的愿景。

3.2 實(shí)地調(diào)研減排核算結(jié)果與分析

在核算“長(zhǎng)江三峽1”純電動(dòng)游輪減排量時(shí)，基準(zhǔn)線排放計(jì)算方法如前文所述，減排核算基本情況見(jiàn)表3、表4?；鶞?zhǔn)線排放計(jì)算詳見(jiàn)表5。

由表6可知，2023—2031年，基準(zhǔn)線排放由2 225.41 t減少至2 053.49 t，呈逐年遞減的趨勢(shì)。與基準(zhǔn)線排放相較，調(diào)研樣例排放顯著減少，表明了電動(dòng)和混合動(dòng)力船舶在實(shí)際運(yùn)用中能夠顯著降低溫室氣體排放。

減排量通過(guò)采用電動(dòng)和混合動(dòng)力技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)動(dòng)力的節(jié)能減排效果計(jì)算得出。2022—2032年，減排量逐年增加，累計(jì)達(dá)到14 781.09 t，表明電動(dòng)與混合動(dòng)力船舶在這段時(shí)間內(nèi)對(duì)溫室氣體排放產(chǎn)生了顯著的減緩效果。調(diào)研樣例排放和減排量均呈現(xiàn)出逐年遞減的趨勢(shì)，表明了電動(dòng)和混合動(dòng)力船舶在實(shí)際應(yīng)用中的可持續(xù)性較高。這在一定程度上反映了技術(shù)的不斷改進(jìn)和船舶運(yùn)營(yíng)的優(yōu)化。對(duì)于該純電動(dòng)游輪，年度排放量穩(wěn)定在600 t左右，波動(dòng)幅度較小，運(yùn)行穩(wěn)定，未發(fā)生明顯異常情況。減排量呈現(xiàn)逐年遞減的趨勢(shì)，減排潛力雖然隨時(shí)間推移而逐漸降低，但仍保持在相對(duì)較高水平，說(shuō)明了其減排的可持續(xù)性。

綜合以上分析可知，電動(dòng)與混合動(dòng)力船舶在減排方面取得了顯著的成就。逐年增加的減排量表明這種技術(shù)在推動(dòng)溫室氣體減排方面非常有效。調(diào)研樣例排放和減排量的逐年遞減趨勢(shì)展示了這種技術(shù)的可持續(xù)性。這也說(shuō)明電動(dòng)與混合動(dòng)力船舶的技術(shù)不斷演進(jìn)，能更好地適應(yīng)實(shí)際運(yùn)營(yíng)環(huán)境。減排量占基準(zhǔn)線排放量的比例每年都在50%以上，最高達(dá)到80%以上，進(jìn)一步凸顯了這種技術(shù)在降低溫室氣體排放方面的有效性。

應(yīng)用分析的結(jié)論與模型計(jì)算結(jié)果的一致性，反映了減排量核算方法的可靠性。減排量的顯著減少，特別是在與基準(zhǔn)線排放相比較時(shí)，清晰地顯示了電動(dòng)和混合動(dòng)力船舶在實(shí)際應(yīng)用中能夠有效地降低溫室氣體排放。不僅證實(shí)了模型的科學(xué)性，也進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了電動(dòng)與混合動(dòng)力船舶在減排方面的實(shí)際效果。

3 結(jié)束語(yǔ)

圍繞電動(dòng)和混合動(dòng)力船舶的減排量核算模型，系統(tǒng)闡述了減排量模型機(jī)理，完成了減排量核算方法建模和實(shí)例應(yīng)用驗(yàn)證分析的全面研究。在探討基準(zhǔn)線情景和減排核算研究情景下的排放源和溫室氣體種類時(shí)，詳盡介紹了建模步驟，綜合了電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車的經(jīng)驗(yàn)，充分考慮了船舶領(lǐng)域的獨(dú)特性。以“長(zhǎng)江三峽1”純電動(dòng)游輪為例進(jìn)行實(shí)例應(yīng)用分析，為減排量核算方法提供了實(shí)證數(shù)據(jù)支持。研究成果清晰呈現(xiàn)了電動(dòng)和混動(dòng)船舶在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中顯著的節(jié)能減排潛力，表明其在應(yīng)用情景下取得了顯著的減排效果。本研究為電動(dòng)和混合動(dòng)力船舶的減排量核算提供了深入的理論基礎(chǔ)和實(shí)證驗(yàn)證，可為相關(guān)科研和實(shí)際應(yīng)用提供科學(xué)指導(dǎo)。

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Emission Reduction Calculation Method for Electric and Hybrid Propulsion Vessels：Analysis and Application Scenarios

ZHOU Jing，HE Wei，LIU Rujie

（China Yangtze Power Co.，Ltd.，Wuhan 430010，China）

Abstract：This study focuses on the method for calculating greenhouse gas emission reductions in electric and hybrid propulsion vessels，as well as the potential and challenges of energy-saving emission reductions. By constructing a calculation model and defining baseline and project scenarios，we performed detailed calculations on annual baseline emissions，project emissions，leakage emissions，and project emission reductions. Additionally，we undertook an in-depth analysis of the emission reduction effect，sustainability，and environmental contribution of the project. The findings of this study indicates：①Substantial emission reduction effect，with a cumulative reduction of 14，781.09 tons during the accounting period and an average annual reduction of 1，478.11 tons. ②High level of sustainability. The project emissions and emission reductions follow a decreasing trend while maintaining at relatively high levels. ③Notable environmental contributions. The proportion of emission reductions from the project to baseline emissions has been above 50 percent each year，peaking at over 80 percent. The conclusions of this paper offer a practical and viable method for greenhouse gas emission calculations and provide reliable references for promoting the green and low-carbon development in operational vessels.

Key words：ship electrification；greenhouse gas emission reduction；calculation methodology model；sustainability assessment；environmental contribution

基金項(xiàng)目：中國(guó)長(zhǎng)江電力股份有限公司、三峽電能有限公司共同資助項(xiàng)目（Z152302021、Z612302011）

作者簡(jiǎn)介：周 靜，女，高級(jí)工程師，碩士，研究方向?yàn)殡娀瘜W(xué)儲(chǔ)能電站及用戶側(cè)電力系統(tǒng)。E-mail：zhou_jing@ctg.com.cn