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文档简介

国家标准

营运船舶二氧化碳排放强度等级及评定方法

(征求意见稿)

编制说明

标准起草组

2024年9月

一、工作简况

(一)任务来源

2023年12月29日,《营运船舶二氧化碳排放强度等级及评定方法》国家

标准制定计划正式下达,计划编号:20232531-T-348,由交通运输部提出并归口,

项目周期为18个月,主要起草单位包括交通运输部水运科学研究所、上海海事

局和武汉理工大学。

(二)制定背景

与其它运输方式相比,水运具有节能、低碳和环保的比较优势,但由于我国

国内水运规模较大,能耗和碳排放总量大,是交通运输节能降碳的重点领域之一。

2020年9月22日,习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上指

出,中国将提高国家自主贡献力度,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,

努力争取2060年前实现碳中和。2020年中央经济工作会议将“做好碳达峰、碳

中和工作”列为2021年的重点任务之一。2021年国务院政府工作报告中强调,

扎实做好碳达峰、碳中和各项工作,制定2030年前碳排放达峰行动方案。《关

于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》(中发〔2021〕

36号)明确要求:提高水路在综合运输中的承运比重;提高燃油车船能效标准,

加快淘汰高耗能高排放老旧车船。国务院于2024年3月13日印发《推动大规

模设备更新和消费品以旧换新行动方案》,支持交通运输设备和老旧农业机械更

新,加快高能耗高排放老旧船舶报废更新,加快完善能耗、排放、技术标准。2024

年5月23日,国务院印发《2024-2025年节能降碳行动方案》,提出开展交通运

输节能降碳行动,推进交通运输装备低碳转型。推进老旧运输船舶报废更新,推

动开展沿海内河船舶电气化改造工程试点。到2025年底,交通运输领域二氧化

碳排放强度较2020年降低5%。2024年5月31日,交通运输部等十三部门联合

印发《交通运输大规模设备更新行动方案》,在第八项标准提升行动中提出“加

快营运船舶燃料消耗量限值、碳排放强度等标准制修订”的任务要求。

交通运输行业作为节能降碳的重点领域之一,需要通过能效提升、清洁燃料

替代、运输结构优化等措施,努力争取实现2030年前碳排放达峰。目前,清洁

能源和新能源船舶无法在短期内大规模推广应用,因此制定出台营运船舶碳排

放强度等级评定的国家标准,实施船舶碳排放分级管控,提高碳排放准入门槛,

1

有助于推动船舶能源能效提升技术的应用,降低船舶碳排放,为我国“双碳”战

略目标的实现提供有力支撑。

(三)标准编制单位与主要起草人

本标准负责起草单位:交通运输部水运科学研究所。

本标准参加起草单位:上海海事局、武汉理工大学。

李静负责本标准的起草工作,陈荣昌、贾远明、邵磊、张智答、赫伟建、邓

红梅、王征、李庆祥、邓健、陈亚楠、周亿迎、郭韦佟、卢熠蕾等人参与了标准

各部分技术内容的研究、提出和把关。具体工作分工如下:

表1标准主要起草人及工作分工

起草人单位职称/职务承担工作

全面主持标准制定,把握研究方向,确定

交通运输部水运科

李静副研究员标准主要内容和关键条款,负责标准和

学研究所

编制说明的编写。

交通运输部水运科标准技术顾问,把握标准总体制定,审核

陈荣昌研究员

学研究所标准技术内容。

参与标准起草,具体负责二氧化碳排放

交通运输部水运科

贾远明助理研究员强度与基准线值计算方法的研究与确

学研究所

定。

参与标准起草,具体负责国内外船舶温

邵磊上海海事局三级主办室气体减排和碳强度管理要求分析,现

行公约、法规和技术规则协调研究。

交通运输部水运科参与标准起草,具体负责数据整理以及

张智答助理研究员

学研究所样本船舶碳排放强度计算与数据分析。

交通运输部水运科参与标准起草,具体负责4.1国内航行海

赫伟建副研究员

学研究所船二氧化碳排放强度计算方法研究。

交通运输部水运科参与标准起草,具体负责4.2内河船舶二

邓红梅助理研究员

学研究所氧化碳排放强度计算方法研究。

交通运输部水运科参与标准起草,具体负责二氧化碳排放

王征副研究员

学研究所强度等级及评定方法研究。

交通运输部水运科参与标准起草,具体负责二氧化碳排放

李庆祥研究员

学研究所强度计算参数的研究与确定。

参与标准起草,具体负责二氧化碳排放

邓健武汉理工大学副教授

强度分级边界计算方法研究。

参与标准起草,参与国内外现行公约、法

陈亚楠上海海事局二级主办

规和技术规则协调研究。

交通运输部水运科参与标准第4章起草,参与样本船舶碳

周亿迎助理研究员

学研究所排放强度计算与数据分析。

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起草人单位职称/职务承担工作

交通运输部水运科参与标准第5章起草,参与二氧化碳排

郭韦佟助理研究员

学研究所放强度分级边界值的确定。

交通运输部水运科参与标准第5章起草,参与二氧化碳排

卢熠蕾助理研究员

学研究所放强度基准线值的计算方法研究。

(四)主要工作过程

1.预研究阶段

2022年8月-2023年7月,交通运输部水运科学研究所申报2023年交通运

输部标准规范研究制(修)订经费项目“营运船舶燃料消耗及二氧化碳排放限值

及验证方法标准修订”(项目编号:2023-17-022),由交通运输部水运科学研究

所承担标准的修订工作。

2023年7月-9月,成立标准起草组,开展营运船舶碳排放相关要求分析,

完成相关学术论文、标准、资料等技术文件的查阅工作,系统梳理国际海事组织

针对新船和现有船舶碳减排的系列要求。

2023年10月-2023年12月,前往浙江、江苏、福建和山东等地航运企业与

主管部门开展现场调研,确定拟修订内容,提出了标准修订的原则、主要依据及

标准修订的方法,形成《营运船舶二氧化碳排放限值及验证方法》行业标准草案

与编制说明初稿。

2.立项阶段

2023年3月,国家市场监督管理总局标准技术司印发《关于征集2023年碳

达峰碳中和国家标准专项计划的通知》,交通运输部科技司建议《营运船舶CO2

排放限值及验证方法》行业标准申请国家标准立项,因此未下达标准修订任务。

经评审和复议,专家同意该项标准立项,并建议名称修改为《营运船舶二氧化碳

排放强度等级及评定方法》。

2023年12月29日,标准计划正式下达,计划号:20232531-T-348,明确由

交通运输部水运科学研究所牵头开展标准起草工作。

3.起草阶段

(1)2024年1月,基础数据获取。依托船舶数据库船舶静态数据以及船舶

能耗航次报告,获取2016年以来新建400总吨及以上沿海干货船、散货船、集

装箱船和液货船,内河干货船、集装箱船、油船和化学品船8类样本船舶相关参

3

数和能耗数据,包括主辅机功率、燃油消耗率、船舶载重量、航速等船舶基础数

据。共获取1530条有效沿海船舶样本数据和2866条有效内河船舶样本数据。

(2)2024年2月,样本船舶碳排放强度计算与数据分析。根据碳排放强度

计算方法,计算样本船舶二氧化碳排放强度,分析不同航区、不同类型营运船舶

碳排放强度分布特点与规律、碳排放强度主要影响因素,通过与船舶能效设计指

数(EEDI)的数据对比,校验碳排放强度数据的准确性。

(3)2024年3月,确定营运船舶二氧化碳排放强度等级评定方法。参考船

舶营运碳强度评级导则,通过分位数回归估算,以样本船舶碳排放强度值为样本,

确定碳排放强度基准线值与分级边界。着手起草编制《营运船舶二氧化碳排放强

度等级及评定方法(草案)》及其编制说明。

(4)2024年4月-5月,标准编制组对标准技术条款逐条逐句进行研讨,形

成标准讨论稿及其编制说明,同步就标准有关内容与主管部门和交通运输环境

保护标准化技术委员会进行交流研讨,形成标准征求意见稿初稿及其编制说明。

(5)2024年5月21日,组织召开标准征求意见稿初审会,编制组对标准

编制情况进行了汇报,专家代表对标准进行逐条评审。会后,根据专家评审意见

对标准和编制说明进行了修改完善,形成标准征求意见稿及其编制说明。

二、标准编制原则、主要内容及其确定依据

(一)标准编制原则

根据目前我国营运船舶碳排放现状,通过分析国际海事组织针对新船和现

有船舶碳减排的系列要求,结合国内航行海船和内河船舶二氧化碳排放强度的

计算结果,确定不同类型船舶二氧化碳排放强度基准线值与等级分级边界,本标

准的制定主要遵循以下原则:

1.符合性原则

标准的制定应符合我国碳达峰、碳中和发展战略要求,符合营运船舶节能减

排技术应用情况与发展趋势要求;标准的内容应符合现行的法律、法规、技术标

准和规范的要求;标准的编写和表述方法应符合《标准化工作导则第1部分:

标准化文件的结构和起草规则》(GB/T1.1—2020)的要求。

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2.科学性原则

本标准在编写过程中,系统梳理了国际海事组织针对新船和现有船舶碳减

排的系列要求,在充分考虑新造船舶节能减排技术应用效果的基础上,吸收和听

取了航运企业、设计和建造单位对碳排放强度计算方法的意见和建议。碳排放强

度等级的划分参考了IMO船舶碳强度指标(CII)的确定方法,确保计算方法与

等级评定方法的科学合理。

3.适用性原则

标准既要有先进性和科学性,又要适用、可操作性。标准规定的计算方法应

尽量考虑船舶运营的实际情况,在借鉴EEDI计算方法的基础上,结合我国沿海

和内河船舶实际,简化了部分修正系数,降低指标参数的获取难度,技术指标的

设定考虑了与现有标准体系的协调一致,给出的术语和解释与现行国家标准、行

业标准和地方标准相协调。

(二)标准主要内容及其确定依据

国家标准《营运船舶二氧化碳排放强度等级及评定方法》分为5章内容,包

括范围、规范性引用文件、术语和定义、二氧化碳排放强度计算方法和二氧化碳

排放强度等级及评定方法。各章节具体内容如下:

1.范围

本文件规定了营运船舶二氧化碳排放强度计算方法、二氧化碳排放强度等

级及评定方法。

本文件适用于拟投入营运市场、以柴油机为主推进动力、400总吨及以上的

国内航行海船与内河船舶二氧化碳排放强度等级的评定。

注:国内航行海船类型包括干货船、散货船、液货船和集装箱船;内河船舶类型包括干

货船、集装箱船、油船和化学品船,油船不含沥青船。

(1)“营运船舶”范围的界定

①由于船舶主机性能、辅机性能随着服役时间的增加而日趋劣化;船舶动力

系统的传递效率也会因为磨损等原因导致下降;船体因为变形、附着海生物或油

漆剥落而增加行进阻力;船体因附着海生物而导致船舶自重增加等原因,船舶的

综合能效通常随船舶投入交通运输营运时间的增加而不断下降,对在役船舶制

定二氧化碳排放强度等级标准,需要以大量的实船检测数据为基础,但是长期以

来,政府及行业管理部门对目标船舶的监管多局限于其安全和环保性能,实船检

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测数据中缺少对船舶主辅机燃料消耗量、功率输出等关键数据,试图通过本项目

对大量的船舶进行实船检测,无论时间和经费均不可能满足需要;此外,大量在

役交通运输船舶停止正常营运进行检测,社会成本过大,也不容易实现。

②对于新设计船舶或者待投入交通运输营运市场的船舶,可以在图纸审查

阶段按照船舶二氧化碳排放等级评定标准进行审核,并通过实船检测进行验证,

相对来说是可以做到的。

③由于船舶的造价远高于陆用车辆,而且容纳的就业人口众多,即使现役船

舶不符合船舶二氧化碳排放,由于上述双重原因,近期也不可能仅从技术角度出

发,让不达标的现役船舶退出交通运输营运市场。

为此,本标准涉及“营运船舶”仅限于拟投入交通运输营运市场的船舶,对现

役船舶二氧化碳排放等级标准的制定,需要条件成熟后修订本标准时加以补充

完善。

(2)船舶吨位以400总吨为起点

船舶吨级门槛的设定通常尽量与已经在水运行业应用的标准一致,以避免

造成新的市场扭曲。目前,在国际海事规则中,广泛应用两个吨级门槛,一个是

IMO公约比如MARPOL和国际控制船舶有害防污底系统公约使用的400总吨

的门槛。另一个是SOLAS使用的500总吨的门槛。MARPOL公约附件Ⅵ规定,

所有400总吨以上船舶,必须持有《国际防止空气污染证书》(IAPP),这条规

定也被纳入到了国内航行海船和内河船舶法定检验规则条款里,因此这些船舶

具有可信的技术参数;同时,考虑到小型船舶大多使用国产高速柴油机作为主机,

国产高速柴油机与进口先进产品比较,燃油消耗率较高,如果将小型船舶纳入本

标准考虑,鉴于同类型船舶用同样的方法生成限值线,采用国产高速柴油机的船

舶有可能受到较大影响;较小的船舶信息来源分散且容易不足和不可靠;较小的

交通运输营运船舶大多以家庭为单位经营,在当前形势下,也不可能仅从技术角

度出发,限制这些船舶的应用。因此,本标准只将不小于400总吨的船舶纳入本

标准的船舶研究范围。

(3)船舶航区及船型的确定

①我国营运船舶以干货船、散货船、集装箱船、油船为主,其它类型的船舶

船数量少、占比小,获取有效的统计数据比较困难,考虑到《国内航行海船法定

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检验技术规则》中“船舶能效要求”的适用船舶类型包括干货船、散货船、液货船

和集装箱船;《内河船舶法定检验技术规则》中“船舶能效设计指数要求”的适用

船舶类型包括干货船、集装箱船、油船和化学品船,为使相关标准适用范围的有

效衔接与协调一致,因此,本标准规定,国内航行海船类型包括干货船、散货船、

液货船和集装箱船,内河船舶类型包括干货船、集装箱船、油船和化学品船。

②国际海事组织已经制定并推动船舶EEDI和CII的应用,其主要针对航行

国际航线的船舶。本标准主要解决国内船舶的二氧化碳排放标准问题,而且要与

相关的实施方案挂钩,制定的标准需要通过船舶检验或相关的行政管理部门实

施,因此,只将航行于中国内河航区以及沿海、近海和遮蔽航区的船舶纳入本标

准的研究船舶范围,航行于国际航线的船舶由于需要执行国际公约,因此未纳入

研究范围。

2.规范性引用文件

标准中凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件,凡是不注

日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。标准主要引

用了下述一项规范性文件:

GB17411船用燃料油。在选取营运船舶二氧化碳排放因子时引用了该文件。

3.术语和定义

根据标准需要,提出了营运船舶、二氧化碳排放强度、二氧化碳排放强度分

级边界以及二氧化碳排放强度基准线值的定义。

(1)营运船舶commercialship

取得交通运输营运资质的船舶。

“营运船舶”起源于《节约能源法》第46条“国务院有关部门制定交通运

输营运车船的燃料消耗量限值标准;不符合标准的,不得用于营运”,此处的“营

运车船”指从事交通运输营运的车辆和船舶,既包括拟从事交通运输营运的车辆

和船舶,也包括正从事交通运输营运的车辆和船舶。

(2)二氧化碳排放强度CO2emissionintensity

营运船舶单位载运能力和航速下,主机和副机燃料消耗产生的二氧化碳排

放量。

用于衡量船舶单位运输工作量所产生的二氧化碳排量,直接关系到船舶的

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燃油消耗和碳排放水平,是评定船舶碳排放强度等级的重要指标。为了降低船舶

的碳排放,提升能效,IMO以及各国政府采取了一系列措施,包括制定和实施

船舶能耗数据和碳强度管理办法,以及推动EEDI和EEXI等标准的实施。针对

国内航行海船和内河船舶,海事局修订了《国内航行海船法定检验技术规则》和

《内河船舶法定检验技术规则》,增加了对于新造和重大改建船舶EEDI的要求。

(3)二氧化碳排放强度分级边界gradeboundaryofCO2emissionintensity

确定营运船舶不同二氧化碳排放强度等级的限定值。

根据标准,营运船舶二氧化碳排放强度等级共分为3个等级,包括2个二氧

化碳排放强度分级边界,r1为一级二氧化碳排放强度分级边界,r2为二级二氧化

碳排放强度分级边界。

(4)二氧化碳排放强度基准线值baselinevalueofCO2emissionintensity

同类型船舶不同载重吨下的平均二氧化碳排放强度。

基于样本船舶二氧化碳排放强度与载重吨,通过最小二乘法拟合得到。

4.二氧化碳排放强度计算方法

目前,国内外针对新船和现有船舶二氧化碳排放强度的相关指标主要包括

IMO通过的针对国际航行船舶的EEDI、EEXI和CII,国内方面主要包括交通运

输部制定发布的营运船舶排放指数(I)、海事局为落实碳减排要

CO2CO2IMO

求制定发布的针对国际航行海船的EEDI、EEXI和CII以及针对国内航行海船和

内河船舶的EEDI等。下面说明各项机制与指数的适用范围、主要内容以及本标

准二氧化碳排放强度计算方法的确定过程。

(1)IMO温室气体排放相关要求

早在2011年7月,IMO通过了第一套全球温室气体减排强制性措施,并将

其纳入了MARPOL公约,包括EEDI和船舶能效管理计划(SEEMP),这是第

一套适用于所有运输部门的强制性能效措施,从根本上改变了全球船舶在减排

方面的性能基准。2016年,IMO通过了强制性数据收集机制(DCS),用于收

集和报告5000总吨以上船舶的油耗数据。2021年6月,IMO通过了关键性短期

措施,要求所有船舶必须计算其EEXI,5000总吨以上的船舶建立其CII和碳强

度评级机制。

①EEDI

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EEDI是根据船舶在设计最大载货状态下,以一定航速航行所需推进动力以

及相关辅助功率所消耗的燃油计算出的CO2排放量,于2013年1月1日正式生

效,适用于400总吨及以上的所有国际航行船舶,目前明确提出EEDI数值要求

和折减系数的船型共有12种。船舶的EEDI数值需分阶段(阶段0,1,2,3)进行

折减,其中第0阶段对应2013~2014年,第1阶段对应2015~2019年,第2阶

段对应2020~2024年,第3阶段对应2025年及以后(集装箱船、杂货船、大型

气体运输船、LNG运输船和具有非常规推进的豪华邮轮第三阶段强制实施时间

为2022年4月1日),不同的阶段有不同的折减系数,各类适用船舶所要求的

EEDI因船舶载重吨和折减系数而变化。

②EEXI

EEXI是针对现有船技术设计设置的一个强制性指数,于2023年1月1日

生效,适用于MARPOL公约附则VI规定的所有400总吨以上的船舶,其中,

现有船指的是在2022年4月1日前签订建造合同的船舶。EEXI指数不分阶段,

它的计算方法与EEDI类似,是根据船舶固有技术参数并考虑主机限定后功率进

行的评估,是根据CO2排放量和货运能力的比值,来表明船舶的能效水平。EEXI

要求从2023年开始,对现有船舶在年度检验中达到EEDI第二或第三阶段的要

求指标,并对达标的船舶颁发国际能效证书(IEEC)。

③CII

CII是IMO为所有货轮、客货滚装和邮轮开发的评级机制,适用于5000总

吨及以上的EEDI适用船型,用于表征船舶营运方面实际的营运能效水平,于

2023年1月1日起强制执行。CII要求从2023年开始,每个日历年对船舶的运

营碳强度进行评估,根据船舶碳强度,船舶将分为A到E级,其中“E”级表示CII

体系下排放表现最差的船舶。对于评级为E的船舶和连续3年评级为D的船舶

要求制定改进计划。CII以2019年的数据作为基准指标设定折减系数,2023年

为5%;2024年为7%,2025年为9%,2026年为11%。

在IMO通过的3项船舶碳减排指标之中,EEXI和CII都是针对现有船舶

的,只有EEDI是针对新造船的指标。EEDI的计算结果为船舶在满载状态下以

设计航速航行时单位载重吨航行里程的理论CO2排放量,CO2排放量与船舶燃

料消耗密切相关,EEDI的计算既考虑了船舶航行过程中主机和副机的燃料消耗,

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同时也考虑了能效创新技术对燃料消耗的影响,是目前针对船舶二氧化碳排放

最权威、也是应用最广的计算方法。

(2)我国船舶温室气体排放的相关要求

我国是MARPOL公约附则VI的缔约国之一,在维护、执行和发展MARPOL

公约方面与国际接轨,积极推动国际公约履约和国内法规、标准体系建设,制定

发布了一系列营运船舶碳减排相关政策法规和标准规范,推动水路运输绿色低

碳发展。

I

①CO2

2012年,交通运输部组织制定并发布《营运船舶CO2排放限值及验证方法》

(JT/T827-2012),规定了新建船舶CO2排放限值和验证方法,标准借鉴参考了

EEDI的设计思路和方法,同时结合国内要求,确定了国内航行海船和内河船舶

二氧化碳排放的计算方法和限值标准。

②EEDI

2023年12月,交通运输部海事局发布《国际航行海船法定检验技术规则

(2023年修改通报)》,明确了国际航行海船EEDI和SEEMP的相关要求以及

EEDI的检验内容。《法定检验技术规则》中对于国际航行海船EEDI和SEEMP

的适用范围、相关要求与MARPOL公约附则VI保持一致,严格执行并落实了

IMO碳减排的相关要求。

2022和2023年,交通运输部海事局相继发布《国内航行海船法定检验技术

规则(2022年修改通报)》和《内河船舶法定检验技术规则(2023年修改通报)》,

明确了国内航行海船和内河船舶EEDI的技术要求和检验内容,适用于2024年

7月1日及之后安放龙骨或2026年1月1日及之后完工的400总吨及以上的新

造国内航行海船和内河船舶。两项法规对于EEDI的计算借鉴参考了IMO的计

算方法,但是对于EEDI的适用范围和指标要求与MARPOL公约附则VI不同,

其中国内航行海船EEDI的适用范围为干货船、散货船、集装箱船和液货船;内

河船舶EEDI的适用范围为干货船、集装箱船、油船和化学品船。

可以看出,目前国内制定发布的几项针对船舶二氧化碳排放的指标,虽然适

用范围和具体指标要求不同,但是对于二氧化碳排放指标的计算都借鉴参考了

IMO的EEDI计算模型,在此基础上,结合船舶实际情况对计算方法进行了适用

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性的修改,是对IMO相关要求的国内化转化和进一步发展。

(3)二氧化碳排放强度计算方法的确定

船舶的二氧化碳排放量与燃料消耗密切相关,考虑船舶的主要燃料消耗过

程是在航行阶段,分析认为船舶航行过程中的燃料消耗量与下列因素有关:

主机、副机功率和燃油消耗率:船舶正常航行过程中,主机和副机功率

以及燃油消耗率决定了单位时间内的燃油消耗量,与船舶有效驱动功率、

发动机功率以及发动机到螺旋桨的轴系效率相关。在船舶其它条件一定

的情况下,如果需要的主机和副机功率小或耗油率低,则船舶能耗排放

性能好;反之,则船舶能耗排放性能差。

船舶载重量:船舶在核定吃水时,除了船舶空船重量外,能够装载的货

物、燃油、柴油、滑油、淡水、粮食、船员及行李备品等的重量,反映

船舶的装载能力,与船体阻力性能密切相关。在船舶其它条件一定的情

况下,如果载重能力大,则船舶能耗排放性能好;反之,则船舶能耗排

放性能差。

船舶航速:船舶正常航行状态下,船舶在核定吃水时航行的速度,与发

动机有效驱动功率和船体阻力性能相关。在其它条件一定的情况下,如

果船舶航速大,则船舶能耗排放性能好;反之,则船舶能耗排放性能差。

水运的目的是利用船舶在一定的时间内使一定量的人或货物发生规定要求

的位移。船公司需要根据其业务发展需要、承揽运输货物特性和位置分布、航线

性质和运输时间的要求,确定设计建造、购置或租用相应的船舶,因此,船舶具

有一定的载货量和航速是基本要求,二氧化碳排放强度等级及评定标准就是要

使船舶在满足上述基本要求的基础上,以船舶航行过程中产生的碳排放最少为

追求目标。船舶航行过程中的二氧化碳排放包括船舶主机发出动力保证螺旋桨

的正常运转以及必要的辅机运转供应船员生活、主机泵所需动力消耗燃料而产

生的二氧化碳排放。因此,用船舶满载并以设计航速航行时的单位载重吨、单位

航行里程所产生的二氧化碳排放量为评定指标,追求指标的最小化,能够有效达

到制定和应用二氧化碳排放强度等级及评定标准的目的。二氧化碳排放强度反

映船舶本身的技术性能,与船舶管理和营运组织水平无关,具有通用性且便于比

较适用范围内不同船舶的二氧化碳排放性能。

11

在分析、I以及其他船舶碳排放相关指标的基础上,借鉴参考《国

EEDICO2

内航行海船法定检验技术规则》和《内河船舶法定检验技术规则》中EEDI的计

算方法,结合国内航行船舶实际情况,同时考虑本标准的适用船舶类型,确定了

国内航行海船和内河船舶二氧化碳排放强度计算方法。如下所示:

①国内航行海船的二氧化碳排放强度(Ia)按公式(1)计算。

nn

nMEPTIneffeff

PCSPCSPfPCSfPCSME(iiiieff)FME(ieff)ME(ieff)AEFAEAEPTI(ieffi)()AE()FAEAE()(())FMEME

iiii1111

Ia

WVref

(1)

式中:

Ia——海船二氧化碳排放强度,单位为克每吨海里(g/t·nmile);

nME——主机台数;

PME(i)——第i台主机最大持续功率减去轴带发电机功率后的75%,单位为

千瓦(kW);

CFME()i——第i台主机所用燃料的二氧化碳排放因子,单位为吨二氧化碳

每吨(tCO2/t),根据表2选取;

SME()i——第i台主机在75%最大持续功率下的燃料消耗率,单位为克每千

瓦时(g/kW·h);

PAE——为保障船舶在正常最大海况下以核定载运能力和设计航速航行所

需辅助机械的功率,包括推进机械/系统和船上生活(例如主机泵、导航系统和

设备及船上起居)所需的功率,不包括侧推、货泵、起货设备、压载泵、货物维

护(如冷藏和货物处所通风机)的功率,单位为千瓦(kW);

CFAE——船舶副机所用燃料的二氧化碳排放因子,单位为吨二氧化碳每吨(t

CO2/t),根据表2选取;

SAE——每台副机单位燃料消耗量的功率加权平均值,单位为克每千瓦时

(g/kW·h);

nPTI——轴马达台数;

PPTI()i——第i台轴马达功率的数值,单位为千瓦(kW);

neffi()——船舶所采用的能效创新技术的种数;

feff()i——第i种能效创新技术的能效系数,对废热回收系统,取1.0;

PAEeff(i)——船舶在75%主机最大持续功率状态下由于采用第i种电力能效技

术而减少的副机功率,单位为千瓦(kW);

Peff()i——船舶在75%主机最大持续功率状态下第i种能效创新技术用于推

12

进的输出功率,单位为千瓦(kW);

CFME——主机所用燃料的二氧化碳排放因子,单位为吨二氧化碳每吨(t

CO2/t),根据表2选取;

SME——每台主机燃料消耗率的功率加权平均值,单位为克每千瓦时

(g/kW·h);

W——载运能力,单位为吨(t);对于干货船、散货船、液货船(包括油船

和化学品船),其载运能力为其载重吨。对于集装箱船,其载运能力为其载重吨

的70%。对于海船,载重吨的取值为在比重为1025kg/m3的水中、在夏季载重

吃水下的船舶排水量与船舶空船重量之间的吨位差。对于内河船舶,载重吨的取

值为在比重为1000kg/m3的水中载重吃水下船舶排水量与船舶空船重量之间的

吨位差;

Vref——船舶航速,单位为海里每小时(nmile/h)。对于海船,为在无

风无浪的气象条件下,船舶在核定载运能力及主机按75%最大持续功率推进情

况下在深水中的航速。

其中,对于主机功率不小于10000kW的船舶,PAE按公式(2)计算;对于

主机功率小于10000kW的船舶,按公式(3)计算。

nPTI

P

nMEPTI(i)

i1

PMAE0.025ME(i)250

i10.75

…………(2)

nPTI

P

nMEPTI(i)

i1

PMAEME(0.05)i

i10.75

….…………(3)

式中:

MME()i——第i台主机最大持续功率的数值,单位为千瓦(kW);取值为《柴

油机国际防止空气污染证书》(EIAPP证书)或船机防止空气污染证书上规定的

数值,如果主机不要求具有EIAPP证书或船机防止空气污染证书,则选取主机

铭牌上的数值。

注:PME、、SME和SAE的确定见《国内航行海船法定检验技术规则》和《内河船舶

法定检验技术规则》。

②内河船舶二氧化碳排放强度(Ib)按公式(4)计算。

nn

nMEnAEeffeff

PME(i)CFME(i)SME(i)PAE(i)CFAE(i)SAE(i)feff(i)Peff(i)CFME(i)SME(i)feff(i)PAEeff(i)CFAESAE

i1i1i1i1

Ib

WVref

13

(4)

式中:

Ib——内河船舶二氧化碳排放强度,单位为克每吨公里(g/t·km);

nAE——在网副机台数;

PAE()i——第i台副机功率的数值,单位为千瓦(kW)。计算时,按照正常

航行时所用副机最大持续功率的50%选取;

CFAE()i——第i台船舶副机所用燃料的二氧化碳排放因子,单位为吨二氧化

碳每吨(tCO2/t),根据表2选取;

SAE()i——第i台船舶副机在50%最大持续功率下的燃料消耗率,单位为克

每千瓦时(g/kW·h);

Vref——船舶航速,单位为公里每小时(km/h)。对于内河船舶,为在无

风无浪的平静水域下,船舶在核定载运能力及主机按75%最大持续功率推进情

况下在3倍以上吃水水深中的航速。

表2不同燃料的二氧化碳排放因子

低热值CF

燃料种类参照等级碳当量

(kJ/kg)(tCO2/t)

柴油GB17411DMX级-DMB级427000.87443.206

轻燃油(LFO)GB17411RMA级-RMD级412000.85943.151

重燃油(HFO)GB17411RME级-RMK级402000.84933.114

二氧化碳排放因子(CF)为消耗单位质量的燃料所排放的二氧化碳的量。其

下标ME代表主机,AE代表副机。船舶燃料种类参照等级应按照GB17411确

定,不同燃料的CF值应按表2选取。

5.二氧化碳排放强度等级及评定方法

(1)二氧化碳排放强度等级划分方法

营运船舶二氧化碳排放强度等级分为一级、二级和三级,其中一级排放强度

最低,三级排放强度最高,具体划分方式见表3。

表3营运船舶二氧化碳排放强度等级划分

二氧化碳排放强度等级指标要求

一级Ia≤r1Ib≤r1

二级r1<Ia≤r2r1<Ib≤r2

三级Ia>r2Ib>r2

注1:r1为一级二氧化碳排放强度分级边界。

注2:r2为二级二氧化碳排放强度分级边界。

14

本次标准制定设定的二氧化碳排放强度等级表示:就样本船舶二氧化碳排

放强度值而言,整个船队中间40%的单个船舶评级为二级,代表着二氧化碳排放

强度相对较低的营运船舶;高40%的单个船舶评级为三级,代表着二氧化碳排放

强度相对较高的船舶,亦即为不满足法定检验技术规则中“要求的EEDI值”的船

舶;低20%的单个船舶评级为一级,代表着二氧化碳排放强度最低的船舶。其

中,二级二氧化碳排放强度分级边界是市场准入指标,高于该指标要求的船舶无

法进入国内营运市场。

(2)二氧化碳排放强度等级评定方法

营运船舶二氧化碳排放强度等级根据该船的二氧化碳排放强度与二氧化碳

排放强度分级边界按5.1规定的等级划分方法进行评定。

如某一船舶的设计可归属于多于一种船型,则该船的二氧化碳排放强度等

级以评定的最高强度等级为准。

①二氧化碳排放强度基准线值

营运船舶二氧化碳排放强度基准线值按公式(5)计算。

c

IaDBLVwt……………(5)

式中:

IBLV——二氧化碳排放强度基准线值,单位为克每吨海里(g/t·nmile)或克

每吨公里(g/t·km);

Dwt——船舶载重吨,单位为吨(t);

a、c——无量纲常数,依船型、航区而不同,根据表4选取。

表4不同船型、航区船舶的a、c值

船型及航区ac

近海、沿海、遮蔽水域231.040.343

干货船内河A级航区88.2830.292

内河B级、C级航区191.60.416

散货船近海、沿海、遮蔽水域231.040.343

近海、沿海、遮蔽水域411.880.358

集装箱船

内河A、B、C级航区252.250.372

液货船近海、沿海、遮蔽水域404.610.38

15

船型及航区ac

油船、化学品船内河A、B、C级航区311.480.453

注1:跨航区船舶以高等级航区为准,等级分布由高到低依次为近海、沿海、遮蔽水

域、内河A、内河B和内河C。

注2:航区级别的确定见《内河船舶法定检验技术规则2023年》中第7篇。

航区级别:根据《内河船舶法定检验技术规则2023年》中第7篇,同时结

合调研得到的有效样本船舶数据进行确定。

②不同船型、航区船舶a、c值的确定

样本船舶基础数据整理与甄别

本次标准编制沿海样本船舶数据来源于2019年度船舶能耗航次报告,船舶

类型包括干货船、散货船、集装箱船和液货船4类;内河样本船舶数据来源于船

舶数据库船舶静态数据,船舶类型包括干货船、集装箱船、油船和化学品船4类,

其中油船不含沥青船,样本船舶均为2016年1月1日以后建造完成。对收集到

的船舶信息,按照公式(1)和公式(4)计算各艘船舶的二氧化碳排放强度,设

定原则,进行甄别处理,剔除二氧化碳排放强度数值明显异常的样本船舶。

对获取的样本船舶数据依据下列原则进行整理和甄别:

剔除缺少关键参数(如设计航速、载重吨、船舶主机功率等)的船舶;

剔除数据明显有误的船舶;

剔除二氧化碳排放强度数值明显异常的船舶;

对航行于多个航区的船舶,按其最高航区等级考虑。如航行于A、B、

C级航区的船舶,当成A级航区船舶;航行于近海、内河A级航区的

船舶,当成近海船舶。

剔除CO2排放指数值明显异常的样本船舶方法:“3σ”准则(拉依达准则)

假设X~N(,2),由于P(|X|3)0.9974,即可以认为X的取值几乎

全部集中在[3,3]的区间内,这就是统计学的“3σ准则”。根据这一准

则,为了提高计算结果的质量,初步剔除了燃料消耗指数或CO2排放指数值明

显异常船舶。

经过上述处理,确认获得1530个有效沿海船舶样本数据和2866个有效内

河船舶样本数据,整理出各类船舶样本数分布,如下所示。

16

表5各类船舶样本数分布汇总表

船型及航区样本船舶数量

近海、沿海、遮蔽水域249

干货船内河A级航区2680

内河B级、C级航区27

散货船近海、沿海、遮蔽水域782

近海、沿海、遮蔽水域226

集装箱船

内河A、B、C级航区79

液货船近海、沿海、遮蔽水域273

油船、化学品船内河A、B、C级航区80

数据拟合

基于调研获得的样本船舶信息,分别按照公式(1)和公式(4)确定的计算

方法进行计算和对比分析,结果表明沿海干货船与散货船、内河油船与化学品船

的二氧化碳排放强度数值相差不大,因此,沿海干货船与散货船、内河油船和化

学品船可以合并为一类船舶确定二氧化碳排放强度基准线值。

以各类船舶载重吨为横坐标,二氧化碳排放强度数值为纵坐标,利用最小二

乘法拟合出幂函数曲线푦=푎푥−c(a>0,c>0),此曲线描述的是样本船舶不同

载重吨下的平均二氧化碳排放强度水平,由此得到不同船型、航区船舶的a、c

值,详见表4。

③营运船舶二氧化碳排放强度分级边界

二氧化碳排放强度分级边界由IBLV与向量值结合确定,计算公式如下所示。

rdIiiexp()BLV…………(6)

式中:

푟푖——二氧化碳排放强度分级边界,单位为克每吨海里(g/t·nmile)或克每

吨公里(g/t·km);

exp(푑푖)——不同类型船舶指数变换后的向量值,根据表6选取。

i——分级边界序号,取值为1或2。

表6用于确定二氧化碳排放强度分级边界的向量值

船型及航区exp(d1)exp(d2)

近海、沿海、遮蔽水域0.780.86

17

内河A级航区0.710.79

干货船

内河B、C级航区0.931.04

散货船近海、沿海、遮蔽水域0.780.86

近海、沿海、遮蔽水域0.860.96

集装箱船

内河A、B、C级航区0.820.92

液货船近海、沿海、遮蔽水域0.730.82

油船、化学品船内河A、B、C级航区0.880.98

di向量表示其偏离的方向和偏离基准线值的距离,如图1所示。

三级

二级分级边界r2

d2

基准线值IBLV

二级

d1

一级分级边界r1

一级

图1di向量和二氧化碳排放强度等级带状分布图

统计上,di矢量取决于相关船型船舶二氧化碳排放强度的分布,以样本船舶

二氧化碳排放强度数据为样本通过分位数回归进行估算。各类船型船舶二氧化

碳排放强度的分位数回归模型如下:

(pp)()

ln()ln,0.20,0.50,0.60IcWpab,………….(7)

式中:

p——典型分位数,表示观测值占比,其较低值为p%;

()p——常数项;()p为误差项。

^()p

基于截距()的估算,根据公式(7)计算di向量,如下所示:

^^(0.20)(0.50)

d1

^^(0.60)(0.50)

………………..(8)

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