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EEXI、EEDI、EEOI、CII、AER,这篇统统讲清楚了

伦敦时间2020年11月17日,国际海事组织(IMO)海洋环境保护委员会第75届会议(MEPC 75)正式批准了关于航运减排短期措施的MARPOL附则VI修正案草案,并拟在MEPC 76会议上正式通过。至此,对现有船实施能效要求的“靴子”终于落地。作为实现国际海事组织航运温室气体减排初步战略的第一项强制性要求,加之其自带的“追溯”属性,这一规则的出台得到了各方的广泛关注。与此同时, MEPC 75会议还通过了对超大型散货船的EEDI基线修订和对部分船型修改EEDI Phase 3实施时间和实施要求的MARPOL附则VI修正案。后续这一系列船舶能效新规则的强制实施,将对未来现有船市场产生重大而深远的影响。


图片来源网络仅供示意

新规则具体的技术要求

为加快航运温室气体减排的步伐,促使航运温室气体排放尽快达到峰值,IMO基于对满足EEDI要求船舶的能效相关数据的收集和分析,将集装箱船、杂货船、LNG运输船、具有非传统推进系统的豪华邮轮和15000载重吨以上的气体运输船五种船型的EEDI 第三阶段要求提前至2022年4月1日执行,并将其中具有较大减排潜力的集装箱船的EEDI 第三阶段折减系数按照不同吨位从30提升到了30~50不等。同时,为了后续更好地评估EEDI规则的实施情况及其对航运减排带来的影响,本次通过的MARPOL附则VI修正案还加入了对EEDI船舶的数据收集强制性要求。

另一方面,对满足EEDI要求存在困难的超大型散货船,经过多轮MEPC会议讨论,最终确定采用与滚装船相同的处理方式,对279000载重吨以上的散货船,在计算船舶EEDI基线时取279000载重吨。

在现有船能效要求方面,与前期将现有船技术能效短期措施和营运能效短期措施分别进行讨论的模式不同,船舶温室气体减排会间会第7届会议(ISWG-GHG 7)经过多轮讨论,最终形成了针对现有船能效要求的基于目标型(goal-based)的技术能效和营运能效融合方案,并基于此起草了“关于强制实施目标型技术和营运措施以减少国际航运碳强度”的MARPOL附则VI修正案草案,要求规则生效后,现有营运船(包括EEDI要求生效前的船舶和已满足EEDI要求的船舶)既要满足技术能效(EEXI)要求,还要满足营运能效(CII)要求,同时船舶还需按照年度营运能效进行分级(A-E级)。

现有船的技术能效(EEXI)要求框架参照新造船EEDI要求框架制定,是根据船舶固有技术参数并考虑主机限定后功率进行评估得到的能效指数,其所适用船型也与EEDI要求适用船型一致。目前MARPOL附则VI修正案草案对各船型的Required EEXI的设定基本等同于2022年4月1日生效的对新造船的Required EEDI要求,但对200000载重吨及以上的散货船和液货船、120000载重吨以下的集装箱船,及滚装客船和滚装货船的要求有所放宽。

现有船Attained EEXI的计算和验证导则也参照新造船Attained EEDI的计算和验证方法制定,目前已基本成型,MEPC 75后将成立通信工作组对其进行完善,并报ISWG-GHG 8和MEPC 76审核和批准。同时,考虑到限定主机功率很可能成为现有船为满足EEXI要求所采取的主要手段,通信工作组还将同步推出“为满足EEXI要求采用的轴功率/主机功率限定系统及其储备功率使用导则”草案。

营运能效方面,将采用CII作为指标以表征船舶实际的营运能效水平。在规则强制生效后,每个日历年需对船舶CII进行验证,同时还需根据该船营运能效在当年全球船队中的排名对船舶CII进行年度评级。根据目前的修正案草案,表现不佳的船舶暂时不会直接导致惩罚性后果,但需要制定改正计划并纳入船舶能效管理计划(SEEMP)。与IMO燃油数据收集机制和现有船技术能效要求相一致,针对现有船的营运能效要求及分级机制仅适用于5000总吨及以上的EEDI适用船型。 

虽然针对船舶营运能效的规则要求已经推出,但是就CII的具体指标、要求基准线、为达到IMO温室气体减排初步战略要求所需达到的折减比例、Attained CII的计算和验证方法、年度评级级别范围的设定,以及需要与之配套的SEEMP的制订和实施要求等,目前均尚无具体要求,有待MEPC 75会后通信工作组进一步制定,并在ISWG-GHG 8提交审核。

新规则中的不确定因素

虽然针对现有船温室气体减排短期措施的MARPOL附则VI修正案草案已经明确,但其配套的技术文件仍在讨论之中,即使是技术能效(EEXI)已经相对成型的计算验证导则,也仍存在一定的不确定性。

与EEDI相同,在EEXI计算中船舶的EEXI航速也是决定船舶Attainted EEXI值的关键参数。按照ISWG-GHG 7/2/7提供的EEXI计算导则草案,现有船的EEXI航速可以通过经符合EEDI验证指南要求的模型试验获得的速度功率曲线得到,也可以通过由IHS Fairplay数据库数据统计回归得到的估算方法获得。经前期对大量实船的EEXI航速计算评估发现,该EEXI航速估算方法对本身设计较好、技术能效较高的船舶而言,可能会出现EEXI航速被严重低估的问题。即使后续该方法在通信工作组中被修订和完善,基于数据统计回归得到的方法在其适用性上仍可能会存在一定的局限性。

在EEXI计算中的另一重要参数是计入其中的船舶主机功率。在Attained EEDI计算时,这一参数PME的取值是75%MCR。考虑到主机功率限定将会成为现有船满足EEXI要求的主要途径,而限定后的主机功率MCRlim不像主机额定功率MCR一样留有一定的功率冗余,因此在对限定功率后的主机进行Attained EEXI计算时,PME取75%MCRlim还是87%MCRlim,有待进一步讨论。

而就CII而言,其具体指标的确定是基准线、折减率和相关计算验证导则等制定的先决条件。IMO第四次温室气体报告中,对船舶的营运能效分别采用了EEOI(Energy Efficiency Operational Indicator)、AER(Annual Efficiency Ratio)、DIST(CO2 emissions per distance travelled)和TIME(CO2 emissions per hour underway)四个指标进行衡量,其中EEOI和AER是目前用于船舶营运能效考核的主要参数,也是现有船营运能效指标的热门选项,但两者的计算方法使其在作为营运碳强度指标方面都并不完美。

EEOI是一段时间内船舶实际运营排放的二氧化碳总量与实际客货周转量之间的比值,亦即运输单位客货行进单位距离所产生的二氧化碳排放量。货物的装载率将对这一指标的最终数值产生重要影响。这一参数不仅反映了船舶的船型特征,还直接反映了船公司的经营状况,具有较高的经济敏感性。此外,如果将EEOI作为船舶营运能效的计算指标,还需对船舶的实际载运数据进行收集和上报,这是目前的IMO数据收集机制尚未涵盖的。

AER则是船舶年度二氧化碳排放量与船舶载重吨和航行距离乘积的比值,相较EEOI计算更为简便,也不存在计算参数获取方面的问题,但这一计算模式却会导致船舶空载所获得的营运能效反而更好的问题。

CII具体指标的选取并不是一个简单计算方法的选择,作为船舶的营运碳强度指标,它还将用于航运温室气体排放是否满足IMO温室气体减排初步战略要求的衡量。按照初步战略的要求,与2008年数据相比,全球航运的碳排放强度到2030年须降低40%,2050年降低70%。按照IMO第四次温室气体报告的研究结论,对相同的航运数据,采用不同的营运碳强度指标所得到的减排比例也会不同。因此,CII指标的选取将是整个船舶营运能效评价体系最大也最为重要的未知数。

关于营运能效要求需要关注的另一个问题是船舶CII年度A-E分级的“带宽”。按照MARPOL附则VI修正案草案要求,对于不满足C级要求的D级或者E级船舶而言,在其后续运营中可能会面临一系列问题,而A-E分级的“带宽”将直接决定会落在这一区域中的船舶的数量和比例。按照中国提案ISWG-GHG 7/2/21的建议,A、B、C、D和E五级的船舶数量分别占船舶总数的15%、20%、30%、20%和15%。按照欧盟提案ISWG-GHG 7/2/27的建议,则是根据该年度与前一年度某一船型所有船舶Attained CII的平均变化率三等分得到B、C、D三级的分布区间,超出部分分别为A级和E级。

除了技术指标和要求尚未明确带来的不确定性之外,在MARPOL附则VI修正案草案的文本规定和ISWG-GHG 7、MEPC 75对文本草案的讨论形成的会议报告中也引入了一定的不确定性。

考虑到该MARPOL附则VI修正案草案实施的目标是实现IMO航运温室气体减排初步战略,为评估目前方案实施之后实现2030年目标的可能性,该修正案草案中纳入了后审议机制。在2026年将对目前修正案的实施情况和效果进行评估,以便进一步加强或改进相关的措施。与此同时,为保证新规实施不会对国际航运业和各依赖航运业的国家带来负面影响,MEPC 75批准对该短期能效措施进行全面的影响评估,尤其是对发展中国家,特别是小岛国和最不发达国家的影响评估,责成秘书处设立指导委员会尽快启动该项工作并向MEPC 76会议提交最终评估报告,根据最终的评估结果,委员会可能会对已批准的MARPOL附则VI修正案草案进行修改和调整。

针对新造船能效的EEDI第四阶段要求也在紧锣密鼓制定当中。MEPC 74会后成立的EEDI第四阶段通信工作组向MEPC 75会议提交了工作报告。报告整理和分析了新技术和替代能源对船舶能效提升的影响,并就EEDI第四阶段要求如何助力实现减排初步战略2050目标进行了讨论。

新规则应对建议

按照目前讨论的时间表,针对现有船的短期能效措施将在2023年开始强制实施,但对现有船技术能效(EEXI)的审核应对而言,这一时间点可能需要大大提前。按照目前MARPOL附则VI修正案草案的规定,船舶EEXI的验证需要在修正案生效后的第一次年度、中间或换证检验(取早者)完成。对已经具有速度功率曲线数据的EEDI船舶来说,一方面船舶已持有完整的EEDI技术案卷,另一方面船舶本身能效较好,仅通过有限的主机功率调整即可满足EEXI要求,因此在规定时间内完成EEXI验证并不困难。但对实施EEDI要求前的船舶而言,则需要充分的时间进行能效评估并完成能效提升措施的选择和实施。

首先是能效提升措施的选择。对于老旧船舶来说,仅通过降功率方式满足EEXI要求可能并不现实,就市场运作而言可能也不经济,因此需要通过进行船型改造或者加装节能装置等方式提升船舶能效。此时,就需要提前进行船舶能效评估,选择合适的改造方案,并提前计划排期以完成改造工作和EEXI所需要的验证资料的准备。其次是计算验证方法的选取。如前文所述,采用EEXI航速估算方法可能会低估船舶的技术能效,如果不能接受估算方法带来的能效损失,按照目前的EEXI计算验证导则,就必须进行符合要求的模型试验,这也需要充分的时间进行计划和准备。

在营运能效方面,虽然CII的指标和计算验证方法尚未确定,用于CII评估的IMO DCS(Data Collection System)数据也尚未公布,但其最终的减排目标(IMO温室气体减排初步战略)和动态的判定机制已经明确。目前MARPOL附则VI修正案草案中对CII欠佳的船舶并未给出惩戒措施,但考虑到修正案中的后审议机制,不排除后续在ISWG-GHG 7/2/26提出的强制性惩罚措施会被纳入MARPOL附则VI中。因此,建议船公司现阶段在采用已有的营运能效指标(EEOI、AER)进行船队能效摸底的同时,在营运能效措施和船队能效管理等方面提前做好规划,并在必要时提前做好船队更新的战略部署。

MEPC 75会议不仅批准了“关于强制实施目标型技术和营运措施以减少国际航运碳强度”的MARPOL附则VI修正案草案,还以MEPC.327(75)决议通过了《鼓励成员国制定和提交旨在降低船舶温室气体排放的自愿国家行动计划》,这标志着针对IMO温室气体减排初步战略的短期能效措施已经全面进入落地阶段。虽然因为疫情关系,EEDI第四阶段等船舶能效相关规则的制定和审议有所延迟,但可以预见在短期能效措施逐步开始实施的同时,针对初步战略中长期措施的讨论和审议也将很快启动。

作为航运业和造船业发展的重要技术支撑力量,中国船级社将一如既往地在航运减排方面给业界提供技术支持,把最新动态及时反馈给业界,并根据相关实施方案出现的变化,为业界各方提供针对性服务,助力我国航运业从容面对新规则带来的挑战。

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