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文檔簡介
國家標(biāo)準(zhǔn)
營運(yùn)船舶二氧化碳排放強(qiáng)度等級及評定方法
(征求意見稿)
編制說明
標(biāo)準(zhǔn)起草組
2024年9月
一、工作簡況
(一)任務(wù)來源
2023年12月29日,《營運(yùn)船舶二氧化碳排放強(qiáng)度等級及評定方法》國家
標(biāo)準(zhǔn)制定計劃正式下達(dá),計劃編號:20232531-T-348,由交通運(yùn)輸部提出并歸口,
項目周期為18個月,主要起草單位包括交通運(yùn)輸部水運(yùn)科學(xué)研究所、上海海事
局和武漢理工大學(xué)。
(二)制定背景
與其它運(yùn)輸方式相比,水運(yùn)具有節(jié)能、低碳和環(huán)保的比較優(yōu)勢,但由于我國
國內(nèi)水運(yùn)規(guī)模較大,能耗和碳排放總量大,是交通運(yùn)輸節(jié)能降碳的重點領(lǐng)域之一。
2020年9月22日,習(xí)近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上指
出,中國將提高國家自主貢獻(xiàn)力度,二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值,
努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。2020年中央經(jīng)濟(jì)工作會議將“做好碳達(dá)峰、碳
中和工作”列為2021年的重點任務(wù)之一。2021年國務(wù)院政府工作報告中強(qiáng)調(diào),
扎實做好碳達(dá)峰、碳中和各項工作,制定2030年前碳排放達(dá)峰行動方案?!蛾P(guān)
于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》(中發(fā)〔2021〕
36號)明確要求:提高水路在綜合運(yùn)輸中的承運(yùn)比重;提高燃油車船能效標(biāo)準(zhǔn),
加快淘汰高耗能高排放老舊車船。國務(wù)院于2024年3月13日印發(fā)《推動大規(guī)
模設(shè)備更新和消費品以舊換新行動方案》,支持交通運(yùn)輸設(shè)備和老舊農(nóng)業(yè)機(jī)械更
新,加快高能耗高排放老舊船舶報廢更新,加快完善能耗、排放、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。2024
年5月23日,國務(wù)院印發(fā)《2024-2025年節(jié)能降碳行動方案》,提出開展交通運(yùn)
輸節(jié)能降碳行動,推進(jìn)交通運(yùn)輸裝備低碳轉(zhuǎn)型。推進(jìn)老舊運(yùn)輸船舶報廢更新,推
動開展沿海內(nèi)河船舶電氣化改造工程試點。到2025年底,交通運(yùn)輸領(lǐng)域二氧化
碳排放強(qiáng)度較2020年降低5%。2024年5月31日,交通運(yùn)輸部等十三部門聯(lián)合
印發(fā)《交通運(yùn)輸大規(guī)模設(shè)備更新行動方案》,在第八項標(biāo)準(zhǔn)提升行動中提出“加
快營運(yùn)船舶燃料消耗量限值、碳排放強(qiáng)度等標(biāo)準(zhǔn)制修訂”的任務(wù)要求。
交通運(yùn)輸行業(yè)作為節(jié)能降碳的重點領(lǐng)域之一,需要通過能效提升、清潔燃料
替代、運(yùn)輸結(jié)構(gòu)優(yōu)化等措施,努力爭取實現(xiàn)2030年前碳排放達(dá)峰。目前,清潔
能源和新能源船舶無法在短期內(nèi)大規(guī)模推廣應(yīng)用,因此制定出臺營運(yùn)船舶碳排
放強(qiáng)度等級評定的國家標(biāo)準(zhǔn),實施船舶碳排放分級管控,提高碳排放準(zhǔn)入門檻,
1
有助于推動船舶能源能效提升技術(shù)的應(yīng)用,降低船舶碳排放,為我國“雙碳”戰(zhàn)
略目標(biāo)的實現(xiàn)提供有力支撐。
(三)標(biāo)準(zhǔn)編制單位與主要起草人
本標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位:交通運(yùn)輸部水運(yùn)科學(xué)研究所。
本標(biāo)準(zhǔn)參加起草單位:上海海事局、武漢理工大學(xué)。
李靜負(fù)責(zé)本標(biāo)準(zhǔn)的起草工作,陳榮昌、賈遠(yuǎn)明、邵磊、張智答、赫偉建、鄧
紅梅、王征、李慶祥、鄧健、陳亞楠、周億迎、郭韋佟、盧熠蕾等人參與了標(biāo)準(zhǔn)
各部分技術(shù)內(nèi)容的研究、提出和把關(guān)。具體工作分工如下:
表1標(biāo)準(zhǔn)主要起草人及工作分工
起草人單位職稱/職務(wù)承擔(dān)工作
全面主持標(biāo)準(zhǔn)制定,把握研究方向,確定
交通運(yùn)輸部水運(yùn)科
李靜副研究員標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容和關(guān)鍵條款,負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)和
學(xué)研究所
編制說明的編寫。
交通運(yùn)輸部水運(yùn)科標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)顧問,把握標(biāo)準(zhǔn)總體制定,審核
陳榮昌研究員
學(xué)研究所標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容。
參與標(biāo)準(zhǔn)起草,具體負(fù)責(zé)二氧化碳排放
交通運(yùn)輸部水運(yùn)科
賈遠(yuǎn)明助理研究員強(qiáng)度與基準(zhǔn)線值計算方法的研究與確
學(xué)研究所
定。
參與標(biāo)準(zhǔn)起草,具體負(fù)責(zé)國內(nèi)外船舶溫
邵磊上海海事局三級主辦室氣體減排和碳強(qiáng)度管理要求分析,現(xiàn)
行公約、法規(guī)和技術(shù)規(guī)則協(xié)調(diào)研究。
交通運(yùn)輸部水運(yùn)科參與標(biāo)準(zhǔn)起草,具體負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)整理以及
張智答助理研究員
學(xué)研究所樣本船舶碳排放強(qiáng)度計算與數(shù)據(jù)分析。
交通運(yùn)輸部水運(yùn)科參與標(biāo)準(zhǔn)起草,具體負(fù)責(zé)4.1國內(nèi)航行海
赫偉建副研究員
學(xué)研究所船二氧化碳排放強(qiáng)度計算方法研究。
交通運(yùn)輸部水運(yùn)科參與標(biāo)準(zhǔn)起草,具體負(fù)責(zé)4.2內(nèi)河船舶二
鄧紅梅助理研究員
學(xué)研究所氧化碳排放強(qiáng)度計算方法研究。
交通運(yùn)輸部水運(yùn)科參與標(biāo)準(zhǔn)起草,具體負(fù)責(zé)二氧化碳排放
王征副研究員
學(xué)研究所強(qiáng)度等級及評定方法研究。
交通運(yùn)輸部水運(yùn)科參與標(biāo)準(zhǔn)起草,具體負(fù)責(zé)二氧化碳排放
李慶祥研究員
學(xué)研究所強(qiáng)度計算參數(shù)的研究與確定。
參與標(biāo)準(zhǔn)起草,具體負(fù)責(zé)二氧化碳排放
鄧健武漢理工大學(xué)副教授
強(qiáng)度分級邊界計算方法研究。
參與標(biāo)準(zhǔn)起草,參與國內(nèi)外現(xiàn)行公約、法
陳亞楠上海海事局二級主辦
規(guī)和技術(shù)規(guī)則協(xié)調(diào)研究。
交通運(yùn)輸部水運(yùn)科參與標(biāo)準(zhǔn)第4章起草,參與樣本船舶碳
周億迎助理研究員
學(xué)研究所排放強(qiáng)度計算與數(shù)據(jù)分析。
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起草人單位職稱/職務(wù)承擔(dān)工作
交通運(yùn)輸部水運(yùn)科參與標(biāo)準(zhǔn)第5章起草,參與二氧化碳排
郭韋佟助理研究員
學(xué)研究所放強(qiáng)度分級邊界值的確定。
交通運(yùn)輸部水運(yùn)科參與標(biāo)準(zhǔn)第5章起草,參與二氧化碳排
盧熠蕾助理研究員
學(xué)研究所放強(qiáng)度基準(zhǔn)線值的計算方法研究。
(四)主要工作過程
1.預(yù)研究階段
2022年8月-2023年7月,交通運(yùn)輸部水運(yùn)科學(xué)研究所申報2023年交通運(yùn)
輸部標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范研究制(修)訂經(jīng)費項目“營運(yùn)船舶燃料消耗及二氧化碳排放限值
及驗證方法標(biāo)準(zhǔn)修訂”(項目編號:2023-17-022),由交通運(yùn)輸部水運(yùn)科學(xué)研究
所承擔(dān)標(biāo)準(zhǔn)的修訂工作。
2023年7月-9月,成立標(biāo)準(zhǔn)起草組,開展?fàn)I運(yùn)船舶碳排放相關(guān)要求分析,
完成相關(guān)學(xué)術(shù)論文、標(biāo)準(zhǔn)、資料等技術(shù)文件的查閱工作,系統(tǒng)梳理國際海事組織
針對新船和現(xiàn)有船舶碳減排的系列要求。
2023年10月-2023年12月,前往浙江、江蘇、福建和山東等地航運(yùn)企業(yè)與
主管部門開展現(xiàn)場調(diào)研,確定擬修訂內(nèi)容,提出了標(biāo)準(zhǔn)修訂的原則、主要依據(jù)及
標(biāo)準(zhǔn)修訂的方法,形成《營運(yùn)船舶二氧化碳排放限值及驗證方法》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)草案
與編制說明初稿。
2.立項階段
2023年3月,國家市場監(jiān)督管理總局標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)司印發(fā)《關(guān)于征集2023年碳
達(dá)峰碳中和國家標(biāo)準(zhǔn)專項計劃的通知》,交通運(yùn)輸部科技司建議《營運(yùn)船舶CO2
排放限值及驗證方法》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)申請國家標(biāo)準(zhǔn)立項,因此未下達(dá)標(biāo)準(zhǔn)修訂任務(wù)。
經(jīng)評審和復(fù)議,專家同意該項標(biāo)準(zhǔn)立項,并建議名稱修改為《營運(yùn)船舶二氧化碳
排放強(qiáng)度等級及評定方法》。
2023年12月29日,標(biāo)準(zhǔn)計劃正式下達(dá),計劃號:20232531-T-348,明確由
交通運(yùn)輸部水運(yùn)科學(xué)研究所牽頭開展標(biāo)準(zhǔn)起草工作。
3.起草階段
(1)2024年1月,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取。依托船舶數(shù)據(jù)庫船舶靜態(tài)數(shù)據(jù)以及船舶
能耗航次報告,獲取2016年以來新建400總噸及以上沿海干貨船、散貨船、集
裝箱船和液貨船,內(nèi)河干貨船、集裝箱船、油船和化學(xué)品船8類樣本船舶相關(guān)參
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數(shù)和能耗數(shù)據(jù),包括主輔機(jī)功率、燃油消耗率、船舶載重量、航速等船舶基礎(chǔ)數(shù)
據(jù)。共獲取1530條有效沿海船舶樣本數(shù)據(jù)和2866條有效內(nèi)河船舶樣本數(shù)據(jù)。
(2)2024年2月,樣本船舶碳排放強(qiáng)度計算與數(shù)據(jù)分析。根據(jù)碳排放強(qiáng)度
計算方法,計算樣本船舶二氧化碳排放強(qiáng)度,分析不同航區(qū)、不同類型營運(yùn)船舶
碳排放強(qiáng)度分布特點與規(guī)律、碳排放強(qiáng)度主要影響因素,通過與船舶能效設(shè)計指
數(shù)(EEDI)的數(shù)據(jù)對比,校驗碳排放強(qiáng)度數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
(3)2024年3月,確定營運(yùn)船舶二氧化碳排放強(qiáng)度等級評定方法。參考船
舶營運(yùn)碳強(qiáng)度評級導(dǎo)則,通過分位數(shù)回歸估算,以樣本船舶碳排放強(qiáng)度值為樣本,
確定碳排放強(qiáng)度基準(zhǔn)線值與分級邊界。著手起草編制《營運(yùn)船舶二氧化碳排放強(qiáng)
度等級及評定方法(草案)》及其編制說明。
(4)2024年4月-5月,標(biāo)準(zhǔn)編制組對標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)條款逐條逐句進(jìn)行研討,形
成標(biāo)準(zhǔn)討論稿及其編制說明,同步就標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)內(nèi)容與主管部門和交通運(yùn)輸環(huán)境
保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會進(jìn)行交流研討,形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿初稿及其編制說明。
(5)2024年5月21日,組織召開標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿初審會,編制組對標(biāo)準(zhǔn)
編制情況進(jìn)行了匯報,專家代表對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行逐條評審。會后,根據(jù)專家評審意見
對標(biāo)準(zhǔn)和編制說明進(jìn)行了修改完善,形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿及其編制說明。
二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則、主要內(nèi)容及其確定依據(jù)
(一)標(biāo)準(zhǔn)編制原則
根據(jù)目前我國營運(yùn)船舶碳排放現(xiàn)狀,通過分析國際海事組織針對新船和現(xiàn)
有船舶碳減排的系列要求,結(jié)合國內(nèi)航行海船和內(nèi)河船舶二氧化碳排放強(qiáng)度的
計算結(jié)果,確定不同類型船舶二氧化碳排放強(qiáng)度基準(zhǔn)線值與等級分級邊界,本標(biāo)
準(zhǔn)的制定主要遵循以下原則:
1.符合性原則
標(biāo)準(zhǔn)的制定應(yīng)符合我國碳達(dá)峰、碳中和發(fā)展戰(zhàn)略要求,符合營運(yùn)船舶節(jié)能減
排技術(shù)應(yīng)用情況與發(fā)展趨勢要求;標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容應(yīng)符合現(xiàn)行的法律、法規(guī)、技術(shù)標(biāo)
準(zhǔn)和規(guī)范的要求;標(biāo)準(zhǔn)的編寫和表述方法應(yīng)符合《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:
標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》(GB/T1.1—2020)的要求。
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2.科學(xué)性原則
本標(biāo)準(zhǔn)在編寫過程中,系統(tǒng)梳理了國際海事組織針對新船和現(xiàn)有船舶碳減
排的系列要求,在充分考慮新造船舶節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用效果的基礎(chǔ)上,吸收和聽
取了航運(yùn)企業(yè)、設(shè)計和建造單位對碳排放強(qiáng)度計算方法的意見和建議。碳排放強(qiáng)
度等級的劃分參考了IMO船舶碳強(qiáng)度指標(biāo)(CII)的確定方法,確保計算方法與
等級評定方法的科學(xué)合理。
3.適用性原則
標(biāo)準(zhǔn)既要有先進(jìn)性和科學(xué)性,又要適用、可操作性。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的計算方法應(yīng)
盡量考慮船舶運(yùn)營的實際情況,在借鑒EEDI計算方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國沿海
和內(nèi)河船舶實際,簡化了部分修正系數(shù),降低指標(biāo)參數(shù)的獲取難度,技術(shù)指標(biāo)的
設(shè)定考慮了與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)體系的協(xié)調(diào)一致,給出的術(shù)語和解釋與現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)、行
業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)相協(xié)調(diào)。
(二)標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容及其確定依據(jù)
國家標(biāo)準(zhǔn)《營運(yùn)船舶二氧化碳排放強(qiáng)度等級及評定方法》分為5章內(nèi)容,包
括范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、二氧化碳排放強(qiáng)度計算方法和二氧化碳
排放強(qiáng)度等級及評定方法。各章節(jié)具體內(nèi)容如下:
1.范圍
本文件規(guī)定了營運(yùn)船舶二氧化碳排放強(qiáng)度計算方法、二氧化碳排放強(qiáng)度等
級及評定方法。
本文件適用于擬投入營運(yùn)市場、以柴油機(jī)為主推進(jìn)動力、400總噸及以上的
國內(nèi)航行海船與內(nèi)河船舶二氧化碳排放強(qiáng)度等級的評定。
注:國內(nèi)航行海船類型包括干貨船、散貨船、液貨船和集裝箱船;內(nèi)河船舶類型包括干
貨船、集裝箱船、油船和化學(xué)品船,油船不含瀝青船。
(1)“營運(yùn)船舶”范圍的界定
①由于船舶主機(jī)性能、輔機(jī)性能隨著服役時間的增加而日趨劣化;船舶動力
系統(tǒng)的傳遞效率也會因為磨損等原因?qū)е孪陆?;船體因為變形、附著海生物或油
漆剝落而增加行進(jìn)阻力;船體因附著海生物而導(dǎo)致船舶自重增加等原因,船舶的
綜合能效通常隨船舶投入交通運(yùn)輸營運(yùn)時間的增加而不斷下降,對在役船舶制
定二氧化碳排放強(qiáng)度等級標(biāo)準(zhǔn),需要以大量的實船檢測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),但是長期以
來,政府及行業(yè)管理部門對目標(biāo)船舶的監(jiān)管多局限于其安全和環(huán)保性能,實船檢
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測數(shù)據(jù)中缺少對船舶主輔機(jī)燃料消耗量、功率輸出等關(guān)鍵數(shù)據(jù),試圖通過本項目
對大量的船舶進(jìn)行實船檢測,無論時間和經(jīng)費均不可能滿足需要;此外,大量在
役交通運(yùn)輸船舶停止正常營運(yùn)進(jìn)行檢測,社會成本過大,也不容易實現(xiàn)。
②對于新設(shè)計船舶或者待投入交通運(yùn)輸營運(yùn)市場的船舶,可以在圖紙審查
階段按照船舶二氧化碳排放等級評定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行審核,并通過實船檢測進(jìn)行驗證,
相對來說是可以做到的。
③由于船舶的造價遠(yuǎn)高于陸用車輛,而且容納的就業(yè)人口眾多,即使現(xiàn)役船
舶不符合船舶二氧化碳排放,由于上述雙重原因,近期也不可能僅從技術(shù)角度出
發(fā),讓不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)役船舶退出交通運(yùn)輸營運(yùn)市場。
為此,本標(biāo)準(zhǔn)涉及“營運(yùn)船舶”僅限于擬投入交通運(yùn)輸營運(yùn)市場的船舶,對現(xiàn)
役船舶二氧化碳排放等級標(biāo)準(zhǔn)的制定,需要條件成熟后修訂本標(biāo)準(zhǔn)時加以補(bǔ)充
完善。
(2)船舶噸位以400總噸為起點
船舶噸級門檻的設(shè)定通常盡量與已經(jīng)在水運(yùn)行業(yè)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)一致,以避免
造成新的市場扭曲。目前,在國際海事規(guī)則中,廣泛應(yīng)用兩個噸級門檻,一個是
IMO公約比如MARPOL和國際控制船舶有害防污底系統(tǒng)公約使用的400總噸
的門檻。另一個是SOLAS使用的500總噸的門檻。MARPOL公約附件Ⅵ規(guī)定,
所有400總噸以上船舶,必須持有《國際防止空氣污染證書》(IAPP),這條規(guī)
定也被納入到了國內(nèi)航行海船和內(nèi)河船舶法定檢驗規(guī)則條款里,因此這些船舶
具有可信的技術(shù)參數(shù);同時,考慮到小型船舶大多使用國產(chǎn)高速柴油機(jī)作為主機(jī),
國產(chǎn)高速柴油機(jī)與進(jìn)口先進(jìn)產(chǎn)品比較,燃油消耗率較高,如果將小型船舶納入本
標(biāo)準(zhǔn)考慮,鑒于同類型船舶用同樣的方法生成限值線,采用國產(chǎn)高速柴油機(jī)的船
舶有可能受到較大影響;較小的船舶信息來源分散且容易不足和不可靠;較小的
交通運(yùn)輸營運(yùn)船舶大多以家庭為單位經(jīng)營,在當(dāng)前形勢下,也不可能僅從技術(shù)角
度出發(fā),限制這些船舶的應(yīng)用。因此,本標(biāo)準(zhǔn)只將不小于400總噸的船舶納入本
標(biāo)準(zhǔn)的船舶研究范圍。
(3)船舶航區(qū)及船型的確定
①我國營運(yùn)船舶以干貨船、散貨船、集裝箱船、油船為主,其它類型的船舶
船數(shù)量少、占比小,獲取有效的統(tǒng)計數(shù)據(jù)比較困難,考慮到《國內(nèi)航行海船法定
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檢驗技術(shù)規(guī)則》中“船舶能效要求”的適用船舶類型包括干貨船、散貨船、液貨船
和集裝箱船;《內(nèi)河船舶法定檢驗技術(shù)規(guī)則》中“船舶能效設(shè)計指數(shù)要求”的適用
船舶類型包括干貨船、集裝箱船、油船和化學(xué)品船,為使相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)適用范圍的有
效銜接與協(xié)調(diào)一致,因此,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,國內(nèi)航行海船類型包括干貨船、散貨船、
液貨船和集裝箱船,內(nèi)河船舶類型包括干貨船、集裝箱船、油船和化學(xué)品船。
②國際海事組織已經(jīng)制定并推動船舶EEDI和CII的應(yīng)用,其主要針對航行
國際航線的船舶。本標(biāo)準(zhǔn)主要解決國內(nèi)船舶的二氧化碳排放標(biāo)準(zhǔn)問題,而且要與
相關(guān)的實施方案掛鉤,制定的標(biāo)準(zhǔn)需要通過船舶檢驗或相關(guān)的行政管理部門實
施,因此,只將航行于中國內(nèi)河航區(qū)以及沿海、近海和遮蔽航區(qū)的船舶納入本標(biāo)
準(zhǔn)的研究船舶范圍,航行于國際航線的船舶由于需要執(zhí)行國際公約,因此未納入
研究范圍。
2.規(guī)范性引用文件
標(biāo)準(zhǔn)中凡是注日期的引用文件,僅所注日期的版本適用于本文件,凡是不注
日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。標(biāo)準(zhǔn)主要引
用了下述一項規(guī)范性文件:
GB17411船用燃料油。在選取營運(yùn)船舶二氧化碳排放因子時引用了該文件。
3.術(shù)語和定義
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)需要,提出了營運(yùn)船舶、二氧化碳排放強(qiáng)度、二氧化碳排放強(qiáng)度分
級邊界以及二氧化碳排放強(qiáng)度基準(zhǔn)線值的定義。
(1)營運(yùn)船舶commercialship
取得交通運(yùn)輸營運(yùn)資質(zhì)的船舶。
“營運(yùn)船舶”起源于《節(jié)約能源法》第46條“國務(wù)院有關(guān)部門制定交通運(yùn)
輸營運(yùn)車船的燃料消耗量限值標(biāo)準(zhǔn);不符合標(biāo)準(zhǔn)的,不得用于營運(yùn)”,此處的“營
運(yùn)車船”指從事交通運(yùn)輸營運(yùn)的車輛和船舶,既包括擬從事交通運(yùn)輸營運(yùn)的車輛
和船舶,也包括正從事交通運(yùn)輸營運(yùn)的車輛和船舶。
(2)二氧化碳排放強(qiáng)度CO2emissionintensity
營運(yùn)船舶單位載運(yùn)能力和航速下,主機(jī)和副機(jī)燃料消耗產(chǎn)生的二氧化碳排
放量。
用于衡量船舶單位運(yùn)輸工作量所產(chǎn)生的二氧化碳排量,直接關(guān)系到船舶的
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燃油消耗和碳排放水平,是評定船舶碳排放強(qiáng)度等級的重要指標(biāo)。為了降低船舶
的碳排放,提升能效,IMO以及各國政府采取了一系列措施,包括制定和實施
船舶能耗數(shù)據(jù)和碳強(qiáng)度管理辦法,以及推動EEDI和EEXI等標(biāo)準(zhǔn)的實施。針對
國內(nèi)航行海船和內(nèi)河船舶,海事局修訂了《國內(nèi)航行海船法定檢驗技術(shù)規(guī)則》和
《內(nèi)河船舶法定檢驗技術(shù)規(guī)則》,增加了對于新造和重大改建船舶EEDI的要求。
(3)二氧化碳排放強(qiáng)度分級邊界gradeboundaryofCO2emissionintensity
確定營運(yùn)船舶不同二氧化碳排放強(qiáng)度等級的限定值。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn),營運(yùn)船舶二氧化碳排放強(qiáng)度等級共分為3個等級,包括2個二氧
化碳排放強(qiáng)度分級邊界,r1為一級二氧化碳排放強(qiáng)度分級邊界,r2為二級二氧化
碳排放強(qiáng)度分級邊界。
(4)二氧化碳排放強(qiáng)度基準(zhǔn)線值baselinevalueofCO2emissionintensity
同類型船舶不同載重噸下的平均二氧化碳排放強(qiáng)度。
基于樣本船舶二氧化碳排放強(qiáng)度與載重噸,通過最小二乘法擬合得到。
4.二氧化碳排放強(qiáng)度計算方法
目前,國內(nèi)外針對新船和現(xiàn)有船舶二氧化碳排放強(qiáng)度的相關(guān)指標(biāo)主要包括
IMO通過的針對國際航行船舶的EEDI、EEXI和CII,國內(nèi)方面主要包括交通運(yùn)
輸部制定發(fā)布的營運(yùn)船舶排放指數(shù)(I)、海事局為落實碳減排要
CO2CO2IMO
求制定發(fā)布的針對國際航行海船的EEDI、EEXI和CII以及針對國內(nèi)航行海船和
內(nèi)河船舶的EEDI等。下面說明各項機(jī)制與指數(shù)的適用范圍、主要內(nèi)容以及本標(biāo)
準(zhǔn)二氧化碳排放強(qiáng)度計算方法的確定過程。
(1)IMO溫室氣體排放相關(guān)要求
早在2011年7月,IMO通過了第一套全球溫室氣體減排強(qiáng)制性措施,并將
其納入了MARPOL公約,包括EEDI和船舶能效管理計劃(SEEMP),這是第
一套適用于所有運(yùn)輸部門的強(qiáng)制性能效措施,從根本上改變了全球船舶在減排
方面的性能基準(zhǔn)。2016年,IMO通過了強(qiáng)制性數(shù)據(jù)收集機(jī)制(DCS),用于收
集和報告5000總噸以上船舶的油耗數(shù)據(jù)。2021年6月,IMO通過了關(guān)鍵性短期
措施,要求所有船舶必須計算其EEXI,5000總噸以上的船舶建立其CII和碳強(qiáng)
度評級機(jī)制。
①EEDI
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EEDI是根據(jù)船舶在設(shè)計最大載貨狀態(tài)下,以一定航速航行所需推進(jìn)動力以
及相關(guān)輔助功率所消耗的燃油計算出的CO2排放量,于2013年1月1日正式生
效,適用于400總噸及以上的所有國際航行船舶,目前明確提出EEDI數(shù)值要求
和折減系數(shù)的船型共有12種。船舶的EEDI數(shù)值需分階段(階段0,1,2,3)進(jìn)行
折減,其中第0階段對應(yīng)2013~2014年,第1階段對應(yīng)2015~2019年,第2階
段對應(yīng)2020~2024年,第3階段對應(yīng)2025年及以后(集裝箱船、雜貨船、大型
氣體運(yùn)輸船、LNG運(yùn)輸船和具有非常規(guī)推進(jìn)的豪華郵輪第三階段強(qiáng)制實施時間
為2022年4月1日),不同的階段有不同的折減系數(shù),各類適用船舶所要求的
EEDI因船舶載重噸和折減系數(shù)而變化。
②EEXI
EEXI是針對現(xiàn)有船技術(shù)設(shè)計設(shè)置的一個強(qiáng)制性指數(shù),于2023年1月1日
生效,適用于MARPOL公約附則VI規(guī)定的所有400總噸以上的船舶,其中,
現(xiàn)有船指的是在2022年4月1日前簽訂建造合同的船舶。EEXI指數(shù)不分階段,
它的計算方法與EEDI類似,是根據(jù)船舶固有技術(shù)參數(shù)并考慮主機(jī)限定后功率進(jìn)
行的評估,是根據(jù)CO2排放量和貨運(yùn)能力的比值,來表明船舶的能效水平。EEXI
要求從2023年開始,對現(xiàn)有船舶在年度檢驗中達(dá)到EEDI第二或第三階段的要
求指標(biāo),并對達(dá)標(biāo)的船舶頒發(fā)國際能效證書(IEEC)。
③CII
CII是IMO為所有貨輪、客貨滾裝和郵輪開發(fā)的評級機(jī)制,適用于5000總
噸及以上的EEDI適用船型,用于表征船舶營運(yùn)方面實際的營運(yùn)能效水平,于
2023年1月1日起強(qiáng)制執(zhí)行。CII要求從2023年開始,每個日歷年對船舶的運(yùn)
營碳強(qiáng)度進(jìn)行評估,根據(jù)船舶碳強(qiáng)度,船舶將分為A到E級,其中“E”級表示CII
體系下排放表現(xiàn)最差的船舶。對于評級為E的船舶和連續(xù)3年評級為D的船舶
要求制定改進(jìn)計劃。CII以2019年的數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)指標(biāo)設(shè)定折減系數(shù),2023年
為5%;2024年為7%,2025年為9%,2026年為11%。
在IMO通過的3項船舶碳減排指標(biāo)之中,EEXI和CII都是針對現(xiàn)有船舶
的,只有EEDI是針對新造船的指標(biāo)。EEDI的計算結(jié)果為船舶在滿載狀態(tài)下以
設(shè)計航速航行時單位載重噸航行里程的理論CO2排放量,CO2排放量與船舶燃
料消耗密切相關(guān),EEDI的計算既考慮了船舶航行過程中主機(jī)和副機(jī)的燃料消耗,
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同時也考慮了能效創(chuàng)新技術(shù)對燃料消耗的影響,是目前針對船舶二氧化碳排放
最權(quán)威、也是應(yīng)用最廣的計算方法。
(2)我國船舶溫室氣體排放的相關(guān)要求
我國是MARPOL公約附則VI的締約國之一,在維護(hù)、執(zhí)行和發(fā)展MARPOL
公約方面與國際接軌,積極推動國際公約履約和國內(nèi)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),制定
發(fā)布了一系列營運(yùn)船舶碳減排相關(guān)政策法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,推動水路運(yùn)輸綠色低
碳發(fā)展。
I
①CO2
2012年,交通運(yùn)輸部組織制定并發(fā)布《營運(yùn)船舶CO2排放限值及驗證方法》
(JT/T827-2012),規(guī)定了新建船舶CO2排放限值和驗證方法,標(biāo)準(zhǔn)借鑒參考了
EEDI的設(shè)計思路和方法,同時結(jié)合國內(nèi)要求,確定了國內(nèi)航行海船和內(nèi)河船舶
二氧化碳排放的計算方法和限值標(biāo)準(zhǔn)。
②EEDI
2023年12月,交通運(yùn)輸部海事局發(fā)布《國際航行海船法定檢驗技術(shù)規(guī)則
(2023年修改通報)》,明確了國際航行海船EEDI和SEEMP的相關(guān)要求以及
EEDI的檢驗內(nèi)容?!斗ǘz驗技術(shù)規(guī)則》中對于國際航行海船EEDI和SEEMP
的適用范圍、相關(guān)要求與MARPOL公約附則VI保持一致,嚴(yán)格執(zhí)行并落實了
IMO碳減排的相關(guān)要求。
2022和2023年,交通運(yùn)輸部海事局相繼發(fā)布《國內(nèi)航行海船法定檢驗技術(shù)
規(guī)則(2022年修改通報)》和《內(nèi)河船舶法定檢驗技術(shù)規(guī)則(2023年修改通報)》,
明確了國內(nèi)航行海船和內(nèi)河船舶EEDI的技術(shù)要求和檢驗內(nèi)容,適用于2024年
7月1日及之后安放龍骨或2026年1月1日及之后完工的400總噸及以上的新
造國內(nèi)航行海船和內(nèi)河船舶。兩項法規(guī)對于EEDI的計算借鑒參考了IMO的計
算方法,但是對于EEDI的適用范圍和指標(biāo)要求與MARPOL公約附則VI不同,
其中國內(nèi)航行海船EEDI的適用范圍為干貨船、散貨船、集裝箱船和液貨船;內(nèi)
河船舶EEDI的適用范圍為干貨船、集裝箱船、油船和化學(xué)品船。
可以看出,目前國內(nèi)制定發(fā)布的幾項針對船舶二氧化碳排放的指標(biāo),雖然適
用范圍和具體指標(biāo)要求不同,但是對于二氧化碳排放指標(biāo)的計算都借鑒參考了
IMO的EEDI計算模型,在此基礎(chǔ)上,結(jié)合船舶實際情況對計算方法進(jìn)行了適用
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性的修改,是對IMO相關(guān)要求的國內(nèi)化轉(zhuǎn)化和進(jìn)一步發(fā)展。
(3)二氧化碳排放強(qiáng)度計算方法的確定
船舶的二氧化碳排放量與燃料消耗密切相關(guān),考慮船舶的主要燃料消耗過
程是在航行階段,分析認(rèn)為船舶航行過程中的燃料消耗量與下列因素有關(guān):
主機(jī)、副機(jī)功率和燃油消耗率:船舶正常航行過程中,主機(jī)和副機(jī)功率
以及燃油消耗率決定了單位時間內(nèi)的燃油消耗量,與船舶有效驅(qū)動功率、
發(fā)動機(jī)功率以及發(fā)動機(jī)到螺旋槳的軸系效率相關(guān)。在船舶其它條件一定
的情況下,如果需要的主機(jī)和副機(jī)功率小或耗油率低,則船舶能耗排放
性能好;反之,則船舶能耗排放性能差。
船舶載重量:船舶在核定吃水時,除了船舶空船重量外,能夠裝載的貨
物、燃油、柴油、滑油、淡水、糧食、船員及行李備品等的重量,反映
船舶的裝載能力,與船體阻力性能密切相關(guān)。在船舶其它條件一定的情
況下,如果載重能力大,則船舶能耗排放性能好;反之,則船舶能耗排
放性能差。
船舶航速:船舶正常航行狀態(tài)下,船舶在核定吃水時航行的速度,與發(fā)
動機(jī)有效驅(qū)動功率和船體阻力性能相關(guān)。在其它條件一定的情況下,如
果船舶航速大,則船舶能耗排放性能好;反之,則船舶能耗排放性能差。
水運(yùn)的目的是利用船舶在一定的時間內(nèi)使一定量的人或貨物發(fā)生規(guī)定要求
的位移。船公司需要根據(jù)其業(yè)務(wù)發(fā)展需要、承攬運(yùn)輸貨物特性和位置分布、航線
性質(zhì)和運(yùn)輸時間的要求,確定設(shè)計建造、購置或租用相應(yīng)的船舶,因此,船舶具
有一定的載貨量和航速是基本要求,二氧化碳排放強(qiáng)度等級及評定標(biāo)準(zhǔn)就是要
使船舶在滿足上述基本要求的基礎(chǔ)上,以船舶航行過程中產(chǎn)生的碳排放最少為
追求目標(biāo)。船舶航行過程中的二氧化碳排放包括船舶主機(jī)發(fā)出動力保證螺旋槳
的正常運(yùn)轉(zhuǎn)以及必要的輔機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)供應(yīng)船員生活、主機(jī)泵所需動力消耗燃料而產(chǎn)
生的二氧化碳排放。因此,用船舶滿載并以設(shè)計航速航行時的單位載重噸、單位
航行里程所產(chǎn)生的二氧化碳排放量為評定指標(biāo),追求指標(biāo)的最小化,能夠有效達(dá)
到制定和應(yīng)用二氧化碳排放強(qiáng)度等級及評定標(biāo)準(zhǔn)的目的。二氧化碳排放強(qiáng)度反
映船舶本身的技術(shù)性能,與船舶管理和營運(yùn)組織水平無關(guān),具有通用性且便于比
較適用范圍內(nèi)不同船舶的二氧化碳排放性能。
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在分析、I以及其他船舶碳排放相關(guān)指標(biāo)的基礎(chǔ)上,借鑒參考《國
EEDICO2
內(nèi)航行海船法定檢驗技術(shù)規(guī)則》和《內(nèi)河船舶法定檢驗技術(shù)規(guī)則》中EEDI的計
算方法,結(jié)合國內(nèi)航行船舶實際情況,同時考慮本標(biāo)準(zhǔn)的適用船舶類型,確定了
國內(nèi)航行海船和內(nèi)河船舶二氧化碳排放強(qiáng)度計算方法。如下所示:
①國內(nèi)航行海船的二氧化碳排放強(qiáng)度(Ia)按公式(1)計算。
nn
nMEPTIneffeff
PCSPCSPfPCSfPCSME(iiiieff)FME(ieff)ME(ieff)AEFAEAEPTI(ieffi)()AE()FAEAE()(())FMEME
iiii1111
Ia
WVref
(1)
式中:
Ia——海船二氧化碳排放強(qiáng)度,單位為克每噸海里(g/t·nmile);
nME——主機(jī)臺數(shù);
PME(i)——第i臺主機(jī)最大持續(xù)功率減去軸帶發(fā)電機(jī)功率后的75%,單位為
千瓦(kW);
CFME()i——第i臺主機(jī)所用燃料的二氧化碳排放因子,單位為噸二氧化碳
每噸(tCO2/t),根據(jù)表2選??;
SME()i——第i臺主機(jī)在75%最大持續(xù)功率下的燃料消耗率,單位為克每千
瓦時(g/kW·h);
PAE——為保障船舶在正常最大海況下以核定載運(yùn)能力和設(shè)計航速航行所
需輔助機(jī)械的功率,包括推進(jìn)機(jī)械/系統(tǒng)和船上生活(例如主機(jī)泵、導(dǎo)航系統(tǒng)和
設(shè)備及船上起居)所需的功率,不包括側(cè)推、貨泵、起貨設(shè)備、壓載泵、貨物維
護(hù)(如冷藏和貨物處所通風(fēng)機(jī))的功率,單位為千瓦(kW);
CFAE——船舶副機(jī)所用燃料的二氧化碳排放因子,單位為噸二氧化碳每噸(t
CO2/t),根據(jù)表2選??;
SAE——每臺副機(jī)單位燃料消耗量的功率加權(quán)平均值,單位為克每千瓦時
(g/kW·h);
nPTI——軸馬達(dá)臺數(shù);
PPTI()i——第i臺軸馬達(dá)功率的數(shù)值,單位為千瓦(kW);
neffi()——船舶所采用的能效創(chuàng)新技術(shù)的種數(shù);
feff()i——第i種能效創(chuàng)新技術(shù)的能效系數(shù),對廢熱回收系統(tǒng),取1.0;
PAEeff(i)——船舶在75%主機(jī)最大持續(xù)功率狀態(tài)下由于采用第i種電力能效技
術(shù)而減少的副機(jī)功率,單位為千瓦(kW);
Peff()i——船舶在75%主機(jī)最大持續(xù)功率狀態(tài)下第i種能效創(chuàng)新技術(shù)用于推
12
進(jìn)的輸出功率,單位為千瓦(kW);
CFME——主機(jī)所用燃料的二氧化碳排放因子,單位為噸二氧化碳每噸(t
CO2/t),根據(jù)表2選??;
SME——每臺主機(jī)燃料消耗率的功率加權(quán)平均值,單位為克每千瓦時
(g/kW·h);
W——載運(yùn)能力,單位為噸(t);對于干貨船、散貨船、液貨船(包括油船
和化學(xué)品船),其載運(yùn)能力為其載重噸。對于集裝箱船,其載運(yùn)能力為其載重噸
的70%。對于海船,載重噸的取值為在比重為1025kg/m3的水中、在夏季載重
吃水下的船舶排水量與船舶空船重量之間的噸位差。對于內(nèi)河船舶,載重噸的取
值為在比重為1000kg/m3的水中載重吃水下船舶排水量與船舶空船重量之間的
噸位差;
Vref——船舶航速,單位為海里每小時(nmile/h)。對于海船,為在無
風(fēng)無浪的氣象條件下,船舶在核定載運(yùn)能力及主機(jī)按75%最大持續(xù)功率推進(jìn)情
況下在深水中的航速。
其中,對于主機(jī)功率不小于10000kW的船舶,PAE按公式(2)計算;對于
主機(jī)功率小于10000kW的船舶,按公式(3)計算。
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臺主機(jī)最大持續(xù)功率的數(shù)值,單位為千瓦(kW);取值為《柴
油機(jī)國際防止空氣污染證書》(EIAPP證書)或船機(jī)防止空氣污染證書上規(guī)定的
數(shù)值,如果主機(jī)不要求具有EIAPP證書或船機(jī)防止空氣污染證書,則選取主機(jī)
銘牌上的數(shù)值。
注:PME、、SME和SAE的確定見《國內(nèi)航行海船法定檢驗技術(shù)規(guī)則》和《內(nèi)河船舶
法定檢驗技術(shù)規(guī)則》。
②內(nèi)河船舶二氧化碳排放強(qiáng)度(Ib)按公式(4)計算。
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——內(nèi)河船舶二氧化碳排放強(qiáng)度,單位為克每噸公里(g/t·km);
nAE——在網(wǎng)副機(jī)臺數(shù);
PAE()i——第i臺副機(jī)功率的數(shù)值,單位為千瓦(kW)。計算時,按照正常
航行時所用副機(jī)最大持續(xù)功率的50%選??;
CFAE()i——第i臺船舶副機(jī)所用燃料的二氧化碳排放因子,單位為噸二氧化
碳每噸(tCO2/t),根據(jù)表2選取;
SAE()i——第i臺船舶副機(jī)在50%最大持續(xù)功率下的燃料消耗率,單位為克
每千瓦時(g/kW·h);
Vref——船舶航速,單位為公里每小時(km/h)。對于內(nèi)河船舶,為在無
風(fēng)無浪的平靜水域下,船舶在核定載運(yùn)能力及主機(jī)按75%最大持續(xù)功率推進(jìn)情
況下在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
低熱值CF
燃料種類參照等級碳當(dāng)量
(kJ/kg)(tCO2/t)
柴油GB17411DMX級-DMB級427000.87443.206
輕燃油(LFO)GB17411RMA級-RMD級412000.85943.151
重燃油(HFO)GB17411RME級-RMK級402000.84933.114
二氧化碳排放因子(CF)為消耗單位質(zhì)量的燃料所排放的二氧化碳的量。其
下標(biāo)ME代表主機(jī),AE代表副機(jī)。船舶燃料種類參照等級應(yīng)按照GB17411確
定,不同燃料的CF值應(yīng)按表2選取。
5.二氧化碳排放強(qiáng)度等級及評定方法
(1)二氧化碳排放強(qiáng)度等級劃分方法
營運(yùn)船舶二氧化碳排放強(qiáng)度等級分為一級、二級和三級,其中一級排放強(qiáng)度
最低,三級排放強(qiáng)度最高,具體劃分方式見表3。
表3營運(yùn)船舶二氧化碳排放強(qiáng)度等級劃分
二氧化碳排放強(qiáng)度等級指標(biāo)要求
一級Ia≤r1Ib≤r1
二級r1<Ia≤r2r1<Ib≤r2
三級Ia>r2Ib>r2
注1:r1為一級二氧化碳排放強(qiáng)度分級邊界。
注2:r2為二級二氧化碳排放強(qiáng)度分級邊界。
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本次標(biāo)準(zhǔn)制定設(shè)定的二氧化碳排放強(qiáng)度等級表示:就樣本船舶二氧化碳排
放強(qiáng)度值而言,整個船隊中間40%的單個船舶評級為二級,代表著二氧化碳排放
強(qiáng)度相對較低的營運(yùn)船舶;高40%的單個船舶評級為三級,代表著二氧化碳排放
強(qiáng)度相對較高的船舶,亦即為不滿足法定檢驗技術(shù)規(guī)則中“要求的EEDI值”的船
舶;低20%的單個船舶評級為一級,代表著二氧化碳排放強(qiáng)度最低的船舶。其
中,二級二氧化碳排放強(qiáng)度分級邊界是市場準(zhǔn)入指標(biāo),高于該指標(biāo)要求的船舶無
法進(jìn)入國內(nèi)營運(yùn)市場。
(2)二氧化碳排放強(qiáng)度等級評定方法
營運(yùn)船舶二氧化碳排放強(qiáng)度等級根據(jù)該船的二氧化碳排放強(qiáng)度與二氧化碳
排放強(qiáng)度分級邊界按5.1規(guī)定的等級劃分方法進(jìn)行評定。
如某一船舶的設(shè)計可歸屬于多于一種船型,則該船的二氧化碳排放強(qiáng)度等
級以評定的最高強(qiáng)度等級為準(zhǔn)。
①二氧化碳排放強(qiáng)度基準(zhǔn)線值
營運(yùn)船舶二氧化碳排放強(qiáng)度基準(zhǔn)線值按公式(5)計算。
c
IaDBLVwt……………(5)
式中:
IBLV——二氧化碳排放強(qiáng)度基準(zhǔn)線值,單位為克每噸海里(g/t·nmile)或克
每噸公里(g/t·km);
Dwt——船舶載重噸,單位為噸(t);
a、c——無量綱常數(shù),依船型、航區(qū)而不同,根據(jù)表4選取。
表4不同船型、航區(qū)船舶的a、c值
船型及航區(qū)ac
近海、沿海、遮蔽水域231.040.343
干貨船內(nèi)河A級航區(qū)88.2830.292
內(nèi)河B級、C級航區(qū)191.60.416
散貨船近海、沿海、遮蔽水域231.040.343
近海、沿海、遮蔽水域411.880.358
集裝箱船
內(nèi)河A、B、C級航區(qū)252.250.372
液貨船近海、沿海、遮蔽水域404.610.38
15
船型及航區(qū)ac
油船、化學(xué)品船內(nèi)河A、B、C級航區(qū)311.480.453
注1:跨航區(qū)船舶以高等級航區(qū)為準(zhǔn),等級分布由高到低依次為近海、沿海、遮蔽水
域、內(nèi)河A、內(nèi)河B和內(nèi)河C。
注2:航區(qū)級別的確定見《內(nèi)河船舶法定檢驗技術(shù)規(guī)則2023年》中第7篇。
航區(qū)級別:根據(jù)《內(nèi)河船舶法定檢驗技術(shù)規(guī)則2023年》中第7篇,同時結(jié)
合調(diào)研得到的有效樣本船舶數(shù)據(jù)進(jìn)行確定。
②不同船型、航區(qū)船舶a、c值的確定
樣本船舶基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整理與甄別
本次標(biāo)準(zhǔn)編制沿海樣本船舶數(shù)據(jù)來源于2019年度船舶能耗航次報告,船舶
類型包括干貨船、散貨船、集裝箱船和液貨船4類;內(nèi)河樣本船舶數(shù)據(jù)來源于船
舶數(shù)據(jù)庫船舶靜態(tài)數(shù)據(jù),船舶類型包括干貨船、集裝箱船、油船和化學(xué)品船4類,
其中油船不含瀝青船,樣本船舶均為2016年1月1日以后建造完成。對收集到
的船舶信息,按照公式(1)和公式(4)計算各艘船舶的二氧化碳排放強(qiáng)度,設(shè)
定原則,進(jìn)行甄別處理,剔除二氧化碳排放強(qiáng)度數(shù)值明顯異常的樣本船舶。
對獲取的樣本船舶數(shù)據(jù)依據(jù)下列原則進(jìn)行整理和甄別:
剔除缺少關(guān)鍵參數(shù)(如設(shè)計航速、載重噸、船舶主機(jī)功率等)的船舶;
剔除數(shù)據(jù)明顯有誤的船舶;
剔除二氧化碳排放強(qiáng)度數(shù)值明顯異常的船舶;
對航行于多個航區(qū)的船舶,按其最高航區(qū)等級考慮。如航行于A、B、
C級航區(qū)的船舶,當(dāng)成A級航區(qū)船舶;航行于近海、內(nèi)河A級航區(qū)的
船舶,當(dāng)成近海船舶。
剔除CO2排放指數(shù)值明顯異常的樣本船舶方法:“3σ”準(zhǔn)則(拉依達(dá)準(zhǔn)則)
假設(shè)X~N(,2),由于P(|X|3)0.9974,即可以認(rèn)為X的取值幾乎
全部集中在[3,3]的區(qū)間內(nèi),這就是統(tǒng)計學(xué)的“3σ準(zhǔn)則”。根據(jù)這一準(zhǔn)
則,為了提高計算結(jié)果的質(zhì)量,初步剔除了燃料消耗指數(shù)或CO2排放指數(shù)值明
顯異常船舶。
經(jīng)過上述處理,確認(rèn)獲得1530個有效沿海船舶樣本數(shù)據(jù)和2866個有效內(nèi)
河船舶樣本數(shù)據(jù),整理出各類船舶樣本數(shù)分布,如下所示。
16
表5各類船舶樣本數(shù)分布匯總表
船型及航區(qū)樣本船舶數(shù)量
近海、沿海、遮蔽水域249
干貨船內(nèi)河A級航區(qū)2680
內(nèi)河B級、C級航區(qū)27
散貨船近海、沿海、遮蔽水域782
近海、沿海、遮蔽水域226
集裝箱船
內(nèi)河A、B、C級航區(qū)79
液貨船近海、沿海、遮蔽水域273
油船、化學(xué)品船內(nèi)河A、B、C級航區(qū)80
數(shù)據(jù)擬合
基于調(diào)研獲得的樣本船舶信息,分別按照公式(1)和公式(4)確定的計算
方法進(jìn)行計算和對比分析,結(jié)果表明沿海干貨船與散貨船、內(nèi)河油船與化學(xué)品船
的二氧化碳排放強(qiáng)度數(shù)值相差不大,因此,沿海干貨船與散貨船、內(nèi)河油船和化
學(xué)品船可以合并為一類船舶確定二氧化碳排放強(qiáng)度基準(zhǔn)線值。
以各類船舶載重噸為橫坐標(biāo),二氧化碳排放強(qiáng)度數(shù)值為縱坐標(biāo),利用最小二
乘法擬合出冪函數(shù)曲線?=???c(a>0,c>0),此曲線描述的是樣本船舶不同
載重噸下的平均二氧化碳排放強(qiáng)度水平,由此得到不同船型、航區(qū)船舶的a、c
值,詳見表4。
③營運(yùn)船舶二氧化碳排放強(qiáng)度分級邊界
二氧化碳排放強(qiáng)度分級邊界由IBLV與向量值結(jié)合確定,計算公式如下所示。
rdIiiexp()BLV…………(6)
式中:
??——二氧化碳排放強(qiáng)度分級邊界,單位為克每噸海里(g/t·nmile)或克每
噸公里(g/t·km);
exp(??)——不同類型船舶指數(shù)變換后的向量值,根據(jù)表6選取。
i——分級邊界序號,取值為1或2。
表6用于確定二氧化碳排放強(qiáng)度分級邊界的向量值
船型及航區(qū)exp(d1)exp(d2)
近海、沿海、遮蔽水域0.780.86
17
內(nèi)河A級航區(qū)0.710.79
干貨船
內(nèi)河B、C級航區(qū)0.931.04
散貨船近海、沿海、遮蔽水域0.780.86
近海、沿海、遮蔽水域0.860.96
集裝箱船
內(nèi)河A、B、C級航區(qū)0.820.92
液貨船近海、沿海、遮蔽水域0.730.82
油船、化學(xué)品船內(nèi)河A、B、C級航區(qū)0.880.98
di向量表示其偏離的方向和偏離基準(zhǔn)線值的距離,如圖1所示。
三級
二級分級邊界r2
d2
基準(zhǔn)線值IBLV
二級
d1
一級分級邊界r1
一級
圖1di向量和二氧化碳排放強(qiáng)度等級帶狀分布圖
統(tǒng)計上,di矢量取決于相關(guān)船型船舶二氧化碳排放強(qiáng)度的分布,以樣本船舶
二氧化碳排放強(qiáng)度數(shù)據(jù)為樣本通過分位數(shù)回歸進(jìn)行估算。各類船型船舶二氧化
碳排放強(qiáng)度的分位數(shù)回歸模型如下:
(pp)()
ln()ln,0.20,0.50,0.60IcWpab,………….(7)
式中:
p——典型分位數(shù),表示觀測值占比,其較低值為p%;
()p——常數(shù)項;()p為誤差項。
^()p
基于截距()的估算,根據(jù)公式(7)計算di向量,如下所示:
^^(0.20)(0.50)
d1
^^(0.60)(0.50)
………………..(8)
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