王剛毅：減排之路任重道遠

業內在減少船舶二氧化碳、硫氧化物及氮氧化物的排放方面已經進行了卓有成效的研究，目前，已能根據不同階段生效的環保法規標準，有針對性地提供多種技術方案。但是由于全球經濟增速放緩及航運市場的低迷，船東將新技術應用于實船的意愿較弱，新技術難以在應用中得到成熟和完善。

海事業是溫室氣體排放的重要源頭之一，巴黎氣候變化大會達成的《巴黎協定》以及中國政府治理污染的決心可能會對海事業產生深遠的影響。對此，上海船舶研究設計院副總工程師王剛毅表示，業內在減少船舶二氧化碳、硫氧化物及氮氧化物的排放方面已經進行了卓有成效的研究，目前，已能根據不同階段生效的環保法規標準，有針對性地提供多種技術方案。但是由于全球經濟增速放緩及航運市場的低迷，船東將新技術應用于實船的意愿較弱，新技術難以在應用中得到成熟和完善。 

王剛毅認為，巴黎氣候變化大會達成協議，僅是近年來國際社會治理大氣污染的一個階段性成果。早在2008年，國際海事組織和其他國際及地區監管機構就開始不斷出臺各種環保海事新規。其治理的對象主要是船舶二氧化碳、硫氧化物及氮氧化物，業內也因此大致形成了若干種治污思路。這些思路最終促成了低硫燃油/脫硫塔、節能裝置、廢氣再循環（EGR）裝置、選擇性催化還原（SCR）裝置、液化天然氣（LNG）動力系統等技術手段和產品的問世。 

其中，EGR、SCR等附加裝置的研制基本處于剛剛起步的階段，不論是國內生產廠商還是國外設備供應商生產的產品，都存在體積過大、影響機艙布置等問題。EGR由于與主機連接使用，相對來說占用空間有限，SCR則需預留較大空間。與SCR相似，讓船舶使用LNG作為動力也需在初步設計中預留較大空間以安置燃料罐。試驗結果表明，燃料罐對船體線型的影響甚至超過了SCR裝置。LNG動力系統因此更適用于大型船舶而不是中小型船舶。 

除技術的成熟度外，成本也是困擾船東及設計院所使用和研發環保技術及產品的另一重要因素。據不完全統計，整套LNG動力系統的價格約占船價的30%至40%；整套SCR裝置的價格約占主機造價的20%；整套EGR裝置的價格，占小缸徑主機造價的20%以上，占大缸徑主機造價近20%。王剛毅指出， SCR裝置及EGR裝置主要由外國設備供應商壟斷，這些廠商在前期投入了大量資金和人力進行研發和試制，因此，設備售價高昂。

同時，環保技術中發展最快、成績最顯著的低能耗技術，目前也已進入研發的瓶頸期。為了降低二氧化碳排放量，滿足船舶能效設計指數（EEDI）要求，在過去數年中，研發設計人員已經通過主機降功率使用、優化線型、降低空船重量等精細化設計手段，全方位地降低船舶能耗，盡可能使船舶“多裝貨、少燒油”。如上海船院推出的“綠色海豚”系列散貨船，其EEDI指數已低于基準線15%~30%�？梢哉f，它們已經“跑贏”了監管機構的時間表。但目前來看，剩下的可供使用的優化手段越來越少。王剛毅坦言，以目前的技術水平，設計院所僅能滿足到2020年的能效要求。如果要實現2025年在現有基準上降低30%能耗的要求，設計人員必須依靠新的技術實現突破。

這些限制與瓶頸，很大程度上是由于新技術缺乏實際應用所導致的。對于今年1月1日執行的TierⅢ標準，上海船院推薦的方案仍然是“低硫燃油+EGR裝置”，這一方案在過去幾年中幾乎未發生任何變化。由于全球貿易增量減少，以及隨之而來的航運市場低迷，船東購買并安裝昂貴環保設備的意愿不斷減弱。大量新技術無法在應用中得到改進，這種狀況進一步維持和推高了環保設備的價格。王剛毅表示，要打破這種僵局，有賴于政府或監管機構對使用環保設備的船東進行補貼，或者鼓勵港口對低排放船舶減免費用。

王剛毅介紹說，上海船院目前正開展對轉螺旋槳及風帆船舶的可行性研究。前者通過兩個旋轉方向相反的螺旋槳來回收水流自旋時損耗的能量，后者則部分或完全依靠自然能源驅動船舶。這兩項技術有望降低船舶8%~10%的能耗，如果試制成功，無疑將幫助我國盡早實現二氧化碳減排30%的預定目標。在尋求技術突破的同時，上海船院也正在謀求通過提升船舶的智能化水平，提高其運營管理效率來降低船舶的能耗。“這就像同一輛車讓兩個人開，單位里程的油耗可能差別很大。更加‘聰明’的船舶肯定也是更加‘省油’的船舶。”王剛毅說。