船舶能效設(shè)計(jì)指數(shù)和能效營運(yùn)指數(shù)介紹及分析

1、摘要：摘要：控制CO2排放一直是航運(yùn)界關(guān)注的焦點(diǎn)，國際海事組織（IMO）海洋環(huán)境保護(hù)委員會(huì)第62次會(huì)議以MARPOL公約附則VI修正案的方式通過了具有強(qiáng)制實(shí)施效力的全球溫室氣體減排規(guī)定。對船舶能效設(shè)計(jì)指數(shù)（EEDI）和能效營運(yùn)指數(shù)（EEOI）進(jìn)行分析和研究，并對可采取的減少CO2排放措施進(jìn)行探討。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：船舶，CO2排放，能效設(shè)計(jì)指數(shù)，能效營運(yùn)指數(shù)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展對人類生存環(huán)境的影響日益嚴(yán)重，其中很嚴(yán)重的問題之一就是化石燃料的廣泛使

2、用產(chǎn)生了大量的CO2。目前，CO2被認(rèn)為是最主要的人為溫室氣體。溫室氣體在大氣層中聚集從而形成了很嚴(yán)重的溫室效應(yīng)，給人類的生存環(huán)境造成了巨大的威脅。為了全人類的共同利益，必須在全球范圍內(nèi)對CO2排放進(jìn)行控制。一、一、CO2排放和溫室效應(yīng)排放和溫室效應(yīng)近年來，溫室氣體排放問題引起世界范圍的廣泛關(guān)注。溫室氣體是指大氣中能夠吸收熱和反射紅外線的一類氣體。地球上溫室氣體很多，諸如水蒸氣、CO2、甲烷、氮氧化物、臭氧以及氟氯化碳等都屬于溫室氣體，

3、并且很難界定各種溫室氣體對于熱輻射的吸收和反射作用。為什么目前科學(xué)界確認(rèn)的溫室氣體只有CO2，并將全球變暖的主要原因歸咎于CO2呢？碳是形成生命的最重要的元素。千萬年來，地球表面上的山川、海洋、大氣、生物的各種運(yùn)動(dòng)不斷產(chǎn)生和吸收著CO2，并且以它自己的方式在山川、海洋、大氣、生物中進(jìn)行循環(huán)，碳的總量基本上是平衡的。人類進(jìn)入工業(yè)社會(huì)以來，由于大量使用化石燃料，如煤炭、石油等，將原來固定在地殼深處的碳挖掘出來，通過燃燒使得大量CO2排放到大

4、氣中，而目前生態(tài)環(huán)境的破壞導(dǎo)致植被減少，使植物吸收CO2的能力也大為減弱，地表的碳平衡被嚴(yán)重破壞。大氣中CO2含量的增加導(dǎo)致了嚴(yán)重的溫室效應(yīng)，使氣候變暖，冰川融化，海平面上升，給全球經(jīng)濟(jì)造成巨大的損失。事實(shí)上，更嚴(yán)重的問題是由于全球氣候變暖導(dǎo)致冰川融化，會(huì)將原來被冰川吸收的另外一種溫室氣體——甲烷也釋放出來，形成一種無法控制的正反饋效應(yīng)，將會(huì)給整個(gè)人類造成滅頂之災(zāi)，這才是目前在全世界范圍內(nèi)努力控制CO2排放的真正原因。2009年12月在

5、哥本哈根舉行的聯(lián)合國氣候變化大會(huì)認(rèn)為，氣候變化是我們這一時(shí)代面臨的巨大挑戰(zhàn)，必須在全球范圍內(nèi)大幅度削減CO2排放，控制全球溫度升高，并確定了在本世紀(jì)內(nèi)全球溫度升高不超過2℃的指標(biāo)。海運(yùn)是能源效率最高的運(yùn)輸方式，各種不同運(yùn)輸方式的CO2排放量相對值如圖1所示川。作為最主要的船舶推進(jìn)機(jī)械，低速柴油機(jī)的CO2排放量在熱機(jī)中是最低的。但由于在世界范圍內(nèi)船舶數(shù)量眾多，船舶柴油機(jī)的功率巨大，因此其所消耗的能源和產(chǎn)生的排放數(shù)量也是非常可觀的。據(jù)IMO

6、2009年發(fā)表的第二次溫室氣體研究報(bào)告，2007年國際船舶運(yùn)輸業(yè)的CO2排放量為8.70億，占全球CO2總排放量的2.7%。由于其總量巨大，并且隨著國際貿(mào)易的迅速增長，國際海運(yùn)CO2排放被廣為關(guān)注。IMO對于船舶運(yùn)輸引起的溫室氣體排放的控制方式主要是制定各種規(guī)則，如IMO在2009年的第59次海洋環(huán)境保護(hù)委員會(huì)（MEPC）會(huì)議上通過了《新船能效設(shè)計(jì)指數(shù)（EEDI）計(jì)算方法的臨時(shí)指南》《新船能效設(shè)計(jì)指數(shù)自愿驗(yàn)證臨時(shí)導(dǎo)則》以及《自愿使用熱回

7、收裝置回收能量，用于發(fā)電。副機(jī)提供電力至配電板，主要用于船舶輔助設(shè)備的供電，也可以通過軸馬達(dá)推進(jìn)。在設(shè)計(jì)指數(shù)里未考慮鍋爐的排放。分子部分第1項(xiàng)為主機(jī)產(chǎn)生的CO2總排放量，其中PME為扣除軸帶發(fā)電機(jī)功率的主機(jī)功率，SFCME為主機(jī)的燃油消耗率，CFME為單位油耗產(chǎn)生的CO2排放量。如果有多臺主機(jī)需進(jìn)行求和，最前面為功率修正系數(shù)。第2項(xiàng)（PAECFAESFCAE）為副機(jī)產(chǎn)生的CO2總排放量，PAE為副機(jī)功率，CFAE為副機(jī)單位油耗產(chǎn)生的CO

8、2排放量，SFCAE為副機(jī)的燃油消耗率，如果使用軸帶發(fā)電機(jī)則用SFCME代替SFCAE。第3項(xiàng)是對推進(jìn)功率產(chǎn)生的CO2排放量的修正，如采用電力推進(jìn)，則推進(jìn)電功率增加PPTI，如采用創(chuàng)新的能效技術(shù)如廢熱回收裝置發(fā)電，則可減少推進(jìn)電功率PAEeff。第4項(xiàng)是指采用創(chuàng)新的電力能效技術(shù)降低船舶輔助設(shè)備的耗電量，使副機(jī)的供電量減少，以降低副機(jī)的CO2排放量。因此，第3項(xiàng)和第4項(xiàng)是采用了創(chuàng)新的能效技術(shù)后使CO2排放量降低，對在推進(jìn)和供電方面（第1項(xiàng)