欧盟关于船舶能效设计指数（EEDI）的问卷简报

2022-5-21 13:22| 查看: 1403| 评论: 0

2020年，为推进落实IMO实施EEDI第3阶段折减率、为第4阶段工作提供技术指导，欧盟委员会协助IMO，开展当前全球船舶能效设计指数（EEDI）执行情况、存在问题和问题解决方案的的调查研究。

2021年初，欧盟委员会委托英国造船工程师协会（RINA），制定并开展有关“国际海事 EEDI 执行情况和未来展望”的调研问卷工作。RINA 向活跃造船专家联盟（ASEF），征求有关问卷意见，中国船舶工业行业协会作为时任ASEF的副主席单位，积极推进此项调研工作。

鉴于 IMO 实施下阶段 EEDI关系到 ASEF 成员尤其是中国船舶工业的利益，中国船舶工业行业协会委托国际造船新公约规范标准工作机制办公室（中国船舶集团第十一研究所），广泛征求国内船舶工业界意见，形成意见报告，并通过ASEF反馈至RINA，以支持欧盟委员会的调查研究。

一、EEDI的基本情况

船舶能效设计指数（EEDI）于国际海事组织（IMO）海洋环境保护委员会第62次会议（MEPC 62、2011/07）上通过，为执行所有船舶的船舶能效管理计划（SEEMP）而制定的强制措施，并作为《防止船舶造成污染国际公约》（MARPOL）附件VI中的重要内容。EEDI要求不同船型在每标准单位（每吨英里）的能效必须保持在一定水平以上，即不能低于设计的最低水平。

自2013年1月1日实施以来，在最初的两年0阶段之后，IMO明确了不同船型的EEDI参考基线（初值），新船设计需要满足本船型的EEDI参考基线，该参考基线每5年大致提高10%。

EEDI涵盖了MARPOL附件VI中定义的各类船型，使用IHS数据库中1998至2009年建造的船舶数据，来计算能效的回归值（估计指数值、EIV）。

由于数据库中不同船型的样本数量不同，样本数量少的船型的回归值与实际存在显著偏差，且船舶设计航速和实际运营航速差距较大的船型具有较差的回归特征。

但即便如此，EEDI创造性的为行业提供了一个描述和比较船舶能效的标准，同时，EEDI的出现恰逢国际航运市场低迷和码头价格高企的特殊时期，市场认可并支持了这一“监管”措施来提高船舶能效和减少成本支出。

通过对IMO的EEDI数据库数据分析显示，在执行EEDI后的近10年中，2013年开始船舶能效出现了明显提升，随后到2015年进入相对平稳的发展阶段。尤其是在2012年至2020年期间的EEDI数据显示，散货船和油轮的能效改善显著，这主要归功于船型设计的改进而非是航速的降低，而集装箱船则恰好相反。

虽然不同船型的载货种类、载货方式、载货数量、航线等等都有显著差异（IMO应在后续工作中重视区分），但分析表明船体设计和航行速度是影响船舶能效的两大关键因素。

而目前船舶能效发展相对平稳，主要原因是在船体设计和航行速度既定的情况下，加装其他节能设备对船舶总体EEDI的边际影响已经很小，例如，某新设计集装箱船的EEDI较其参考基线已经提升了30%，如再在动力系统上加装一套设计节能5%的节能装置，其再提升效果必然低于5%。这也意味着未来EEDI的改进速度必然低于刚执行的年份。

二、新的节能技术应用

根据各项技术的特性以及对EEDI的影响，IMO通函MEPC.1 Circ.815将创新能效技术分为(A)、(B)和(C)三类，又将(B)和(C)类技术进一步划分为(B-1)、(B-2)和(C-1)、(C-2)。

A类是水动力技术（设计和航速），直接影响和改变船速功率曲线，涵盖了消涡鳍、前置定子、前置导管、前置导轮，以及直接影响船舶水动力性能的低摩擦涂层和船体/螺旋桨/舵优化等节能附体（ESD）技术；
B类是节省推进动力的技术，即在恒定船速下降低推进功率但不发电的技术，如气层润滑等全时段有效的技术被划分为(B-1)类，如风力助推转子等有限条件生效的技术被划分为(B-2)类；
C类是发电的技术，如废热回收发电等全时段有效的技术被划分为C-1类，如太阳能发电等有限条件生效的技术被划分为C-2类。

然而，根据现有数据显示，B类和C类等新型技术的船上应用还很少，发展趋于静态，表明这些创新的技术没有完全发挥作用，或者没有被完全安装到船舶上。

为更多了解创新技术的应用情况，欧盟委托RINA进行了利益相关者的问卷调查。问卷调查主要分为两个对象，一是83家船东代表了约3600艘船（散货船、油轮和集装箱船），二是14家亚洲船厂代表了约2400艘船（同上）。

调查分析中有几点值得IMO和业界进一步考虑：

改善动力系统性能是当前改善EEDI的重要途径。双冲程发动机的使用、降速和改善螺旋桨直径等等，提升EEDI的同时也推动了AER的改进。
船厂认为LNG是满足下阶段EEDI的首选替代燃料（能源）。船东和设备商对未来的燃料选择没有明确偏好，而船厂则明确表示了对LNG的偏好。当被问及替代燃料（能源）在5-7年内可以提高多少EEDI时，多数船厂选择了0-5%和5-10%两个选项。
几乎所有调研涉及到的船型，都涉及某种形式、某种程度的水动力能效技术。但这不足以说明，单纯的使用水动力能效创新技术，和EEDI的提升有极强的正向线性关系，因为不同船型会采用不同的技术组合策略，这对提升EEDI的效果有很大差异。
一些创新技术虽然被采用到船上但没有用于EEDI计算。主要原因是这些创新技术的制造商（第三方）无法保证成本或风险可控，而造船厂也不愿承担这些风险。

此外，在针对未来EEDI或相关技术改进预期的描述中，多数船东认为，EEDI合规主要是造船厂应该考虑的问题，船东及其他利益相关者出于运营收益的考虑，不一定完全按照EEDI的框架来考虑或执行能效。

三、主要节能技术及EEDI第4阶段建议

对于当前应用较少的B类和C类节能技术，针对其各自存在的发展瓶颈和技术特征，有如下建议供业界参考：

对于气层润滑技术，建议进一步制定水池试验及试航校正程序的方法；
对于风力推进技术，需要制定确认试航过程性能增益的方法，以及使用全球风力矩阵的替代方案；
对于废热回收系统技术，鉴于废热回收率的局限性，建议减少对这类技术在EEDI计算中的过度激励，以与轴带发电机等类似技术保持一致。

对于EEDI第4阶段，总结如下观点和建议，供业界参考：

按照EEDI通信组的观点，EEDI第4阶段开始的时间从2027年或2030年开始，即在当前第3阶段的基础上增加5年。一般而言，第3阶段开始日期提前至2022年的船型（杂货船、邮轮、液化天然气船），通常是由于原始参考基线绘制错误，或者市场条件改变了1998年至2008年期间原有用于EEDI计算的平均设计船速。否则，在能效提升优化方面，与2025年起实施第3阶段的其他船型没有明显差别。

因此，对于EEDI第4阶段，建议结合参考基线的修订，重新调整所有船型的日期，即2027年开始第4阶段为时过早，应考虑更晚的日期。同时，随着CII评级机制和其他措施的实施，需要重新评估EEDI的必要性和相关性。

同时，建议EEDI以基于能源的设定，即不允许使用除船用柴油以外的任何Cf，其概念是将确保最低水平的能效，将燃料转换问题放置于CII框架解决。

这一方案的挑战在于，与只有液体燃料箱的传统船舶相比，使用替代燃料的船舶由于围护系统和燃料装卸系统的原因，对于相同尺寸的船舶，其载重量通常较小。在EEDI计算中，这将减少分母的大小，而分子保持不变，因此与传统燃料船舶相比处于不利地位。

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