船舶能效设计指数（EEDI）、现有船舶能效指数（EEXI）和碳强度指数（CII）被国际海事组织（IMO）誉为引导行业降低二氧化碳排放的关键工具。然而从监管到实际减排的过程，可能会被一些复杂的细节和市场因素所干扰，从而导致与预期不一致的结果。为了积极解决这些问题并推进减排工作，马士基·麦克-凯尼·穆勒零碳航运中心（MMMCZCS）最近发布的一份报告就聚焦于如何通过强化现有减排措施来推动真正的绿色变革。EEDI的积极实施的确可以有效减排，但当受到不利的市场条件和高燃料成本影响时，比如在EEDI第一阶段（2015-2019年），整个行业开始采用减速航行的方式，并因此大大降低了新船上的装机功率需求。EEDI代表船舶单位载重量货物运输单位距离产生的温室气体排放。根据IMO要求，EEDI从2015年开始分三个阶段实施，第一阶段要求低于基准线10%，第三阶段将从2025年1月1日开始，EEDI需低于基线30%。装机功率的降低使得新船设计更容易符合EEDI目标。EEDI被证明是促进采用能效技术措施的有效机制，然而在第二阶段，双燃料船舶被广泛引入模糊了能效改善效果，因为使用替代燃料的转换系数可以获得更好的EEDI评级，从而错过了进一步提高能效的机会。就可能对航运减排进程造成干扰的这一点，MMMCZCS认为应降低对转换系数的依赖，建议转向评估功率或能源单位，通过揭开技术层面的面纱，为有效减排开辟一条清晰道路，从而更加切实地反映能源使用效率提高。在这种“重新想象指标”的同时，强调能效措施和替代燃料之间协同作用的重要性，通过整合互补实现协同增效，进而简化行业向低碳未来前进的旅程。此外，对于大多数船舶而言，发动机功率限制或轴功率限制是实现EEXI合规性的主要选择，只有有限的老旧船和特殊吨位的船通常采用额外的能效措施进行改造以符合EEXI标准。不过，船上可用功率的减少不太可能让全球二氧化碳排放量短期减少，因为大多数船舶通常以更少功率运行。有观点认为，EEXI预计在未来将限制船舶在有利条件下加速行驶，甚至会因港口拥塞而无法赶上原有班期。而CII的实施提高了船舶的运营效率意识，并为运营能效提供了标准化框架，只是优化船舶CII评级极具挑战性，需要多方的利益相关者（船东、运营商、租船人、船管技术人员及港口码头）透明合作。由于这种复杂性，CII评级的提高预计最初将来自操作措施，如降低船舶航速和船舶运力部署变化，而采用技术效率措施则相对有限。随着技术发展与行业转变，需对EEDI和CII的减排效率进行深入探索，设想一个全面整体的衡量标准以捕捉航运业复杂运营的多面性。MMMCZCS提到，港口及影响CII评级的所有利益攸关方的作用相当重要，有必要建立明确和可执行的CII合规机制，包括船舶能效管理计划等。在需求驱动的影响下，CII绝对有潜力成为一种市场工具，而这种从监管措施到市场影响角色的演变可能会对短期减排产生重大影响，因此需要评估通过降速达到EEXI和CII合规的风险，因为达到合规就需要额外的运力来保持运输总量不变，进而可能会导致总体二氧化碳排放量增加。如今，航运市场已有一些针对现有船舶的CII优化方案。比如在节能装置方面，导流罩能够改善螺旋桨入流场的均匀性，降低螺旋桨尾流旋转能量损失，相关验证数据显示该装置能获得3%-8%的节能效果。消涡鳍是以消除螺旋桨毂涡能量为目的的一种水动力节能装置，可收获2%-5%的节能效果。空气润滑技术也是航运减排技术路径中的一个关键技术。空气润滑系统利用基本自然法则，在船体下方形成一层稳定的微气泡“地毯”，减少了船体表面与水的直接接触，达到减少船体与海水之间的摩擦阻力的目的，进而提高能源使用效率。而在船型设计方面，乌斯坦船舶设计与解决方案公司开发的X-BOW允许船舶穿浪航行，就像水上滑梯那样利用波浪前进。这可以有效减小船体阻力，从而降低船舶动力所需的能量。另外，拥有X-BOW的集装箱船可以消除波浪对船体产生的振动。NaviForm Consulting&Research设计的翼状艏不仅减少船体阻力，还可提高航速、降低能耗并减少船舶污染物排放。较传统设计，翼状艏在测试及实际营运过程中均可有效减少20%以上的燃油消耗和温室气体排放。此外，该公司还在尝试零波艏设计，从而使相应船舶在低功率的情况下保证优异工作状态。✦ 往期精彩回顾 ✦
中国船检独家文章，转请注明出处“中国船检”，违者必究!