船舶尾气排放不可忽视 法国拟提升船舶尾气排放标准

 

船舶排放已经成为我国沿江沿海城市的重要污染源。全球十大港口中,中国占据七席;中国十大港口中,集装箱吞吐量约占...





船舶排放已经成为我国沿江沿海城市的重要污染源。全球十大港口中,中国占据七席;中国十大港口中,集装箱吞吐量约占全球1/4。伴随航运业体量不断增大,船舶引发的大气污染愈发严重。据测算,2013年全国船舶的硫氧化物排放量约占全国排放总量的8.4%;氮氧化物排放量占11.3%。

一艘集装箱船5万辆重型卡车排放

我国船舶的平均排放水平与国际上相差不大,但航运规模的急剧扩大使船舶排放成为沿海重要污染源

船舶排放量有多大?近日,有国外专家提出,大中型集装箱船燃用3.5%含硫量燃料油PM2.5排放,相当于50万辆燃用欧IV(国IV)标准柴油重型卡车的排放量,引起广泛关注。“这是一种有可能在超大型船舶上发生的极端情况,不代表平均水平。”交通部水运科学院副总工程师乔冰说。对2013年进出上海港的4万余艘集装箱船统计结果显示,如果不采取经济航速等节能措施,平均每艘集装箱船每日排放PM2.5的量相当于约5万辆燃用欧IV标准柴油重型卡车的排放量。

即便如此,船舶的排放也不能忽视。据上海市环境监测中心2013年6月公布的报告,船舶对上海的污染贡献,主要集中在二氧化硫、氮氧化物和PM2.5上,分别为12.4%、11.6%、5.6%。在香港,船舶已成城市污染的最大排放源。由于船舶排放辐射半径达到400—700公里,船舶污染不仅影响沿海,还会向内陆形成远距离传输。

船舶排放的根源,在于其使用的燃料—燃料油和柴油。像远洋船舶,主发动机主要使用燃料油(重柴油及渣油),硫含量平均在3.5%以上,远高于机动车辆,辅助发动机主要使用柴油。船舶停靠港口时,主机关闭,但辅助发动机仍要运作。这种“怠速”状态下,高硫油的燃烧会吐出黑烟。我国远洋船舶能耗监测数据显示,2012年燃料油和柴油分别消耗96.8%和3.2%。据乔冰测算,以2013年进出上海港的4万余艘集装箱船为例,在采取经济航速等节能措施后,平均每艘轮船每日PM2.5排放量,相当于约1500辆燃用欧I标准柴油或约2.5万辆燃用欧IV标准柴油重型卡车的排放量,按单位集装箱分摊分别相当于重型卡车的2倍(燃用欧I标准柴油)或33倍(燃用欧IV标准柴油)。

“这两年,老旧船舶在逐步淘汰,造船技术又比较先进,我国船舶的平均排放水平其实与国际上差不多。”乔冰认为,我国治理船舶排放的紧迫性,主要来自航运规模的扩大。2013年,全国船舶排放硫氧化物、氮氧化物的总量分别为1996年总量的4.2倍和2.6倍。这背后,是货运周转量的攀升—2013年,我国沿海、远洋的货运周转量分别攀升到1996年水平的5.4倍、3.6倍。“虽然除超大型船舶外,大多数船舶的排放并不像某些国际人士形容的都等同于‘水上火电厂’,但也走到了必须下大气力治理的当口。”乔冰说。

船舶减排,资金压力不小

不论是使用低硫油品还是加装控制装置,都需要大量的资金支持。近年来航运业整体不景气,使产业升级面临更大困难

如何减少船舶排放?根据国际经验,技术上的应对措施已很明确:使用低硫油、加装排放控制装置。使用更加清洁的低硫油,能从源头上减少污染物排放;而在船舶上加装选择性催化还原装置、颗粒物过滤器等后处理装置,则可分别有效降低氮氧化物、颗粒物的排放。

然而,这些对策要落到实处,面临着两道难题,一是技术障碍,二是资金来源。

先看技术。“排放控制装置在老旧船舶上根本安装不进去,即使进行天翻地覆的改造,也未必能实现。”中船重工大连船舶集团设计研究院副总工程师任怀远认为,如果只对造船企业生产新船提出强制要求,会抬高新船造价、影响市场竞争力,“船东很可能会去买便宜的、不用加装设备的老船。”

用液化天然气动力船替代现有柴油动力船舶,对减排效果也很明显,但同样面临推广难题。“加气站等基础设施不完善,船舶加气困难。而且与普通燃料船相比,这种船动力性较差,续驶里程短,限制了其推广应用。”环保部机动车排污监控中心副主任丁焰说。

更大的难题还在于资金。“推动船舶减排,成本主要分两块,一是处理装置的初装成本,二是持续的运营成本。”据乔冰推算,假设到2020年,我国船用柴油中的硫含量由现在的水平降到0.1%—0.5%,氮氧化物的排放量从现在的14.4—17克/千瓦时降到4.7克/千瓦时,液化天然气动力船实现3%—10%的替代率,那么初装选择性催化还原装置投入大约需要800亿—1800亿元,液化天然气动力投入大约在300亿—750亿元之间。此外,由于低硫油比高硫油成本高出不少,再加上对进口油品的管控,以及催化还原剂消耗,内河、沿海、远洋船舶每年的运行费用也将提高600亿—1200亿元。

产业升级、节能减排是发展方向,但投入少不了。“如此巨大的投入,谁来埋单?”在乔冰看来,我国航运市场风险大、投资大、拉动区域经济贡献大,但是回报一直偏低。特别是近几年,全球航运市场低迷,不少航运企业一直处于负债经营的状况。“完全让企业来掏这个钱,很可能做不到。而且,以节能减排为目标的技术升级,外部性很强,不应该把成本都加在企业身上。”她建议,我国可以借鉴航运强国挪威的做法,征收船舶氮氧化物排放控制基金,然后再由有改造意向的船企和船东去申请基金的支持,从而激励他们达到减排目标,“这其实是船舶实现绿色转型发展的一个契机。政府部门以及油品供应企业等利益相关者都应共同参与,制定和实施相关资金支持政策。”

跳出船舶促减排

可借鉴国际经验,设置排放控制区、出台控制排放标准,但需有顶层设计,从全国层面推

跳出船舶促减排,港口城市也应有所作为。



目前,我国港口控制船舶排放的主要手段是使用岸电,即在船舶泊岸后,关闭辅助发动机,转而使用岸边电力为船上供电。但是,并非所有港口城市都适合使用岸电。“这取决于电的来源和充足程度。如果港口城市本身就很缺电,或者为了用上岸电还要建一座火电厂,那污染会更严重。”丁焰说。此外,虽然减排效果明显,但建设岸边及船上电力基础设施的成本同样十分高昂,不得不慎重考虑。据介绍,深圳盐田港为推动船舶使用岸电,每年要拿出1亿元来进行补贴。

在不少专家看来,设立排放控制区不失为限制船舶排放的一剂良方。目前,世界上已设有波罗的海、北海、北美及美国加勒比海四大排放控制区。2012年8月,美国加拿大两国在主要海岸线370公里范围内设置控制排放区。进入该区域的船舶,必须使用含硫量低于0.5%的低硫燃油。而到2016年,新船舶必须安装控制污染气体排放的先进设备,以满足更高的氮氧化物排放标准。

“现在国内的远洋船舶不去欧美的很少。”任怀远说,在新标准约束下,如今船舶企业制造的新船基本会在燃料油箱外,为低硫油留出专门的油箱,以满足远洋航运企业的要求,“船到了美国控制排放区,必须换用低硫油。”在丁焰看来,既然我们开到美国的船舶能够满足更严格的标准,那么在国内设立排放控制区,或者先在近岸地区出台相当规定控制船舶排放,航运企业应该也能适应。对航运企业的约束还能直接传导至造船企业,使制造者改进工艺、设计制造标准更高的船舶。

从航运经济角度看,限制船舶排放要收到实效,需要国家层面的顶层设计。“光靠某个港口单独做,很难做成;做了,会降低它的竞争力,影响切身经济利益。”丁焰举例说,如果天津港加严了排放控制标准,货运船舶就可能改为到唐山港靠岸,“要做就得全国层面推,这样才能保证公平。”

同样需要顶层设计的还有船舶排放标准。“与机动车排放标准相比,我国船舶排放标准的制定相对滞后。”据丁焰介绍,目前我国船舶排放标准只适用于额定净功率小于37千瓦的船舶柴油机,此外对船舶大气污染的控制也仅限于新建造的船舶,并未针对营运期间提出要求。

5月11日,法国环境、能源和海洋事务部长罗雅尔在内阁会议上表示,法国将提高船舶尾气排放标准,保护空气和水的质量,2019年12月31日前在监管区域内的船舶尾气硫含量不得超过0.1%,其他区域不得超过1.5%,违者将面临1年监禁和20万欧元罚款。


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