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我国低碳航运现状的探讨

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  摘 要:当前全球温室气体排放对全球气候变化的影响越来越大,对人类的生产生活和可持续发展造成了严重威胁,一向被认为是最清洁的运输方式的船舶系统,也成为全球的聚焦点之一, 国际海事组织和相关部门因此制定一系列相关的政策来限制船舶的温室气体排放。如今,节能减排已上升为国家战略,交通部门加快推荐低碳船舶,绿色航运的体系的建设。本文将从船舶的设计、制造、维修和与航运相关的物流体系的改良,以及相关制度规章方面对船舶低碳进行探讨。
  关键词:航运 低碳经济 节能减排 绿色
  1 航运业的排放现状
  航运是世界运输业的最主要的组成部分,约占全球80%的贸易运输量。与陆运、航空系统相比,水运以其独有的天然优势——运量大、运距长、成本低,被认为是最清洁、最环保、最节能的运输方式。但航运业的总碳排放量被严重低估。最新调查报告显示,全球航运每年的二氧化碳排放量超过12亿吨,约占全球二氧化碳排放量的6%,另外船舶排放的氮氧化物占全球排放总量的30%。因此船舶节能减排就成为航运业发展中一项非常重要的任务。随着全球经济的复苏以及贸易的拓广,未来船舶数量仍将增多。有预测认为,到 2020 年,全球航运业将消耗4亿吨燃油,温室气体的排放量将在目前基础上增加75%。为此,联合国气候部门官员呼吁国际社会重视货运船舶的减排问题。
  2 低碳航运的意义
  所谓低碳航运,是指在经营时注意经济效益和环境保护相结合,强调航运效益和环境的相互协调,走可持续发展的战略道路。具体体现在:通过绿色设计,制造以及良好的维护管理,严格遵守各项国际公约和国内法律法规,以人为本,从根本上减少温室气体的排放,以抑制或减缓全球气候变暖。
  1)依托可持续发展,和谐社会的战略观
  船舶低碳,一方面是船舶航运业本身发展过程中必不可少的一个阶段性需要,是人类认识自然改造自然到回归自然的升华,全球气候环境越来越恶劣,给人类的生命和财产造成的损失越来越大,节能减排是时代需要,是可持续发展战略观的具体实践之一。
  2)提升国际形象
  中国是最大的发展中国家,作为一个负责任的大国,就必须履行其温室气体减排的义务,必须走绿色航运道路。在过去的三十多年,企业的唯一目标是利润,而如今消费者更多的关注企业是否具有社会责任感,是否更多关注人的价值,是否对消费者,对环境,对社会做出正面贡献。节能减排,发展绿色航运能提升我国的国际地位和形象,增加我国在国际上的话语权。
  3)增加企业经济价值
  低碳,绿色航运能提升企业的竞争优势。一个企业要想在全球日益激烈的竞争中保持市场占有率,尤其是现在注重人文的世纪背景下,就不能忽视日益显著的环境危机,继续唯利益至上,就必须走在低碳的前沿。虽然短期内可能会增加企业的运营成本,但从长远角度上看,发展低碳绿色航运能提升企业的国际形象,增加其品牌价值,从而增强其竞争力。
  4)破除绿色贸易壁垒
  低碳经济时代,以美国为代表的发达国家,推行单边立法,对全球航运市场进行干预和调控。2010年在联合国坎昆举行的气候大会标志着传统关税和非关税壁垒的逐渐淡化,发达国家凭借科技优势,以保护人和环境的健康发展为由,制定一系列的法律法规以及公约来限制发展中国家的商船贸易,比如征收高额的碳税等。所以,通过加紧发展绿色航运,申请绿色认证,发展低碳航运能有效破除发达国家的绿色贸易壁垒,在国际航运市场中保持竞争力。
  3 低碳航运的现状
  1)观念陌生
  长久以来,由于我国特殊的历史原因,在过去的三十多年发展历程中,奉行的是以经济建设为中心,先污染后治理原则。主管部门和船员对船舶低碳,绿色航运认知不足,往往只关注产品本身而忽略了环境保护,大众环保意识缺乏,因此推行推广绿色航运有一定的困难。
  2)成本高昂
  绿色航运的实现成本高昂,而现阶段世界大范围内经济危机导致航运业低迷,利润低,全球主要的承运机构从09年开始就一直处于亏损状态。在如此严峻的经济形势下,企业要拿出资本进行环保投资具有相当大的困难,这就需要国家出台相关的政策来鼓励和帮助企业进行绿色升级改革。
  3)相关法律法规不完善
  尽管我国颁布了一些环保方面的政策和法规,但针对航运业几乎是空白。特别是港口环保和节能减排标准不明确,缺乏定量评价指标。相关部门应该借鉴相关的国际法规和发达国家的实例,结合我国的特殊背景,制定符合我国国情的政策和法规。
  4)航运业技术落后,缺乏管理人员
  发展绿色航运,船舶节能减排,离不开技术的支撑。在向低碳型经济转型的过程中,安全环保,节能是大势所趋。而我国航运业发展相对滞后,技术是最主要的硬伤。和发达国家相比,有较大的差距。突出在船舶设计制造,机械化,自动化以及信息化方面水平不高。此外,我国的航运管理人才也是极度缺乏,相关的人才培养体系也有较大的漏洞。这些问题都是横在低碳绿色航运路上的坎。
  4 实现船舶低碳化的措施
  发展绿色航运,实现船舶的节能减排,可供选择和参考的方面有很多。既有航运企业,又有港口政府,还有学校教育等相关部门等等。具体有以下几个方面:
  1)船舶的设计制造改良
  一艘船舶设计的好坏与否直接关系到其碳排放的多少,所以有必要先从船舶的设计研究入手,设计人员必须具备良好的环保意识。
  首先,在船型设计方面,船舶表面的阻力决定了船舶的速度和燃油的消耗,所以仿生鱼类的流线型来设计船体形状,来减少摩擦阻力。此外,球鼻艏的安装可以大大减少航行时的兴波阻力。其次,船舶上层建筑可以适当往船中靠近,设计成狭长形状,表面安装减风膜等措施,以此来减少风对船体的阻力。在船舶动力方面,开发新型主机,改进柴油机的结构和性能,提高燃油利用率,采用ECU模块控制的船用柴油机,微机精确控制喷油、进气和燃烧,提高柴油机燃烧性能,节省燃油,降低碳排放。采用更高效的尾机舱船-螺旋桨-舵的布局,使用扭曲节能舵,提高船舶的推进效率。另外,在辅助系统的选配上,安装高端的废热循环系统,将废弃的热量用来推进船舶航行,以此来显著降低燃料消耗量。   2)船舶营运管理以及物流链的优化
  合理降速,是目前应对危机,节能减耗最有效方法。在一般情况下,航速减慢10节,燃油可节约25%以上,同时碳排量也会大幅度降低。现如今世界经济低迷,在不影响服务质量的前提下,减速航行是一项长期节能环保的策略。
  船体因腐蚀变形以及海生物的附着,使船体的粗糙度增加,大大增加了航行阻力,从而增加燃油的消耗,所以定期进船坞修复能节省大约30%左右的燃油。
  主机工作状态的好坏主要取决于其燃烧情况。而燃烧情况主要受气缸新空气量,气缸压力以及喷油定时和雾化质量的影响。轮机管理人员应针对性地从这些方面入手,如扫气系统的定期清洗以保障换气通畅,经常测量气缸的气压和密封性检查,测取示功图判断气缸燃烧情况等等。
  大力推广船-码头的岸电使用(船舶靠港时使用岸电),这将大大降低港口水域废气排放、减少船舶污水的产生和减少船舶噪音污染。
  优化和调整船舶运力结构,是实现节能减排的有力途径。目前世界航运运力过剩,而又有大量的老旧船舶在许多方面也不满足相关的法律法规的减排要求,应该淘汰掉这一批耗能高,污染大的老旧船舶,使供求关系正常化,资源利用最大化。
  我国目前港口货物主要是靠公路运输,水运和铁路运输联运的比例很低,而公路运输的不仅成本相比铁路运输高很多,而且排放的碳也多得多。此外我国相关的物流仓储服务也跟不上,这就必须从单一的运输、仓储等分段服务,向原材料、产成品到消费者全过程的物流服务转变,运用“一票到底”的多式联运模式,以最简便方式、最佳运距、最短时间完成运送程序,使物流的效率与效益得以最大程度的发挥。所有这些,可以通过调整港口内部经营结构,建立完善的港口物流管理系统,提高物流服务功能和效率来实现。
  3)发展新能源技术
  在能源科技上取得新突破,是解决日益严重的环境污染和能源问题的根本出路。大力发展可再生能源技术,开发替代能源,是发展低碳水运的重要保证之一。
  (1) 太阳能船用电池以及太阳能风帆的研发
  太阳能是一种可再生的零排放的清洁能源,是未来化石燃料用尽后的主要突破口,借鉴美国日本等发达国家的经验,大力研制船用太阳能电池,另外,太阳能与船帆的结合,充分利用风能,低碳效果更好。
  (2) 使用液化天然气替代化石能源
  在寻求节能减排的新路径中,液化天然气因其价格便宜,储量丰富,且其碳排放量少,成为未来船用燃料的首选。船用主机稍加改造或是不用改良几乎都能使用液化天然气。 实践表明,与汽柴油相比,天然气在发动机内与空气混合更均匀、燃烧更加充分,且自身不含硫、苯等有害物质,其排放更容易满足日益严格的环保标准
  (3) 生物柴油的研发
  生物柴油是一种生物质能,柴油机可以不作任何改动,生物柴油与石化柴油按一定比例调和使用,可降低油耗,减少排放物。生物柴油可以用大豆油菜籽等油料作物,动物油脂以及废餐饮油品为原料制成。我国每年回到餐桌上的地沟油成千万吨,如果有专门的机构来收购加工成生物柴油,既能解决食品安全问题,又能一定程度的替代化石能源,一举两得。
  4)对政府及海事部门的建议
  建立相关的法律法规,依托国际公约,结合我国的具体国情,完善相关法规,赋予海事部门相关权利,建立航运业节能减排监测考核系统,将船舶的燃油消耗和碳排放列为船舶考核验收的重点项目。加大基础设施的建设和投入,整合岸上资源,优化物流服务系统,建立水运铁路运输一体化的高度整合运输体系。在船员培训方面,加强节能低碳的宣传教育,并设立相应的证书考核制度。
  对于水运低碳,政府要给予低碳方面的政策奖励和支持。政府在提升低碳意识的同时,制定水运行业管理政策和法规,继续强化水运业的节能和产业结构优化,搞好试点示范,对积极发展低碳水运企业建立奖励机制,减免税收,鼓励企业相关方面的投资并提供资金等。
  5 结语
  大力发展低碳水运,是减缓全球气候变暖的一个关键措施,是实践科学发展观,建立资源节约型,环境友好型社会的重要手段。作为一个航海大国,我们应拿出自己该有的姿态,承担自己在国际社会中的减排责任。当然我们国家的技术和管理都还不完善,这就需要我们投入相关的人力物力去研究,去探索,特别是在能源这一块,常规化石能源缺口越来越大,而且对环境破坏的影响一直存在。船舶技术的改良更多的是节能减排这一方面寻找出路,只能减少或是延缓碳的排放,不能从根本上解决碳排放问题,找到一种清洁、高效、可靠的新能源将是未来航运发展方向的风向标,我国应投入大量的物力人力研究新能源,以使我国的航运能在世界航运上暂露头角。
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