船舶大气排放控制措施选择决策方法研究
项目背景
海运作为国际贸易的主要运输方式，也是全球最大的温室气体排放源之一，其二氧化碳和硫氧化物排放量分别占全球排放总量的3%和10%左右。中国政府高度重视船舶大气排放问题，已设立多个排放控制区，如珠三角、长三角和环渤海（京津冀）水域，要求使用硫含量不高于0.5%的燃油，并鼓励使用硫含量不高于0.1%的燃油。国际海事组织（IMO）通过了多项规范，旨在减少船舶硫排放，如在排放控制区内的船舶必须使用硫含量低于0.1%的燃油。
船舶大气排放控制政策解析
国际海事组织（IMO）
- MARPOL公约：自1997年起，IMO通过了MARPOL公约附则VI，旨在解决船舶造成的区域性空气污染问题。
- 排放控制区（ECA）：IMO批准了四个ECA，分别是波罗的海、北海、北美和美国加勒比海，要求使用硫含量低于1.0%和0.1%的燃油。
- 硫排放标准：全球硫排放标准从2020年1月1日起降至0.5%，比原计划提前了5年。
欧盟
- 燃油硫含量标准：自2012年5月起，欧盟要求所有行驶在欧盟国家海域的船舶执行更严格的硫化物排放标准，从2020年起，所有船舶执行0.5%的硫含量标准。
- MRV机制：2014年11月，欧盟通过了“航运业二氧化碳排放检测、报告和核实机制”，并于2015年7月1日生效。
硫排放减排措施现状分析
岸电
- 岸电设施为船舶提供电力，减少燃油消耗和排放，但建设成本高，维护复杂。
低硫油
- 使用低硫油可显著降低硫排放，但价格较高，且船舶需要配备相应的油品供应设施。
液化天然气（LNG）
- LNG作为一种清洁能源，可以显著减少硫和氮氧化物排放，但船舶需要改装专用设备，投资较大。
尾气处理装置
- 安装尾气处理装置可以有效减少排放，但需要额外的设备投资和技术支持。
船舶能耗与排放估算模型
- 油耗估算：通过船舶运行数据和燃油消耗率进行估算。
- 排放估算：根据燃油类型和燃烧效率计算排放量。
- 节能与减排：通过优化运行策略和使用高效设备减少能耗和排放。
船舶减排措施成本评估模型
- 岸电成本：包括设施建设、运营和维护成本。
- 低硫油成本：采购和存储成本。
- LNG成本：设备投资、燃料采购和储存成本。
- 尾气处理装置成本：设备购置和安装成本。
经济性分析
- 增量投资与收益分析：评估不同减排措施的投资回报率。
- 方案比选方法：通过成本效益分析选择最优方案。
案例分析
- 沿海航线案例
- 欧洲航线超巴拿马型集装箱船案例
- 跨太平洋航线VLCC油船案例
- 中日航线邮轮案例
- 长江下游内河航线案例
- 上海港靠港船舶实例分析
结论与建议
- 结果分析：不同减排措施的效果和成本分析。
- 政策建议：提出加强船舶排放控制的具体措施和建议。
