摘 要

随着社会的发展以及不可再生资源的消耗，节能降耗观念逐渐深入人心，同样也成为国际社会关注的焦点。“十二五”以来，内河航运发展已成为国家战略，航运发展速度加快，但是，与此同时船舶所排放的有害物质对水域环境和大气造成的影响也日益凸显，节能降耗的形势不容乐观。

本文先介绍目前航运业发展所面临的形式以及航运业内对于船舶污染能耗评价的相关做法，并接着对航运业为减少船舶污染、降低船舶能耗所做出的努力进行简要介绍，结合清洁航运指数（CSI）、环保船舶指数（ESI）、内河绿色船舶规范、新造船能效设计指数（EEDI）的公式、新老船舶的替换等多个方面对船舶的污染、能耗方面进行评价，结合国内外以及目前行业内相关做法建立现实可行的高污染高耗能船舶评价模型，抽取不同种类船舶的代表船型，以实例进行计算，判断其符合性。还就目前长江干线主力船型，对各项指标进行测算，验证此评价模型的合理性。

关键词：高污染；高耗能；船舶；评价模型

ABSTRACT

With the development of the society and the consumption of the non-renewable resources, the idea of energy saving and consumption reduction is becoming more and more popular, and it is also the focus of the international community#39;s attention. Since the '12th Five-Year', the development of inland waterway has become a national strategy, and the speed of shipping development is accelerating, but at the same time, the impact of the harmful substances discharged by the ship on the environment and the atmosphere of the water area is becoming more and more obvious, and the situation of energy saving and consumption reduction is not optimistic.

This paper first introduces the form of the development of the shipping industry and the relevant practice in the shipping industry for the evaluation of the energy consumption of the ship pollution, and then briefly introduces the efforts made by the shipping industry to reduce the pollution of the ship and reduce the energy consumption of the ship, and combines the clean shipping index (CSI), The environmental protection ship index (ESI), the inland water green ship specification, the new shipbuilding energy efficiency design index (EEDI) formula, the replacement of the new old ship and the like are evaluated in terms of pollution and energy consumption of the ship, To establish a realistic and feasible model of high-pollution and high-energy-consumption ship evaluation in combination with domestic and international practices and relevant practices in the industry, and to draw different types of ships The ship represents the ship type, calculates with the example, judges its conformity. The main ship types of the Yangtze River trunk line are also calculated to verify the rationality of the evaluation model.

Key words:high pollution；energy intensive；ship；evaluation model

目录

第1章 绪 论 1

1.1 研究背景 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1 国内研究现状 2

1.2.2 国际研究现状 3

1.3 研究目的 4

1.4 主要研究内容 4

1.5 主要研究成果及创新点 5

第2章 长江干线船舶污染和能耗水平现状 6

2.1 长江干线船舶现状 6

2.2 长江干线船舶污染水平现状 6

2.2.1 长江干线船舶污染物类型 7

2.2.2 船舶污染物处理排放现状 7

2.3 长江干线船舶能耗现状 8

2.3.1 主要船舶能耗水平评价 8

2.3.2 船舶能耗控制发展状况 10

第3章 长江干线船舶污染及能耗水平评价体系的建立 11

3.1 评价指标选取原则 11

3.2 长江干线船舶能耗水平评价指标 12

3.3 长江干线船舶污染水平评价指标 14

3.4 长江干线船舶污染指标评价鉴定方法 18

3.5 长江干线船舶污染及能耗水平等级划分 21

3.5.1 长江干线船舶能耗水平等级划分 21

3.5.2 长江干线船舶污染水平等级划分 22

第4章 实例试算 23

第5章 结论及展望 25

5.1 结论 25

5.2 展望 25

参考文献 27

致谢 28

1. 绪 论
   1. 研究背景

国家经济发展速度的加快，航运业的发展也日益加快，内河船舶吨位与水量不断扩大。船舶数量的增多导致船舶密度扩大，继而船舶污染事故的发生率提高，船舶不按规定排放污染物及发生污染事故等对水域环境和大气环境造成的危害是不可逆转的，与此同时，这将危及生物的多样性^[1]，甚至直接威胁人类生命和健康^[2]。2016年3月25日，中共中央政治局审议通过了《长江经济带发展规划纲要》，会上指出，长江经济带的发展必须坚持生态优先、绿色发展的道路，在发展中过程中，我们必须共同保护经济带环境，不搞大规模开发。要通过改革创新、发展新动能、淘汰落后产能等方法措施，从根本上贯彻落实供给侧结构性改革；建立一条低碳环保的可持续发展道路。

现如今，我国在环保上主要实施有三大政策：1.以预防为主，预防与治理相结合；环境保护政策是通过一定的措施将污染控制在一个限定范围，通过多种方式达到一个较低的污染水平。因此，预防是非常重要的，未雨绸缪可以减少甚至避免对环境的污染和破坏，所以在解决环境污染的问题上，预防是目前最有效率的办法。在经济发展过程中，我国环境保护的主要目标，是避免环境污染的产生及污染发生后的蔓延。2.谁污染，谁治理政策；即谁造成的污染就由谁承担污染的责任和费用，与国际上污染者付费原则相似。如：对于超标排放污水、废气等的企事业单位，征收超标费用，并将其用来防治污染；对于企事业单位等有较为严重的污染事实，勒令其限期整改。3.强化环境管理政策；污染是一种行为，政府必须在环境保护中发挥担当监督和管制的作用，在环境治理中发挥作用。政策的强化，是为了通过加强政府和企业的责任意识，从而减少甚至避免因管理不善对环境造成污染和破坏。国家的环境保护的政策，不仅对企事业单位适用，同样适用于船舶，船舶不是一个独立的个体，而是属于船公司的一部分，由船公司直接负责统一管理，船舶违反规定造成污染，与船公司有着密不可分的联系。随着航运业的不断壮大，船舶造成污染的扩大，以及人类社会对环境要求的不断提高，控制船舶污染刻不容缓，形成一套完善的高污染高耗能船舶评价模型对船舶的污染、能耗进行评估，淘汰高污染、高耗能船舶，约束船舶的污染排放，为减少污染、保护环境提供帮助，助力可持续发展战略。

• 1. 国内外研究现状

随着IMO对于船舶排放的要求日益严格，绿色发展、可持续发展同样也成为国内船舶运输行业大的发展背景，船舶的节能减排也成为整个航运业的热点话题。世界各国均希望以领先的能耗设计、节能技术以及防治船舶污染等方面来在竞争中占据有利地位。以下将

从国内以及国际两个方面分别介绍目前相关方面的研究情况。

• • 1. 国内研究现状

在《内河运输船舶标准船型指标体系》中，对于新造船舶污染和能耗方面规定了强制指标，如下：适用船舶主要以柴油机作为推进动力，按照《营运船舶燃料消耗限值及验证方法》中燃料消耗量的相关要求对其燃料消耗指数进行评判，按照《营运船舶燃料消耗限值及验证方法》中规范要求对船舶燃料消耗指数进行查验；主推进动力为柴油机和气体燃料发动机的适用船舶，按照《营运船舶CO₂排放限值及验证方法》中有关CO₂排放指标的限值要求对船舶CO₂的排放进行查验，按《内河船舶能效设计指数（EEDI）评估指南》中规范要求对船舶CO₂排放标准进行计算查验，且船舶必须配备能效管理手册（SEEMP）；对于新造船舶污染能耗方面的引导性指标主要包括新材料、技术、方法、设备、工艺、能源等在船舶上的使用。对于现存船舶的强制性指标为：按照船舶实际运营状况计算燃料消耗指标计算值，并且此计算值满足《营运船舶燃料消耗限值及验证方法》中相关规范要求；现有主要推进动力为柴油机和气体燃料发动机的适用船舶，需要按照其实际运营状况计算CO₂排放指标计算值，并且此计算值需要满足《内河船舶能效设计指数（EEDI）评估指南》中相关标准。

《内河绿色船舶规范》（2018）由中国船级社发布并于2018年1月1日生效，其中将船舶绿色等级划分为三级，如下：“绿色船舶-1”、“绿色船舶-2”、“绿色船舶-3”。其中1/2/3是船舶绿色度等级，以此由低到高。《内河绿色船舶规范》中评价绿色船舶等级所应用的污染、能效、工作环境等方面如下表1.1所示。

李百齐在^[3]以船舶的运输效率为出发点，分析和研究了EEDI的内在意义，通过分析得出了两个对EEDI计算结果影响较大的因素，分别为载重吨DWT和航速V，在本文对EEDI值的计算中具有一定的借鉴意义；王美飞^[4]，根据新造船的EEDI公式，分析说明了一项新造船EEDI值的相关因素，并以实例通过计算判断其符合性，阐明了几种改进EEDI计算值的方法，对于本文具有一定的参考意义；魏锦芳^[5]通过选取多种典型船舶按照IMO推荐的f_w的计算方法进行计算，给出了f_w值随着排水量变化而变化的曲线，可供本论文在进行计算中选f_w值时进行参考。

梁中宜^[6]以对船舶污染风险有影响的因素为依据，采用系统分析与层次分析相结合的方法，对多种风险因素分别进行研究，选取相关评价指标，并按照选取指标构建了多层次的评价指标体系，对于本文具有一定得参考意义；张雪^[7]分析结合不同船舶的特点，分析了船舶气体排放物的成分构成，提出了手册计算法、燃料消耗量计算法等多种计算方法，设计并构建了船舶大气污染物评价模型，并通过实例验证所构架评价模型的适用性，对于本文具有一定得参考意义。

表1.1 绿色船舶要素

• • 1. 国际研究现状

清洁航运指数^[8][9]（Clean Shipping Index，CSI）这一概念在2006年瑞典会议上首次提出，主要是为了评估船舶在正常运营过程中的关于环保方面的各项性能指数。清洁航运指数积极发展依靠值航运业的发展，是一项为了减少船舶对环境影响而采取重要措施；清洁航运指数作为一种工具，基于网路欧切能够方便船舶运营商自愿的提交船舶在正常运营过程中的各相关环境参数，并按照这些参数将船舶进行排名比较，由此来显示船舶在营运中对于环境的影响程度。运营商同样也可以委托第三方机构对此数据进行检验。清洁航运指数考虑了众多方面的因素，包括大气污染物（CO₂、NO_X、SO_X、PM等等）、排放到水域环境中的污水以及船上所使用的化学品等。清洁航运指数对船舶的环境评估主要包括二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物和可吸入颗粒物，另外还有化学品和船舶污水的情况等五个方面。通过对每个方面的因素进行评估，计算得出船舶在每种环境参数上的得分，并与该类型船舶的数据库平均值进行比较，比较示例如下图所示。参与清洁航运指数评估的船舶根据得分高低，被分为“差”、“良”、“优”三个等级。

图1.1 船舶每个环境参数得分与数据库平均值比较示例

环保船舶指数^[10]（Environmental Ship Index，ESI）成立于2011年，是由世界港口气候倡议（WPCI）公司发起的一个国际项目，此项目附属于国际港口协会（IAPH），IAPH/WPCI寻求港口和航运公司之间的国际合作，其目的是为了促进可持续发展，并减少船舶污染气体和温室气体的排放。在欧洲，鹿特丹港港务局最早开始对抵达港口的船舶实施的环保清洁标准的做法，目的是鼓励船东以及到港船舶严格执行碳排放的相关标准以及降低NO_X和SO_X的排放等，鹿特丹港制定了一套ESI。通过ESI，港口和其他相关方面促进船舶使用更清洁的发动和燃料，并给予各方面的优惠待遇。环保船舶指数的项目中，除了对船舶所使用燃油的硫含量作出限制外，还根据发动机性能、使用的燃料量及燃料的硫含量等对船舶气体污染物质进行评价得分，主要包含以下四类排放：CO₂、NO_X、SO_X以及PM的排放，通过ESI得分公式对每类排放物进行计算评分，其中每种排放物根据其危害性在总分中所占比重不同，另外还包括安装了岸电设备（OPS）船舶会在ESI得分的基础上再加上额外的10分，总分值为100分。最后ESI还涉及一个审核系统，通过授权的审核员对ESI数据库中的船舶数据进行审核，检验其ESI得分的是否合格，如有不合格，则船舶当前的ESI得分的有效性将会被撤销，然后重新计算船舶ESI得分。

• 1. 研究目的

通过广泛查阅国内外相关法律法规、文献资料、相关标准及通知性文件，梳理国内外船舶污染物排放控制标准和船舶能耗计算方法，研究确定长江干线船舶污染和能耗水平的评价指标及限制要求，建立起长江干线高污染、高耗能船舶的评价体系，确定评估鉴定的技术方法，并在此基础上，通过实例计算验证其符合性。

• 1. 主要研究内容

本项目的主要研究内容如下：

1. 长江干线船舶污染及能耗现状分析

广泛搜集相关资料，收集现有的内河船舶数据，了解现有不同种类、不同船领、不同吨位等船舶的能耗情况，了解现有船舶污染物排放及处理设备设施的配备情况，了解船舶污染物质排放接收处理情况。

1. 长江干线船舶污染及能耗评价方法研究

广泛借鉴国内外相关法律法规、先进经验，从我国长江干线船舶实际情况出发，制定长江船舶污染及能耗评价指标体系，包括：国内外相关船舶环保法律法规、技术标准；长江干线高污染高耗能船舶评价体系；船舶污染和能耗方面相关指标选取等研究内容。