美国水运船舶节能减排政策启示

CCS船舶能效推进工作组 魏茂苏

美国拥有25000英里的内河、沿海和运河水运航道，通过科学规划建设，已形成了五大湖区域互联、五大湖与内河海洋连通、东西海岸美湾沿线连通的水上运输网络，其中约有12000英里构成活跃的商业运输系统。水路运输的高效节能已成为人们的共识，国际海事组织发布的“第三次国际海事组织温室气体研究报告”显示，2012年全球海运碳排放占比仅2．2%。尽管如此，在港口区域或船舶密集航行水域，船舶排放的废气（含有SOX、NOX、CO2和固体颗粒物等对人类有害物质）却是主要空气污染源之一，并对周边环境产生影响，美国通过设立船舶排放控制区、制定具有区域特点的船舶排放激励政策和岸电使用等综合政策措施，对船舶的排放进行控制，取得了良好的区域空气治理效果。

设立船舶排放控制区（ECA）

在国际海事组织（IMO）框架内，美国先后将夏威夷群岛、北美区域、加勒比海沿岸划为排放控制区，控制区囊括美国本土及离岛所有沿岸水域，国际航行船舶在排放控制区水域，受到更为严格的SOX和NOX排放限制。自2015年1月1日起，控制区内船上使用燃油的最大硫含量不得超过0．10%m/m，2016年1月1日或以后建造船上安装的柴油机（在ECA内航行时）NOX的排放需满足Tier III排放标准。

美国环保署（EPA）统计表明，美国空气质量持续改善，特别是远洋运输船舶，由于实施ECA，污染物排放呈断崖式下降，美国东、西海岸和美湾区域空气中PM2．5平均下降70%。EPA同时预测，随着船舶数量及贸易量的增长，与2009年相比，2030年SOX排放占比将从80%增长到95%，PM2．5排放占比将从17%增长到48%，NOX排放占比将从10%增长到40%，而实施EAC后，到2030年SOX排放占比将降低到51%，PM2．5排放占比将降低到12%，NOX排放占比仅增长到22%，可见设立排放控制区对降低区域内空气污染、改善空气质量起到了非常积极的作用。

美国琼斯法案规定，在美国联邦港口间运输（即内贸运输）的船舶必须是美国籍船舶，其船舶的建造受联邦造船规范标准限制，因此对于内河船舶运输水域，美国并没有设置排放控制区，而是通过提高船舶建造标准来控制内河船舶的污染排放。

图：排放控制区，囊括美国本土和离岛近海水域

制定适合区域特点的船舶减排激励机制

根据港口所处地理人文环境及管理体制，美国不同州及港口有不同节能减排政策，如洛杉矶、旧金山等加利福尼亚所属港口，纽约和新泽西州所辖纽约新泽西港等，港口区域周边人口稠密，环境对人类生活影响大，普遍实行积极的船舶及港口设施减排政策，北卡罗来纳州威明顿港区域人口少，环境污染承载能力大，除执行现行的国际国内公约法规外，并无特别的减排要求及减排激励措施。

1） 绿色港口政策。美国西海岸长滩港实施的绿色港口政策，是一个综合性的污染防治政策，包括5个基本指导原则和6方面保护内容，涉及船舶的内容包括保护社区免受港口运营排放有害物质的影响、减少港口活动造成的有害空气排放等，20年的环境质量记录证实其政策行之有效。

2） 绿色船舶奖励计划。对抵达长滩港船舶自愿实施的空气洁净行动，目标是减少船舶废气中NOX排放。政策规定，船舶主机NOX排放符合IMO2011 TierⅡ（可减少15%NOX排放）标准的，每次靠港给予2500美元的奖励，符合2016TierⅢ（可减少80%NOX排放）标准的，每次靠港给予6000美元的奖励。到2023年，预期50%靠港船舶满足TierⅡ标准，40%满足TierⅢ标准，可减少NOX排放2700吨。

3） 绿色旗帜奖励计划。船舶自愿减速计划，要求抵达长滩港船舶减速到12节或进港前（Point Fermin处）40海里内减速到12节航行。该项目在减少船舶黑烟排放和降低颗粒物排放方面取得巨大成功，自2009年实施以来，有90%的船舶抵港前20海里减速，70%的船舶40海里内减速，每年减少1000吨污染物排放。作为奖励，船舶可以降低靠泊使费，连续12个月满足要求的船舶，可以获得绿色旗帜环境成就奖。

4） 清洁船舶奖励计划（CVI）。纽约新泽西港口当局制定的政策，CVI提供奖励资金，鼓励抵达港口的远洋船舶和经营人自愿使用内燃机、燃油和技术来实现高于现行IMO排放标准的减排，船舶环境指数（ESI）分值是主要评估依据，同时增加船舶抵达和驶离港口时的降速措施、符合TierII或TierIII国际标准的发动机等激励措施。现行CVI2016年1月1日经修订后发布，2018年12月31结束，该计划得到了22家国际知名航运企业的积极响应，2017年前3季度，CVI已用尽130万美元的最高年度奖励限额。

5） 船舶环境指数（ESI）。国际港口协会（IAPH）世界55个主要港口达成的世界港口气候倡议（WPCI），承诺在发挥其运输和经济中心作用的同时，减少温室气体排放。ESI是WPCI评价远洋船舶排放的自愿性指标，包括船舶NOX、SOX、CO2和岸电使用4部分评价内容，每一部分均有评分标准和方法，4项评分之和为该船舶ESI总分值，可以使用总分值或分项分值对船舶进行奖励或评估，促进清洁船舶使用。目前有65个会员港口参与，分布世界各大洲，截止2017年4月1日，已经注册船舶5497艘，50个激励供应商。美国休斯敦、长滩、洛杉矶、纽约和新泽西、奥克兰、西雅图等港口是参与方。

上述激励政策和措施，可单独实施，也可综合实施，得到了航运相关方的积极响应，取得了良好的区域空气治理效果。

强制靠港船舶使用岸电

船舶停港期间的排放主要来源于发电柴油机，其燃油消耗率每千瓦时约200克左右，根据船型及柴油机负荷及在港时间，产生相应的NOX、SOX、CO2和固体颗粒物排放，对港口区域空气造成污染，使用岸电可使船舶在港排放降低95%甚至达到零排放。

美国无国家层面的船舶岸电使用要求，加利福尼亚州实施“加利福尼亚靠泊规则”，属地方法规。2007年12月，美国加州空气资源委员会（CARB）批准“靠泊加利福利亚港口远洋船舶辅助柴油机有毒大气污染物控制措施”，该措施通常称为靠港规则，规则要求集装箱船、客船和冷藏船在靠泊加利福尼亚港口6大港口（长滩、洛杉矶、圣地亚哥、奥克兰、旧金山、怀尼米港）时减少柴油发电机排放，并提供了两个选择：i) 关闭辅助柴油机，使用其他动力来源，最可行的是电网岸电；ii) 使用能够获得等效减排效果的替代控制技术。该规则并未强制要求船舶靠港使用岸电，但现阶段技术成熟的等效措施比较少，船舶实际并无选择，使用岸电几乎是唯一选择。

靠港规则要求，2014年1月1日起，50%靠泊船舶应使用岸电，实现50%污染物减排；2017年1月1日起，70%靠泊船舶应使用岸电，实现70%污染物减排；2020年之后，80%靠泊船舶应使用岸电，实现80%污染物减排。违反规定的船舶将面临1000美元到75000美元罚款。目前美国港口岸电设施主要分布在有规则强制要求的西海岸港口，以及纽约新泽西等等人口稠密地区港口。

美国岸电使用也存在码头供电和船舶受电设施改造、岸电价格等问题。如船舶电力需求变化大（邮轮可达13MW，而集装箱仅需3 MW）、码头岸电设施建设费用高（Halifax和 Brooklyn港邮轮码头安装岸电设备费用分别为1000万美元和2000万美元）、船舶使用的电压和频率不统一（220V/50Hz、110V/60Hz和440～ 11000V等）、线缆接头无统一的国际标准等。岸电使用价格受电网电力来源、港口所在区域、供电设施、船舶用电负荷大小、高峰用电和低峰用电等因素影响，岸电价格计量复杂，如表1所示。

对我国水运船舶节能减排的启示

在我国，交通运输主管部门致力于推进绿色交通发展，通过老旧船舶淘汰、交通节能补贴、设立排放控制区、港口岸电使用等一系列措施，不同程度地减少了船舶大气污染物排放，但不可否认，我国区域大气治理成果与民众期许还有差距，美国水运船舶节能减排政策可以给我们一些启示。

1）制定船舶岸电法规强制靠港船舶使用岸电。我国《大气污染防治法》提出靠港船舶优先使用岸电，“十二五”期间，交通运输部着力推广靠港船舶使用岸电，制定了标准规范，进行了试点示范，并运用经济手段进行激励，取得了一定成效。受岸电设施港口布局、船舶受电设施配套规范、岸电使费、无岸电使用法规等因素影响，我国靠港船舶使用岸电频度不高，应在人口稠密地区港口特别是长三角、珠三角和环渤海等人口密集的大港口加快港口岸电配套设施建设，借鉴美国加利福尼亚州船舶靠泊规则，制定船舶使用岸电强制要求，优先将高排放船舶纳入在港使用岸电要求。

表：美国部分港口岸电价格表

2）我国排放控制区限制标准同国际标准接轨。2015年交通运输部印发《珠三角、长三角、环渤海(京津冀)水域船舶排放控制区实施方案》，要求进入控制区的船舶分阶段使用硫含量小于0．5%的燃油。上海、宁波、南通港等港口已提前实施排放控制区要求，监测显示，区域内硫化物含量明显下降，对改善区域空气质量其到很好的示范作用。与美国排放控制区相比，我国的排放控制区仅限珠三角、长三角和环渤海，且仅限硫化物的控制，对氮氧化物排放无限制要求，应评估我国排放控制区实施效果，将我国沿海水域全部纳入排放控制区。同时，我国现行的排放控制区标准低于国际标准（如燃油硫含量小于0．1%），应研究我国排放控制区标准同国际接轨的可行性。

3）制定有针对性的区域综合减排措施。美国洛杉矶和长滩港地处San Pedro湾，2016年长滩港排放清单报告显示，2005年远洋船舶柴油颗粒物（DPM）、NOX和SOX排放量分别为605、6726和6952吨，通过设立排放控制区、船舶自愿减排激励政策及岸电规则等综合措施应用，2016年上述大气污染物排放分别降低到61、3966和202吨，减排效果良好。我国可根据港口区域地理位置，调研港口大气污染物组成，建立港口区域污染物排放清单，制定有针对性的区域减排机制，充分发挥政府主管部门引领、法规约束和企业主动参与的多轨并举水运船舶节能减排机制，实现区域空气质量的持续改善。