第五講船舶節能與減排技術第一節與節能、減排有關的法規第二節船舶余熱利用與節能技術第三節船舶減排技術第一節與節能、減排有關的法規一、相關法規概述涉及節能減排要求的公約規則主要有《國際防止船舶造成污染公約》(MARPOL73/78)

和《控制和管理船舶壓載水和沉積物國際公約》(BWM）。1997年出臺并于2005年5月19日生效的MARPOL附則VI（防止船舶造成大氣污染規則），主要致力于解決船舶造成的區域性空氣污染問題。由于全球變暖，IMO又對剛剛生效的MARPOL附則VI進行修訂，確定了如下原則:分階段提高空氣污染的限制標準，分3個階段對新發動機的NOx

和燃油含硫量進行控制，并增加可吸入微粒物（PM）控制，開始著手解決CO2減排問題。此外，IMO在2011年7月召開的MEPC62會議上以MEPC.203(62)

決議通過了MARPOL附則VI修正案：將EEDI（船舶能效設計指數）、EEOI（船舶能效營運指數）、SEEMP（船舶能效管理計劃）成為強制性要求。該能效要求將于2013年1月1日生效實施。一、相關法規概述EEDIEEOISEEMP二、防止船舶造成大氣污染規則防止船舶造成大氣污染規則（附則Ⅵ）第一章：通則，包括適用范圍、定義、一般免除和等效；第二章：檢驗、發證和控制手段；第三章：排放要求；另有5個附錄。任何400總噸或以上的所有的船舶、所有固定和移動式鉆井平臺和采油平臺，都應持有主管機關簽發的“國際防止大氣污染證書”（IAPP），有效期5年。獲得證書須經初次檢驗、換證檢驗、中期檢驗、年度檢驗或附加檢驗保持證書有效。證書至少使用英文、法文或西班牙文任一語言，存在爭議，以發證國官方語言為準。1、排放消耗臭氧物質：根據《1987年消耗臭氧層物質蒙特利爾議定書》規定，船上使用的受控物質：1）哈龍（Halon）——滅火劑：鹵化烴1211（溴氯二氟甲烷）、鹵化烴1301（溴三氟甲烷）、哈龍114B2；2）含氯氟烴的制冷劑（CFCs）：CFC－11（三氯氟甲烷）、CFC－12（二氯二氟甲烷）、CFC－113（氯三氟乙烷）、CFC－114（氯四氟乙烷）、CFC－115（氯五氟乙烷）限制使用的時間：2005年5月19日以后建造的船舶上安裝的設備禁止使用除氫化氯氟烴外的其他消耗臭氧的物質；2020年1月1日以后禁止使用氫化氯氟烴的物質（如R22)。船舶排放控制要求以下物質均為本規則受控物質：氮氧化物、硫氧化物、揮發性有機化合物（VOC）和消耗臭氧層物質。2.氮氧化物（NOx）階段n/(r/min)NOx/(g/kWh)

TierI(2000年1月1日以后至2011年1月1日前安裝的柴油機)<13017.0130～200045.0·n-0.2>20009.8

TierII(2011年1月1日后安裝的柴油機)<13014.4130～200044.0·n-0.23>20007.7

TierIII(2016年1月1日以后安裝柴油機在排放控制區內實施，控制區外執行II類標準)<1303.4130～20009.0·n-0.2>20002.0與主機的轉速有關，適用于2000年1月1日安裝，功率大于130KW船用柴油機，安裝在救生艇僅在緊急情況下使用船用柴油機，不受限制。船上使用燃油含硫量限制：燃油硫含量全球頂限（GlobalCap）：

-4.50%,

2012年1月1日前;

-3.50%,

2012年1月1日或以后;

-0.50%,

2020年1月1日或以后;在特殊區域（SECA)內（波羅的海和包括英吉利海峽在內的北海海域

-1.50%,2010年7月1日前;

-1.00%,

2010年7月1日或以后;

-0.10%,

2015年1月1日或以后;3.硫氧化物（SOx）4.揮發性有機化合物（VOCs）所有指定液貨船揮發性有機化合物施放控制港口或裝卸站當事國，在裝卸站必須配備IMO認可的蒸氣排放控制系統。受VOCs排放控制的液貨船必須配備主管機關認可的蒸氣排放收集系統，必須在裝載有關貨物時使用。裝載原油的液貨船須備有主管機關認可的揮發性有機化合物管理計劃，國際航行船舶，用船長和高級船員工作語言編寫，至少包括英語、法語和西班牙語任一種。。5.船上焚燒禁止在船上焚燒下列物質：附則I，II和III的貨物殘留物和相關的被沾染的包裝材料；多氯聯苯（PCB）；附則V中定義的含有超過微量重金屬的垃圾；含有鹵素化合物的精煉石油產品。三、國際船舶壓載水和沉積物管理與控制公約2、壓載水性能標準（D-2標準）

：1、活的海生物：1）

10個/m3（生物最小尺寸

50um）2）10個/ml（10um生物最小尺寸<50um）2、微生物的排放指標（cfu---菌群單位）1）有毒霍亂弧菌<1cfu/100ml；2）浮游動物樣品<1cfu/g（濕重）；3）大腸桿菌<250cfu/100ml；

腸道球菌<100cfu/100ml。履約狀況：8個國家已簽署壓載水管理公約：阿根廷、澳大利亞、巴西、芬蘭、馬爾代夫、荷蘭、西班牙和敘利亞。自2005年6月22日遞交其批準書后，馬爾代夫成為首個締約國。1、壓載水更換標準（D-1標準）1）進行的壓載水更換的船舶應達到其所載壓載水量的95%的更換量。對于使用注入排出法進行壓載水更換的船舶，注入排出壓載艙三倍容積的水量，應被視為滿足上述標準。2）如果船舶能夠證明滿足了至少95%的更換量，注入排出少于3倍水量也可以被接受。完根據船舶營運能效指數（EEOI）要求，強制要求營運船舶建立并實施船舶能效管理計劃（ShipEnergyEfficiecyManagementPlan）SEEMP；要求公司必須為所轄船舶量身制訂船舶能效管理計劃（SEEMP），以落實EEOI。舶能效管理計劃（ShipEnergyEfficiecyManagementPlan）SEEMP———具體營運船舶，根據體系管理原理提高能源效率的結構化和文件化的體系，類似SMS，目標是節能（節能必然減排）。船舶SEEMP與公司能效管理，不是船舶能夠獨自完成的，還涉及公司的資源配置，包括人力、物力和財力等的投入并與公司安全管理體系相承。公司也應該建立和實施以SEEMP為核心的公司的船舶能效管理體系。雖然目前這還只是MEPC的建議，估計不久將成為強制性要求。D-1和D-2標準的實施時間要滿足D-2標準必須加裝認可的壓載水處理裝置。船舶能效設計指數（EnergyEfficiencyDesignIndexEEDI）在船舶設計階段，對于每單位船舶運輸量（貨運量）所產生的CO2排放的一個估算。EEDI只是一個設計指標，其考慮船舶在設計工況下產生CO2排放的主要因素和可能的改進手段，并鼓勵船舶設計單位、造船廠、設備制造廠采取各種措施來改進船舶能效，促進技術進步和革新，而與船舶的運營情況無關。采用船舶能效設計指數，就是要在船舶設計階段提高船舶運輸量并通過各種手段降低CO2的排放量。船舶能效設計指數（EEDI）第二部分：為保證主機在第一部分所述的狀態下工作輔機所消耗的燃油轉換成的CO2排放量；第三部分：當船舶設有軸馬達和廢熱回收系統時，貢獻的軸功率與輔機燃油消耗之乘積所轉換成的CO2排放量；第四部分：采用新的節能技術減少的燃油消耗所轉換成的CO2排放量.2）分母部分：船舶的載重量（Capacity）與該載重量下的航速（Vref）的乘積，并考慮了因技術和規范要求對Capacity的限制系數fi

和惡劣海況對航速的限制系數fw；上公式可以看出，對新造船能效設計指數起決定作用的主要是航速、載重量或總噸位、達到該航速所需的功率，而采用新型的節能技術也是優化EEDI的一種重要措施。該公式可分為分子和分母兩部分：1）分子部分：表示船舶航行過程中消耗燃油所轉換成的CO2

排放量：第一部分：船舶以一定航速運輸一定裝載量所消耗的燃油轉換成CO2排放量；EEDI計算公式在能效運營指數中，考慮主機、副機、鍋爐等所有設備產生的CO2排放量，由于各種設備使用的燃油可能不同，因此要進行求和，j表示各種不同的燃料。分母部分為船舶的總運輸量，用載貨量（mcargo）和船舶航行的里程D的乘積表示；船舶能效營運指數實際上就是運輸每噸海里貨物所產生的CO2排放量。根據EEOI的定義，EEOI值越小，表明船舶的能效越高。降低船舶能效營運指數，可通過降低船舶每海里油耗、提高船舶載重量，或使用低CO2排