实现减排必须抓住所有增效机会——访伦敦大学学院能源研究所Tristan Smith教授

B站影视 电影资讯 2025-03-20 09:45 1

摘要:在全球应对气候变化的大背景下,国际航运业的脱碳进展一直备受瞩目。2023年,国际海事组织(IMO)修订后的温室气体减排战略展示了更高的减排雄心,针对短期措施的复审以及中期措施的制定工作都在如火如荼地开展中,如何加速推进航运脱碳进程、确保实现预期脱碳目标成为了业

在全球应对气候变化的大背景下,国际航运业的脱碳进展一直备受瞩目。2023年,国际海事组织(IMO)修订后的温室气体减排战略展示了更高的减排雄心,针对短期措施的复审以及中期措施的制定工作都在如火如荼地开展中,如何加速推进航运脱碳进程、确保实现预期脱碳目标成为了业界关注和讨论的重要议题。2024年12月,伦敦大学学院能源研究所(UCL Energy Institute)与大学海事咨询服务机构 (UMAS)联合发布了一份研究报告,这项研究分析了2018-2022年间的船舶航行情况,发现优化船舶到港可有效减少航行排放,某些船型甚至可实现高达25%的减排效果。该报告的作者之一Tristan Smith博士指出,要实现IMO温室气体减排目标就意味着要释放所有增效机会,包括航程优化和港口作业,在这其中,碳强度指标(CII)法规发挥着重要作用。

△ 伦敦大学学院能源研究所Tristan Smith教授

Tristan Smith博士是UCL Energy Institute能源与交通领域教授,也是UMAS的联合创始人。自2010年以来,他组建了一个规模庞大的团队,专注于航运效率和排放的建模与分析。他也是英国研究理事会资助的“气候变化中的航运业”项目的首席研究员,领导了第3次IMO温室气体研究,是第4次IMO温室气体研究以及ISO 19030的主要作者之一,并且参与了学术界、行业界和政策领域的众多项目。近期,在接受本刊记者专访的过程中,Tristan Smith教授介绍了UCL Energy Institute围绕航运业能源转型开展的研究工作,就IMO温室气体减排短期措施复审尤其是CII法规修订的重要意义以及中期措施的制定进行了详细分析阐释,并对航运业如何进一步挖掘脱碳机遇分享了他的独到见解。

问:UCL Energy Institute与UMAS的最新报告揭示了优化港口等待时间在降低船舶排放方面的潜力,您认为航运业应如何将这些潜能转化为切实的成效?

答:我认为有两项行动非常重要。一是IMO需要确保对CII措施进行大幅修订和完善,并且要像目前一样,继续通过CII来激励整体优化。然而,现行政策的一个主要缺陷在于,由于对不合规行为未进行有意义的处罚,因此无法构建可行的商业论证,或者提供足够有力的激励措施来释放我们所发现的潜能。目前,如果一艘船舶的CII表现不佳,船东或运营商只需提交一份行动计划,说明他们将如何改进。如果对CII表现不佳的情况明确进行惩处,和/或对CII表现出色的情况给予奖励,那么就有可能催生出相关商业决策,将我们在报告中所分析的一些系统优化机会变为现实。但如果我们还是主要仅依靠市场力量来提高效率,那就不会取得这样的进展,因为目前的CII监管力度较弱。

二是业界必须接受CII,并积极地将其视为推动变革、获取市场优势/性能领先地位的工具,而不是消极看待。有效的CII政策(如前所述)将激励和奖励那些广泛、创造性地探索机遇来增强其船队性能,并有效利用在与海事价值链中其他环节交互过程中产生的节约效益的企业。这是一种双赢的选择,因为CII的改善意味着燃料消耗和成本的降低,而且由于航运业结构保守且各自为政,迄今为止,许多改进CII的机会都尚未得到充分利用。提升数据质量以及性能和燃料消耗测量会有所帮助,但真正的创新在于商业模式——超越传统的租船合同,拥抱数字时代(正如其他行业所做的那样)。当前,航运业孤岛式的行事风格是以牺牲系统整体最优化为代价来优化各个组成部分,这不仅埋下了风险和隐患,也阻碍了共享收益的机会。

问:您在之前的研究报告中曾强调提高CII法规的严格性和有效性是实现IMO温室气体减排目标的关键。为什么这一点很重要?

答:IMO已经设定了一些令人瞩目的温室气体减排目标,即到2030年实现20%-30%的绝对减排量,到2040年实现70%-80%的减排量。实现这些目标有3个基本工具:降低航运需求、提高效率、应用脱碳能源(例如氢以及氨之类的氢衍生燃料)。

仔细分析所有这些选项就会发现,提高效率既是成本最低的温室气体减排机会[IMO自身的综合影响评估(CIA)估计,严格的CII法规可将成本强度降低15%],也是在近期内最具可行性的一种选择(例如有望在2030年前实现)。通过提高效率所节省下来的成本可以应用于现有船队,且只需进行极少(如果有的话)的基础设施改造。许多措施,例如商业模式创新,可以在全球范围内迅速推广。我们当然也需要推进航运能源脱碳,但提升船队对新能源的兼容性以及扩大新能源商品的陆上生产和供应链所需的时间跨度,使得该方案至少在2030年减排目标中不太可能做出重大贡献。因此,IMO/航运业是否能在实施修订后的减排战略方面“步入正轨”,将取决于其大力修订/完善CII的能力。

此外,改进后的CII法规可与脱碳能源完全互补且形成协同效益——它将给新能源实现广泛应用留出更多时间,并减少所需的能源数量,这有助于抵消与现有化石燃料相比新能源所带来的部分额外成本。

降低需求也是一种可以继续探索的选项,其中某些方面若能促进生产力的提高,可能会给可持续发展带来积极影响。但如果我们在效率提升和能源脱碳方面未能取得足够进展,那么降低需求(甚至通过政策设计来实现)将成为我们最终不得不采取的极端解决方案。对于像中国这样的贸易强国来说,这或许更能促使其逐步修订CII并制定有效的中期措施。

问:IMO已经启动了对CII法规等短期措施的复审工作。对于CII法规的修订您有何期待和建议?

答:我希望CII法规能够得到有力有效的修订,这样做的理由十分清晰,而且符合IMO以及各成员国的利益。但修订工作并不简单,因为业界许多非政府组织对该法规表示担忧,并且希望限制其适用范围。这主要是因为非政府组织就像行业内的商业机构一样,各自为政,他们往往更关注自身所属群体所面临的问题或风险,而非行业作为整体可能获得的发展机遇。此外,关于中期措施的讨论也给谈判代表带来了巨大的压力。比如说,这两个重要进程同时推进,而大部分注意力都集中在中期措施上,导致短期措施的修订工作受到影响。

我的建议是,首先,CII应继续作为一项衡量船舶每年每单位运输工作量的能效/温室气体排放表现的整体指标。这是推动系统优化并释放出规模最大、成本最低的改进潜能的唯一途径。

其次,为了与中期措施保持一致、连贯,该指标需要与能源或全生命周期温室气体排放挂钩。CII最初以每吨海里的二氧化碳克数(gCO2/tnm)来衡量,与船舶运营过程中的二氧化碳排放量相对应。这对一些二氧化碳排放量低,但甲烷排放量高(因此温室气体减排效益较低)的燃料起到了激励作用。然而,随着业界现在逐渐转向使用生物燃料和氢衍生燃料,除非CII能对这些新型燃料进行一致的评估,否则就将会对新能源解决方案的投资产生不利影响。我们(以及其他人)想到了一个巧妙的解决方案,即将CII转换为以每吨海里焦耳(J/tnm)为单位的能量衡量指标,如此,它就完全不受燃料规格的影响,且有助于激励更广泛的能效提升,同时中期措施也能激励燃料/能源温室气体排放强度的降低。

另外,CII的严格程度需要与IMO的验证节点指标(即到2030年力争实现排放总量相比2008年降低30%的目标,根据我们的估算,考虑到国际贸易的增长,这相当于温室气体排放强度需降低约60%)相匹配,因为CII在促进IMO经济有效地实现验证节点指标方面发挥着关键作用,特别是2030年核验点。

最后,CII政策需要有一个强有力的执行机制,对于不合规的情况(例如评级为“D”或“E”),必须以某种方式进行惩罚,否则就没有商业动机或激励因素来促使大家采取行动。对此可以有多种选择,但根据“D”或“E”评级的后果按比例征收一定的温室气体贡献费用可能是最灵活的做法,并且可以建立在为实施中期措施而设立的系统之上。

问:关于IMO中期措施的制定UCL Energy Institute开展了哪些研究?在您看来,理想中的中期措施应该满足哪些条件?

答:我们的研究小组从多个角度研究了航运业的能源转型问题。首先,我们试图明确对国际航运而言成本最低的技术途径——既能支持贸易/发展的持续增长,同时又能实现符合《巴黎协定》温控目标的温室气体绝对减排。我们利用技术-经济模型,结合工程和成本假设,来掌握船队转型的速度需要有多快以及哪种解决方案最为有效。我们还将这些工作与更多社会技术研究相结合,旨在了解其他技术转型是如何展开的,以及需要采取哪些措施来实现转型的成本和风险最小化,并最大限度地提高效率。

这项研究的大部分成果已在IMO海上环境保护委员会第79届会议(MEPC 79)上发布(参考文件INF.29和INF.30),并为关于IMO修订战略的讨论提供了依据。不过这些工作也与中期措施的制定直接相关。有证据表明,尽早(例如在2020年代)开始以成本最低的绿氨为代表的电制燃料等长期解决方案转型至关重要,这既可以确保电制燃料的规模化生产,也有助于将转型成本降至最低。研究还显示,业界需要在2030年代出台强有力的激励措施,推动大众市场进行转型,确保取得足够的推广应用和投资,从而实现IMO的2040年温室气体减排目标。

我亦就减排对国家的影响这一主题开展过研究,曾担任联合国贸易和发展会议(UNCTAD)综合影响评估项目的顾问。该研究估算了与航运温室气体减排目标相关的运输成本上升给不同国家带来的经济影响。结果表明,无论政策设计如何,运输成本增幅最终都是相近的(这取决于零温室气体排放燃料的长期成本以及决定所需燃料数量的温室气体减排目标),但经济影响却呈现出累退性——也就是说,受影响最大的是收入最低的经济体,而受影响最小的则是收入最高、最发达的经济体。鉴于IMO承诺实现绝对温室气体减排目标,这些累退性影响是不可避免的。但这项分析也表明,利用温室气体税费/定价机制所获得的收入,可以极大地帮助弥补因运输成本整体上升而造成的不公平状况。这对于一些最不发达和低收入国家来说极为重要,而且也能解释为什么有这么多国家强烈支持实行普遍的温室气体定价政策。

综合上述这些工作,我们预计,对于IMO而言,最环保、最具成本效益且最公平的政策解决方案是,在实行普遍的温室气体定价的同时,制定有关航运所用能源温室气体强度的燃料标准/强制规定。实行普遍的温室气体定价能够确保获得稳定可观的收入,这一点至关重要,这些收入既可在转型初期用来有针对性地支持电制燃料开发,也可用于支持发展中国家,确保它们因运输成本上升(由航运减排和技术变革所致)而面临的需求和风险都能得到妥善解决。而燃料标准/强制规定对于确保新技术需求的确定性同样非常重要,这种确定性能够释放并拓宽所需的投资规模。

问:您如何评价航运脱碳取得的进展?您认为对于航运业而言,要如期实现IMO温室气体减排目标,有哪些迫切需要解决的问题?

答:与其他许多行业相比,国际航运业的脱碳进展实际上处于相对较好的态势。其中一个原因在于,与几乎所有其他行业都不同的是,国际航运业拥有IMO这一全球监管机构。该组织能够营造公平的监管环境,从而有可能避免出现竞争扭曲现象或者所谓的“逐底竞争”。当各国为推迟承担转型可能带来的额外成本而竞相拖延转型时,就可能出现“逐底竞争”的情况。

然而,相对于IMO在2023年修订战略中所明确提出的温室气体减排目标而言,我们认为国际航运业尚未取得足够的进展。2025年将是一个关键考验,它将检验业界能否在足够的时间内扭转这一局面,以实现2030年至少减排20%、力争减排30%的绝对目标,而这尤其取决于CII的成功、稳步修订。IMO监管法规能否为航运业的能源转型提供明确指引,从而吸引到必要的巨额投资(预计到2030年需要4000亿美元),以确保实现IMO 2040至少减排70%、力争减排80%的目标,也将在2025年见分晓。目前,私营部门、金融领域、船队规格以及运营决策等诸多方面都未达到应有的进展。现在仍有时间采取纠正措施,确保转型更加平稳,将对航运服务和贸易的干扰降至最低。但如果2025年公共和私营领域的行动不能取得有力成效,那么航运业将面临更混乱的转型,而客户也将因此面临一个更动荡、不确定性更大的未来。

问:报告中指出,尽管改进步伐放缓,但仍存在可采取行动的机遇,使行业在近期内维持脱碳进展。除了提高船舶靠港效率之外,还能从哪些方面挖掘脱碳机遇?

答:除了优化航速和提升靠港效率之外,确实存在其他改进效率的机会。到了2025年,风力辅助(严格来说,这是一种能源技术,可降低对能源/燃料储存的需求)终于开始受到重视。自上世纪70年代石油价格冲击以来,以转子风帆、刚性帆或其他形式出现的现代风力辅助技术已经过无数次试验和试用。尽管许多船队的甲板面积和航速条件足以实现大幅节能和温室气体减排,但这项技术的应用却少之又少。船体和螺旋桨涂层及维护取得了一定进展,一些高性能(成本较高,但具有节能效益)的解决方案已开始被采用,但在更广泛的市场渗透以及与性能优化相融合方面仍有提升空间。航运业的数字化具有多重商业效益,开启了一个数据质量更高的时代(例如,符合ISO 19030关于船体和螺旋桨性能测量的最高标准)。而高质量的数据反过来又能促进维护优化,激励船员注重能源绩效/节能,在整个价值链上共享能效改进机会,提高透明度,还能向客户展示船舶性能和温室气体减排效益,等等。

一些运营商已经充分掌握了这些解决方案,但他们大多是“垂直整合型” 运营商。也就是说,他们不会受困于分裂的激励机制,这指的是资本成本或运营成本与从效率提升中获益的主体相分离的情况。更严格的温室气体排放法规将为那些已经在能效和能源转型方面进行投资、优化并制定了转型战略的运营商提供更多优势。而那些尚未行动的运营商则将面临越来越艰难的“陡坡”,需要不断攀爬才能保持竞争力。

来源:中国船检杂志社

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