船舶排放标准即将“落靴”

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中国船舶报》记者 李锐 北京报道

一直以来,船舶作为一种主要的交通运输工具,始终无法摘除“排放大户”的帽子。由于排放标准缺失等原因,国内的内河、沿海运营船舶确实存在较为突出的污染问题。然而,这种局面恐怕不会持续太久。近日,针对被称为船机污染物排放“国标”的《船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一、二阶段)》(简称《船机标准》),国家环境保护部向全社会第二次公开征求意见,其正式出台指日可待。

新的《船机标准》,将是我国首次发布的船舶大气污染物排放控制国家标准。此前我国在这一领域一直是空白。标准一旦实施,受船舶污染影响最大的港口城市及江河沿岸城市将是主要受益者,在改善空气质量方面将迎来大“利好”。不过对于船东和船用发动机企业而言,压力则随之袭来,这种压力既来自技术方面,也来自成本方面。而在保护环境的大趋势面前,有关各方必须认识到,识时务者为俊杰。


拟定限值:是否环保有据可依

作为一个内河航运资源比较丰富、在全球十大港口中占据八席的国家,我国面临的船舶运输所带来的环境污染问题日益突出。业内人士表示,航运业的有害物质排放已经超过了航空业,仅次于道路运输。这一点在卫星照片上清晰可见,我国的海岸线属于氮氧化物(NOx)等有害物质的高浓度区域。同时,有关的数据也提供了充分的佐证。据测算,2013年全国船舶二氧化硫排放量约占全国排放总量的8.4%,氮氧化物排放量占11.3%。之所以出现这种状况,有多方面的原因,而其中不容忽视的一个,就是我国船舶废气排放国家标准的缺失。

环境保护部科技标准司有关负责人介绍说,船舶从航行区域上可划分为国际远洋航行船舶和国内航行船舶,需满足不同的标准和管理要求。对于国际远洋航行船舶,我国作为国际海事组织(IMOA类理事国,往来的远洋船舶统一执行国际公约。对于国内航行船舶,则由各国自行立法监督管理。目前,欧美均对国内船舶规定了严于国际公约的排放标准。然而,我国尚未出台船舶的大气排放标准。

鉴于我国港口和船舶大气污染防治的紧迫形势,同时也是为了落实《环境保护法》、《大气污染防治法》要求,环境保护部制定船舶发动机排放标准,加强船舶污染物排放控制,填补船舶大气污染物排放标准空白。在此次公开征求意见之前,环境保护部曾于去年7月向社会公开发布了该标准的第一次征求意见稿,标准编制组根据反馈意见对标准内容进行了修改完善。由此足见这项工作的社会关注度之高,影响面之广。

据了解,新标准适用于具有中国船籍在我国水域航行或作业的船舶(如内河船、沿海船、江海直达船、海峡[渡]船和各类渔船)装用的额定净功率大于37千瓦的船用发动机。额定净功率不超过37千瓦的小型船舶的发动机执行非道路移动机械排放标准(GB 20891)。标准规定了上述船用发动机(包括主机和辅机)的型式核准、生产一致性检查和排放耐久性要求,也规定了船舶和船机实施大修后的排放要求,适用于船机的销售、进口和投入使用环节以及船舶的销售、进口和登记环节。值得注意的是,新标准控制范围不包括远洋船舶。此外,该标准不包括游艇等装用的汽油机,环境保护部将适时制订船用汽油机的排放标准。

毋庸置疑,治理大气污染,改善生存环境已经是整个社会的共识。业内人士表示,在缺乏船舶废气排放标准的情况下,要对这一领域进行有效治理,还有一个难题待解,那就是如何准确公正判定船舶废气排放是否合格。由此可见,出台这一标准,是采取有效措施,让内河和沿海船舶等变得更加环保的一大前提。据介绍,新的《船机标准》规定了船舶装用的压燃式发动机及气体燃料(如天然气)点燃式发动机排气污染物排放限值及测量方法。有了限值的规定,船舶排放是否达标自然会一目了然,也就有利于采取下一步的行动,从而惠及港口及江河沿岸城市,甚至更广的范围。


技术进步:船机企业必由之路


多年来船舶废气排放标准缺失的局面即将终结,势必需要相关企业快速行动起来,以应对这种新变化。不过,这种趋势并不是突然出现的。正如中国船舶重工集团公司第七一一研究所所长金东寒所说,节约能源和减少排放是当今两大热点话题,其中减排更是成为推动船用发动机技术发展的第一驱动力。为了满足日益严格的环保要求,全球船机制造商近年来纷纷增加研发投入,进行了大量的技术改造和创新。如今新标准已“箭在弦上”,也必将推动越来越多的船机企业实现技术进步。

据了解,在国际上,执行严格的排放标准已经是惯常做法。IMO限制船用柴油机排放的Tier Ⅱ标准于20111月起开始实施,要求氮氧化物排放量比Tier Ⅰ阶段降低约20%Tier
Ⅲ标准将于2016年实施,要求氮氧化物排放量比Tier Ⅰ阶段降低约80%。欧美设立了排放控制区(ECA),执行比IMO标准更为严格的排放标准,并且ECA的范围还在不断扩大,行驶在该区域内远洋船舶排放的氮氧化物、硫氧化物(SOx)和颗粒物(PM)必须达标。

正在公开征求意见的《船机标准》综合考虑降低船舶污染物排放的目标以及船用发动机行业现状,将分为第一阶段和第二阶段两个阶段实施。第一阶段相当于汽车发动机和非道路发动机的第二阶段排放控制水平,与我国船机排放现状相比,颗粒物排放将削减70%左右,氮氧化物排放将削减20%以上;第二阶段相当于车机和非道路排放的第三阶段控制水平,颗粒物和氮氧化物将在第一阶段基础上,分别进一步降低40%20%。和发达国家相比,第一阶段和目前欧洲实施的标准相当,第二阶段和美国第三阶段实施的标准相当。标准还规定了排放耐久性要求。一般船舶(娱乐船舶除外)均应在10000小时或10年(以先到者为准)内排放满足标准要求。

目前,各国船机企业及研究机构通过研发和实践,已经找出了让船机满足更高环保要求的几条可行技术路径:采取机内措施,包括高压共轨、可变气门正时、缸内喷水、燃气再循环等;采取机外措施,如应用选择性催化还原(SCR)系统等;采用系统优化技术,包括联合余热循环等。金东寒进一步介绍说,在减排方面,每一种选择所达到的指标不尽相同。如果要达到IMO Tier Ⅱ减排标准要求,很多技术都可以采用,但如果要达到Tier Ⅲ标准要求,采用SCR是一个优先选择。此外,目前得到业界公认的另一种方案,便是采用双燃料发动机,尤其是使用液化天然气(LNG)作为燃料的船用发动机,在多种船型上已经有了应用示范,在环保和经济性等方面的优势得到了验证。

环境保护部在《船机标准》的编制说明中指出,要达到新标准第二阶段的排放要求,需要船用发动机采用电控、高压共轨,甚至SCR后处理技术,对大多数国内船机企业而言,在技术和经济成本上,都是很大的提升,至少需要3~5年的准备时间。不难看出,对船机企业而言,最近几年将是一个关键的时期,技术领先者必将在未来的市场上掌握主动权。在这方面,部分企业已经早早发力。近日,由沪东重机有限公司研发制造的国内首台适用于船用低速柴油机的SCR系统成功实装并通过测试。据介绍,该公司下一步的发展目标是开发系列化、标准化的SCR系统,使之能够匹配各种型号、大小不一、转速不同的主机。在新标准的推动下,国内其他船机企业同样需要找到突破口,尽快拥有自己的先进技术和产品。

燃料问题:航运企业压力陡增

事实上,国内造船及配套行业多年来已经取得了明显的技术进步,产品性能有了大幅提升,而由于船机排放问题饱受诟病,船舶业界对此也有“委屈”需要申辩。首要的一条,就是船机使用的燃油质量普遍较差,而这并不等同于船舶本身不环保。江南造船(集团)有限责任公司总工程师胡可一拿汽车类比指出,我们从欧洲进口的汽车都是达到欧V标准的,然而在国内可能达不到,问题在于油品而不在于汽车。对于船舶来说,情况也是如此。当然站在船东的角度,使用高质量的燃油意味着随之而来的成本上升,在航运业本身不景气的情况下,靠船东的自觉来推行这种做法更是不现实。不过,《船机标准》中专门就船用燃油作出了明确规定,一旦正式出台,船东的行为将受到有效约束。

环境保护部科技标准司有关负责人直言,船舶燃用高含硫量劣质燃油是造成污染排放的最大影响因素。目前,我国船用燃料消耗中有60%~65%为船用燃料油,少量用轻柴油(普通柴油)。根据《船用燃料油》(GB/T 17411-2012)标准,目前,我国的船用燃料油硫含量在1%3.5%10000ppm35000ppm),是国四柴油的200700倍。

为了控制船舶的二氧化硫和颗粒物排放,新标准中对船舶使用燃料作出规定:内河船和江海直达船,应使用符合GB 252标准的普通柴油;标准适用范围内的所有船舶,不允许使用船用残渣油;沿海船舶可以使用硫含量不超过1000ppm的船用馏分油。据了解,标准中规定的型式核准、生产一致性检查、耐久性要求、大修的要求等都只针对新船;只有船用燃料的规定,不仅适用于新生产的船舶,同时也适用于正在使用的所有船舶。

据介绍,新标准中对于船用燃油使用的规定,将会获得最显著的环境效益。经估算,仅全国运输船舶(不包括渔船),通过提高燃油品质,将使二氧化硫排放每年削减约95万吨,颗粒物排放每年削减约11万吨。业内人士表示,使用高含硫量劣质燃油在很大程度上是出于降低成本的考虑。不过在巨大的环境效益面前,可以预见,未来包括船东在内的各方必将承担起在大气污染治理方面的社会责任,在符合环保要求的前提下设法控制运营成本。而这也将是对航运业乃至船用油行业发出的新挑战。


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