IMO第四次温室气体研究 告透露出哪些重要信息？

主要结论

IMO第四次温室气体研究主要包括“排放清单”和“排放预测”两大部分，其中“排放清单”部分还新增了海运碳强度评估内容，以弥补此前研究在该方面的空白，为全球营运能效机制构建提供必要的数据和方法支持。本次研究与之前研究的另一重要差异是对“国际海运排放”的界定方法。第三次研究以船舶种类和吨位区间来实现对“国际排放”的界定，即将所有拖轮、游艇、平台支持船、渔船及2000总吨以下的客渡船等排放全部视为国内排放，其他船舶排放全部视为国际排放。本次研究利用卫星和岸基AIS数据对船舶各航段的到发港进行精细识别，以“航段”为基础对排放性质进行界定，将不同国家港口之间的排放界定为“国际排放”。为表述方便，本次研究将之前采用的基于船舶的界定方法标识为“方法一”( 告中简记作Option1或OP1)，将本次新采用的基于航段的界定方法标识为“方法二”( 告简记作Option2或OP2)。

本次研究覆盖全球100总吨(GT)及以上的船舶，所界定的温室气体范围与《京都议定书》一致，但重点关注二氧化碳(CO2)、氧化亚氮(N2O)和甲烷(CH4)。黑碳并未列入温室气体，而是作为单独一类气候污染物纳入评估。上述四类物质的排放总量以二氧化碳当量(CO2e)进行累计，采用100年期全球增温潜势值(GWP100)进行折算。主要结论如下：

1、海运温室气体排放量和全球排放占比总体呈上升趋势(期间存在波动)。2012～2018年间，全球海运温室气体排放量（包括国际、国内和渔船排放）从9.77亿吨增长到10.76亿吨(CO2e)，增幅约为9.6%(实际应为10.1%)。其中，CO2排放量从9.62亿吨增长到10.56亿吨，增幅约为9.3%(实际应为9.8%)，排放量全球占比从2.76%上升至2.89%。

如果以“船舶”对国际/国内排放进行区分(OP1)，国际海运温室气体从8.62亿吨(CO2e)增长到9.37亿吨(CO2e)，增幅约为8.7%。其中，CO2排放量从8.48亿吨增长到9.19亿吨，增幅约为8.4%，排放量全球占比从2.44%上升至2.51%。

如果以“航段”对国际/国内排放进行区分(OP2)， 国际海运温室气体从7.13亿吨(CO2e)增长到7.55亿吨(CO2e)，增幅约为5.9%。其中，CO2排放量从7.01亿吨增长到7.40亿吨，增幅约为5.6%，排放量全球占比总体稳定在2%左右。如果采用该方法对2008年的国际海运排放量进行重新计算，则该年份的温室气体排放量从9.40亿吨(CO2e)下调至7.94亿吨(CO2e)，CO2排放量从9.21亿吨(CO2e)下调至7.76亿吨(CO2e)。

2、国际海运整体和绝大部分船舶种类的营运碳强度持续下降，但降低速度逐步趋缓。如果以“船舶”对国际/国内排放进行区分(OP1)，以船舶能效营运指标(EEOI)表征的国际海运碳强度在2018年比2008降低了31.8%，以年能效率指标(AER)表征的碳强度降幅为22.0%。如果以“航段”对国际/国内排放进行区分(OP2)，EEOI和AER指标的降幅分别为29.4%和21.0%。国际海运碳强度并非呈线性下降趋势，上述降幅有超过一半是在2012年前完成，此后的年均降幅仅为1.5～1.7个百分点。其中，2015～2018年间的平均降幅仅为 1.0～1.3个百分点。

船舶个体的碳强度表现具有较大波动性，油船、散货船和集装箱船年均EEOI波动幅度一般高达±20%、±15%和±10%，杂货船、液化气运输船和化学品船的波动幅度也超过±10%。各类船舶的AER指标波动幅度相对较低，但普遍超过了±5%。由于船舶排放评估过程中设置了大量假设条件，而且用来估计载运量的船舶吃水数据并不会实时更新，因此，船舶个体碳强度表现的实际波动幅度应高于上述估计值。集装箱船尤为如此。

3、未来海运碳强度将继续降低，但CO2年排放量仍将持续增长或小幅下降。到2050年，预计全球CO2排放量将达到2008年的90%～130%。该预测结果并没有将2019年新冠疫情的影响纳入考虑。

温室气体排放评估中的关键问题

1、海运温室气体排放趋势。如图所示，从长期历史跨度来看，2008～2009年以前全球温室气体排放量变化趋势与海运贸易基本保持同步增长；之后，由于海运碳强度不断下降，海运排放量与贸易量逐步解耦，年度排放量存在波动，但始终没有超过2008年排放水平。2012～2018年期间，海运温室气体排放总量并非持续增长，而是在2012～2014年保持下降，到2015年开始反弹并保持小幅增长，之后在2018年呈现小幅回落。

图 海运贸易总量与船舶温室气体排放量和碳强度发展趋势

在本次研究所关注的三类温室气体中，二氧化碳和氧化亚氮的排放趋势与温室气体排放总量趋势基本一致，但甲烷排放则呈现显著增长态势，排放量增长达150%～155%。

在排放比例方面，如果不计入黑碳，2018年国际海运二氧化碳、甲烷和氧化亚氮三种温室气体的排放量(CO2e)比例分别为98.12%、0.44%和1.44%(OP1)或98.03%, 0.52%和1.45%(OP2)。如果计入黑碳(CO2e)，则其排放占比分别为7.08%(OP1)和6.84%(OP2)，二氧化碳排放占比则相应下降至91.17%(OP1)和91.32%(OP2)。因此， 告指出黑碳是仅次于二氧化碳的第二大海运温室气体排放物。但从实际排放量来看，国际海运在2018年的黑碳排放量仅为6万-8万吨，而二氧化碳排放量为7亿-9亿吨，两者相差万倍以上。但是，由于将黑碳折算二氧化碳当量所采用的折算系数高达900，因此黑碳在温室气体中的排放占比显著提高。即便如此，二氧化碳排放量仍是黑碳排放量(CO2e)的13倍以上。因此，如仅强调排放量位序而忽略了体量会引起误导。

2、其他大气污染物排放趋势。其他大气污染物的排放趋势与温室气体大体一致，但在变化幅度方面存在差异。2012～2018年间，海运燃料总消耗量（以重质燃料油HFO当量计）增长了5.5%，其中HFO降低了3%，而船用柴油(MDO)和液化天然气(LNG)分别增长了69%和30%。此外，甲醇也呈现快速增长势头，2018年消耗量达13万吨，成为第四大船用燃料。然而，这种用能结构的转变并没能显著降低大气污染物的排放增速。期间，硫氧化物(SOx)和颗粒物质(PM2.5)分别增长了5.5%和3.6%。导致这种结果主要原因是在此期间HFO的平均硫含量略有升高(尽管仍满足相关公约要求)，这抵消了HFO消耗量降低带来的减排效果。这也表明，从全球范围看，尽管硫氧化物排放控制区(SECA)内的排放得到了有效控制，但排放控制区域外的排放量却增加了。此外，尽管氮氧化物排放控制区(NECA)的陆续生效抑制了NOx排放增速，但其排放量仍增长了1.2%，表明NOx排放量与燃料消耗量相关性在逐渐解耦，但排放趋势仍然受燃料消耗总量影响。

3、方法与结果的不确定性。本次温室气体排放清单评估基本沿用了第三次研究采用的方法，即基于IHS数据库中的船舶技术参数和AIS数据中的船舶活动数据，结合不同航行和作业模式下船舶主要耗能设备的燃料消耗假设和各类排放因子，对船舶个体各航段的排放量进行估计，然后进行累加，得到单船年度排放总量，进而汇总得到全球船队和不同种类、吨位区间船舶的年度排放量。除了可获得数据自身的完整性和可靠性外，排放评估的不确定很大程度上源于评估模型中的各类假设条件。与欧盟海运温室气体排放测量、 告与核实机制(EU-MRV)获取的2018年 告数据的比对结果显示，本研究得到的船舶CO2排放量和航行距离分别高估了5.5%和4.7%，其中散货船、集装箱船和油船的CO2排放量估计偏差分别为-0.2%、6%和3%。

更多内容请参见《中国船检》2020年第9期。