2021年船舶运行碳强度等级指南草案(CII76)

为有效提高船舶能效，促进船舶碳强度降低，除此前的船舶能效设计指数（EEDI）外，在第76届IMO海洋环境保护委员会会议（MEPC 76)@ >）今年举行 新采用的现有船舶能效设计指数（EEXI）和碳强度指数（CII）——所有船舶都必须计算其EEXI，5,000总吨以上的船舶将建立其年度运营CII和CII等级——对于航运业。未来的减排之路会带来很大的影响，尤其是CII。

CII下LNG船的困境

根据 MA​​RPOL 修正案草案，5000 总吨及以上的船舶（目前约有 30000 艘船舶满足船舶油耗数据收集系统的要求）必须确定其所需的年度运营 CII。 CII 确定了确保在特定级别水平内船舶运营的碳强度持续增加所需的年度减排因子。 2021年船舶营运碳强度等级指南草案（CII等级指南，G4)规定了等级边界的确定方法。等级分为A、B、C、D或E五个等级，分别表示优秀、小优秀、中、差或低性能等级。性能等级将被记录在船舶的船舶能效管理计划（SEEMP）中。虽然CII目前是非惩罚性等级，但随着环保法规的逐步收紧，会不会有更多未来？变数未知。但可以肯定的是，提前做好准备，确保船舶能够应对未来市场，是提高竞争力的最佳选择。

针对CII背景下现有LNG船设计面临的困难，瓦锡兰船电事业部市场创新总经理周继宏认为，LNG船由于自身特点，不断在进程中运输、装卸。 BOG（蒸发气体）的生产。必须以安全、及时和有效的方式处理，以确保船舶安全，同时作为船舶燃料。这本身就是一个非常理想的状态。与燃料油相比，LNG在SOx、NOx、CO2等废气排放方面有显着改善。然而，不可否认的是，液化天然气本身仍然是一种化石燃料。结合其他手段，在2030年达到CII（减少40%）要求是可以实现的，但要达到2050年CII（减少70%）要求是不可能完成的任务。

那么，如何才能满足 IMO 2050 碳排放规则？对此问题的清晰分析，必将对整个航运业未来的减排行动具有很大的参考价值。

周继红说，其实CII的公式（

) 已经清楚地告诉了我们答案。我们可以从公式的四个要素入手：FC（Fuel consumption）代表每年的燃料消耗量或气体消耗量，通过各种适用的优化和节能方法来降低每年的燃料消耗量。 Cf（Carbon factor）代表碳因子，燃烧一吨燃料可以产生多少吨二氧化碳。例如，如果只考虑 Tank to Wake，重油为 3.114，LNG 为 2.75，绿色氨为 0。所以最有效的方法是使用低碳甚至零碳燃料。 DWT代表自重，紧凑的多燃料发动机使客舱布局更加方便，在相同的主秤上增加自重成为可能。 D 代表年航行距离。从设计维度上看，在同等能耗的前提下，船舶可以行驶得更快，航程更远。从运营维度，我们可以尽量减少船舶空置等待的时间。

2050年如何突破

经过多年的努力，航运业的减排路径逐渐清晰，全行业逐渐意识到实现2050年终极目标的紧迫性。因此，满足IMO 2050碳排放的关键要素规则必须认真分析，有效突破。

瓦锡兰公开表示，它正在与其他机构合作开发一种新型多燃料电力推进液化天然气 (LNG) 运输船。该船将设计为“高度灵活”，采用紧凑、电气化、集成和高效的推进动力解决方案，优化后可显着减少二氧化碳排放。周继红表示：“新型多燃料电推进LNG运输船设计的最大特点是其灵活性、模块化和紧凑性。我们可以根据船东各自的商业模式灵活配置船舶和改装船舶，帮助船东以最经济、最合适的方式应对 IMO 设定的碳强度指数（CII）每年下降的严峻挑战。”

IMO 制定的 CII 将于 2023 年 1 月生效。瓦锡兰船舶动力副总裁 Stefan Nysjo 表示，船东面临着前所未有的挑战和不确定性lng船故障，他们必须立即开始规划，以确保他们拥有面向未来的新船舶设计符合 IMO 要求 CII 要求。通过围绕紧凑型、电气化和混合动力推进系统优化船舶设计，此次推出的新设计将在各种速度和合规间隔下保持显着的高效率，以满足未来船舶在不可预测的市场中运营的需求。模块化混合智能推进系统还为引入新的低碳能源和推进高效设备提供了基础，无论是在新建阶段还是作为以后的潜在改造解决方案。 ABS 全球工程和技术高级副总裁 Patrick Ryan 表示，CII 指数要求船舶在服务期间采取持续措施来维持甚至升级其 CII 评级，以确保合规性和可行性。先进的多物理场建模和仿真技术将确保新开发的船舶类型具有出色的 CII 指标，同时随着未来脱碳技术的成熟并充分利用 Satisfy 的优势，在其整个生命周期中持续运行。沪东中华造船研发部副主任宋伟表示：“我们开发的新船型将采用最先进的混合动力解决方案，这将使多燃料发动机以最佳效率运行并提供灵活的供电模式. 以适应各种负载要求。

目前，瓦锡兰的集成系统和解决方案专家正在与来自新加坡、休斯敦和雅典的ABS全球模拟中心和全球可持续发展中心的专家团队，以及沪东中华造船集团的LNG运输船设计开发团队通力合作，评估截至 2050 年每个选项的碳强度指标 (CII) 性能，使用先进的多物理场模型来模拟不同的设计选项和应用各种碳减排技术的船舶运营模型。项目评估包括使用先进的多物理场建模和仿真技术，将各种脱碳技术和解决方案应用于船舶设计和运营模型。未来，瓦锡兰还准备与合作伙伴有效整合新技术，以使新一代船舶设计领先于 IMO 设定的 CII 要求。

那么，新型 LNG 运输船设计与现有 LNG 运输船设计有哪些区别和优势？对此，周继红表示：“现有的主流设计是二冲程低速双燃料发动机的直驱，而这种设计的能耗水平只有在经济转速下才是最优的。”此次推出的新一代电力推进设计lng船故障，发动机能耗水平最优。燃料灵活性是实现减碳的关键。不仅是天然气和燃油，还有多种碳中和燃料（生物燃料、生物甲烷、合成甲烷） ) 和零碳燃料（氨和氢）。多台发动机的配置可以在船舶的各种运行模式下达到理想的能耗和排放水平。”