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Wartsila(瓦锡兰)提供的脱碳减排建模服务解读 近日，向技术公司转型的芬兰船舶发动机巨头瓦锡兰宣布与嘉年华邮轮公司签署了协议，宣布将为嘉年华运营的系列邮轮提供脱碳建模服务，以帮助嘉年华公司实现温室气体减排的目标。该项目的第一个任务是为“Regal Princess”号邮轮建立最佳脱碳路径，后期将逐步应用到嘉年华的整个船队。这是瓦锡兰脱碳建模服务的首次大型商业应用和合同。
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行业背景
说到脱碳目标，去年全国，全世界范围内讨论的都很热烈。针对航运业，去年6月，IMO 采取了多项强制性指标来评估船舶碳排放的结果。这些指标包括：现有船舶能效指数 (EEXI)，碳强度指标 (CII)，船舶能效管理计划 (SEEMP)。
三个名词解释现有船舶能效指数 (EEXI)：衡量与安装的发动机功率、运输能力和船舶速度（设计效率）相关的标准化 CO2 排放量。 碳强度指标 (CII)：衡量船舶运输货物或乘客的效率指标，以单位工作的排放量（运营效率）表示。 船舶能效管理计划 (SEEMP)：一种船上管理系统，它建立一种机制，以具有成本效益的方式提高船舶的能效。 在这些脱碳评估指标中，可能最需要船东/业主考虑的碳强度 CII。这是一个基于另一种衡量标准的运营指数，即年效率比 (AER)，它显示了每载重吨英里排放的二氧化碳克数（ 通过将空载和满载航行、锚地的总碳排放量除以载重吨 ( DWT）及年航行的总共距离得出， 相关公式可在规则中查询）。 IMO规定将根据AER的计算结果每年对船舶进行评级，从 A（最高性能）到 E，并将结果记录在船舶能效管理计划 (SEEMP)中。连续三年评级为 D 或 E 的船舶必须提交一份纠正行动计划，说明如何达到 C 或以上评级。(下图为若不采取任何措施，现有运营船舶2023年分级情况)
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那么对于船舶来讲，该如何改进才能满足这些要求呢？目前主要通过改用低碳燃料、限制发动机负载（通过功率限制或降低速度）和改造节能技术等。发动机功率限制 (EPL) 和轴功率限制 (ShaPoLi) 都是廉价、快速实施的解决方案，能够符合 EEXI。但是，只有当船舶通过减速来减少实际排放时，它们才会对 CII 产生影响。面对如今火爆的市场行情，相信没有多少船东愿意选择功率限制的方式满足要求，并且功率限制也不是长久之计。目前更多的船东倾向于继续以满足市场需求的航速运行。 针对新建船舶，船东可以选择使用低碳或无碳燃料，如现在方案成熟的LNG，不断尝试的氨，甲醇，氢等等。对于正在运营的船舶，IMO的第四次温室气体会议也确定了44种当前可用的减排技术，如轴发系统，空气润滑系统，风力助航等。 那这么多的可选方案，哪个更适合不同类型、业务和航线的船舶呢？如何能够更精准的计算每艘船舶的二氧化碳排放量呢？随着规范的推进，俨然已经成为船东，船队利益相关者亟待解决的一项重要业务。而着手建立一套脱碳模型无疑给利益相关者们提供了一个指导。 锡兰脱碳模型解决方案
为了满足客户的需要，瓦锡兰专门组建了跨学科的专家团队。基于瓦锡兰数据收集单元（WDCU）及船东报告的船舶运动，位置，技术参数等，使用先进的机器学习算法，建立了船舶碳排放的相关模型，对目标船舶实现了详细的估算。 模型原理 该模型的基础是船东正式报告中的船舶二氧化碳排放数据，以及安装在船上的瓦锡兰数据收集单元（WDCU）收集的实时排放数据。船舶的主要设计参数和安装在船上的设备是重要的变量，都包含在算法中。由于从这些来源获得的数据仅代表船队总排放量的一部分，因此该算法还通过分析船舶的日常运营概况，从 AIS 数据库的信号中获取有用的操作信息，例如路线、地理坐标、速度和吃水等进行路线评估和跟踪预测，以产生更准确的估计。然后还可以通过模拟节能技术、功率限制解和未来燃料的不同组合的效果。 主要功能 （一）船舶记分卡（Vessel Scorecard） 通过选择船舶名称或 IMO 编号，算法可以为船舶建立记分卡，包括年效率比 (AER) 和达到的 CII 等级。记分卡还显示了所达到的评级与船舶所需的 CII 和 IMO 轨迹的比较。
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（二）CII 单船评级模拟 脱碳模型可以模拟许多不同技术解决方案对船舶达到的 碳强度CII 的影响并显示解决方案如何影响船舶合规状况。这些技术包含主机，发电机组，推进器及其它节能方案等。可以进行独立模拟或同时模拟。
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（三）船队的 CII 评级 模型可以提供船队任何部分的碳强度的综合视角，隔离多个变量和维度，包括：船东名称和国家；船只类型、大小和年龄；造船厂、发动机制造商、机械类型、节能技术和使用的燃料等，完成整个船队的分析。
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当然，瓦锡兰不仅仅可以做脱碳模型分析，还是脱碳技术的供应商。目前瓦锡兰有各种新能源发动机，节能推进器等，还跟众多新科技公司建立了良好的合作关系，如转筒帆公司Anemoi, 空气润滑公司Siverstream,日本门舵公司等，近两年也取得了不俗的销售成绩。 写在最后
对新建船舶，不少船东都采取了不少手段以满足其IMO脱碳新规则，对于已经运营的船舶，船东所采取的手段却甚微。然而， 根据IMO规定的时间，留给船东的时间不多了。在 MEPC 76 上，IMO 成员国决定，船舶必须在 2023 年之前实现每年减少 1%，从 2023 年到 2026 年每年减少 2%。直到 2030 年，船舶必须实现与 2008 年水平相比碳强度降低 40% （待定）的目标。 明智地投资于运营和技术改进可以延长船舶在 CII 合规方面的年限，提高利用率并获得溢价，从而获得竞争优势和投资回报。而对合规手段的事先模拟无疑会让相关投资更具性价比。
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发表于 2022-5-19 17:37
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