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減速航行究竟是不是海洋運輸方式的有效減排措施?

孫濤濤蘇麒雲

 

減速航行是不是海洋運輸方式的有效減排措施?本文簡要介紹兩種互相對立的觀點。

 

一封著名的公開信

 

2019年5月13日至17日,國際海事組織(IMO)海洋環境保護委員會(MEPC)會議在倫敦召開。在此之前,法國和希臘呼籲制定一項船舶減速規定。

 「慢一點,你走得太快了,你必須讓地球可持續發展。」這是來自一大群航運公司和環保組織的所發出的聲音,他們呼籲國際航運船舶實行限速。他們在致聯合國國際海事組織成員國的一封公開信中提議,支持對船舶實行強制性限速措施,以達到減排目的。

信中寫道,有效應對氣候變化可能是我們這個時代面臨的最大挑戰。國際海事組織在2018年4月就一項初步溫室氣體戰略達成一致,呼籲航運碳排放儘早達到峰值,到2030年,航運的「碳強度」降低至少40%,到2050年,總排放量將比2008年減少至少50%,最終目標是實現全面脫碳。

公開信說:「第一步,我們表示強烈支援國際海事組織根據船舶類型和大小類別進行區分,強制規定全球船舶的航行速度。我們首選為貨櫃船設定最大的年度平均航速,為其他船型設定最大的絕對航速,這要考慮到最低航速的要求。這些規定應該儘快實施,並應將遵守的義務置於船東和運營商身上,並包括租船人。」

公開信指出,2008年經濟危機後,航運公司降低了船速,致使溫室氣體排放量大幅減少。

公開信說:「這表明實現減排目標方面,規定速度措施在現實世界中是可行及有效的。然而,最近的研究也表明,隨著全球需求的復甦,船舶的速度正在再次加快。如果這一趨勢持續下去,近年來減速航行帶來的任何溫室氣體排放的收益都將消失。」

船舶降低航速可以大幅度降低燃料消耗和成本,但同時也迫使託運人持有更高的庫存,從而增加了託運人的成本。對於保質期有限的貨物來說,海上運輸方式的吸引力由此而降低,特別是對於容易腐爛的貨物,如新鮮農產品或肉類,以及「快時尚」的服裝。

這封公開信主要是由散貨航運公司所執筆的。

 

貨櫃船航速與燃料消耗成本的關係

 

貨櫃航運業的主要貿易組織-世界航運理事會(World Shipping Council, WAC)在一份聲明中表示:「我們看到一些油輪和散貨船船東在(2019年)4月30日簽署了『公開信』,討論將船舶限速作為減少溫室氣體排放的措施。這封信沒有提供關於措施內容以及將如何實施的說明。另外,為了達到永久削減溫室氣體排放的目的,該行業需要逐步淘汰更多的石化燃料船舶,由此要考慮如何避免鼓勵建造更多的船等種種問題。」

WSC補充說,它「將繼續透過國際海事組織與各方合作,創造持久的解決方案,使該行業實現海事組織設定的減排目標。」

英國航運協會(U.K. Chamber of Shipping)政策主管安娜·齊奧(Anna Ziou)在勞氏日報發表文章,同時發佈在該協會網站上,稱「在國際海事組織中,通過規定航速限制來降低船舶的速度,以減少燃料消耗和行業的碳排放強度,這種想法並不新鮮。然而,由於它可能對貿易產生直接影響,所以到目前為止,它在政治上是不可接受的。」

齊奧指出:「如果國際海事組織決定依賴規定航行速度的監管,來實現其短期目標,將可能推遲低碳轉型,並將使航運業增加更多的成本。」

齊奧提出的其他問題包括,較慢的速度可能會鼓勵託運人使用其他運輸方式,導致對時間敏感的貨物的溫室氣體排放總量增加,特別是在近海運輸中,更多的貨物會選擇其他運輸方式。

發動機製造商瓦錫蘭(Wartsila)在2010年出版的《瓦錫蘭技術雜誌》(Wartsila Technical Journal)上發表了一篇文章,解釋了為什麼減速航行如此有效:「商船,尤其是貨櫃船和其他大型船舶,最大的單一成本要素是燃油。降低成本最簡單的方法就是降低船的航行速度。大型商船的典型推進系統是低速二衝程主發動機,通過傳動軸直接驅動定距螺旋槳。因此,船的航行速度通過降低發動機和螺旋槳的速度來降低。然而,來自主發動機的動力與船的速度不是成比例的。」(編者按:船的速度(S)與燃料使用量(F)的關係是S ∝F3)。

瓦錫蘭的文章說:「例如,將船舶最大航速從27節降低到22節(減少19%),將發動機功率降低到其名義輸出功率(CMCR)的42%。其結果是每小時的主發動機燃油節省約58%。進一步降低到18節已經節省了75%的燃料。然而,速度的降低導致航程時間的延長。因此,每次往返(例如亞洲-歐洲-亞洲)航速在22節時燃油節省了45%,在18節時節省了59%。這些是計算值,實際值還取決於一些外部因素,如裝載的貨物種類、船舶的吃水差、天氣條件等。」

雖然船期可靠性可能受天氣、港口擁堵等因素影響,但是每週固定服務已經成為主要貨櫃航運航線的標配,因此貨櫃航運公司可能需要每條航線上增加額外的船隻才能繼續維持船期。例如,有一條亞洲-北歐航線上的船按照船期每星期一航次掛靠鹿特丹港。原來一個往返航次需要70天,一條服務航線就需要10艘船。減速航行之後需要77天完成一個往返航次,一條服務航線就需要11艘船。因此,如果貨櫃航運公司想要繼續提供固定的船期安排,貨櫃航運公司的資本成本或租賃成本可能會因為減速航行而增加。

 

航運業如何有效脫碳?

 

希臘海洋環境保護協會的主席以及希臘航運協會的前任主席喬奇·格雷壽司(George Gratsos)在勞氏日報(Lloyd’s List)上發表了一篇題為《航運業有效脫碳》的文章。文章認為,減速航行不是一個可行的運輸解決方案。文章內容如下: 

迄今為止,所有旨在幫助減少海上溫室氣體排放的解決方案,都沒有注意到航運是全球物流鏈的一個組成部分。一些所謂的解決方案將加劇全球變暖和,危及船舶安全,致使國際貨幣基金組織(IMF)建議的燃油稅成為唯一現實的解決方案。

立法者應該意識到,減速航行不是一個可行的運輸解決方案。

阿爾巴特·愛因斯坦說:「任何聰明的傻瓜都可以讓事情更大、更複雜、更激烈。要往反方向發展需要一絲天份,以及足夠的勇氣。當答案很簡單時,是上帝在回答。」

不幸的是,我們似乎正被這些「聰明的傻瓜」所誤導。

我們生活在一個能夠維持生命的獨特星球上,它有著複雜的環境相互作用,而我們似乎仍然沒有完全理解這些相互作用,很可能是由於試圖改善我們生存狀況的錯誤嘗試,而加劇了這種相互作用。

國際社會已經花費了大量的時間和金錢,來尋找一種有效和可行的解決航運脫碳問題的辦法。所有的建議都會產生更多的問題,並不能提供可行的解決方案,反而增加了損害安全的複雜性。一些所謂的「解決方案」將加劇全球變暖和影響船舶安全,所有這些都是有據可查的。

然而,人們很少把這個問題在大環境下連在一起考慮。

大家都不計後果,倉促地制定了不切題的策略,複雜的規定和自私的「解決方案」。

所有人都沒有注意到航運是全球物流鏈的一個組成部分。

根據大衛·L·胡默爾和喬奇·斯切爾於2012年1月發佈的報告《時間是貿易壁壘》,一天的延遲交貨使運輸貨物成本增加0.6%到2.1%,增量的高低取決於貨物是成品還是半成品,由此不同的性質將影響生產鏈,後者導致更高的成本增量。

 

減速航行為什麼不可行?

 

立法者應該意識到,減速航行不是一個可行的運輸解決方案。如果客戶不滿意,就會轉而尋求更昂貴的貨物運輸方式,從而導致整體運輸碳排放量的增加。鐵路運輸時間正在縮短,吸引了更多的用戶。

20世紀80年代建造的速度較慢的貨櫃船已不再適用,早已報廢。

更好的設計和技術是唯一可行的選擇[2]

海運占世界貨物運輸總量的90%,但只占世界貿易總額的50%,而與運輸相關的二氧化碳排放總量卻占7.2%。航空貨運量占世界貨運量的1%,占貨值的35%,而排放量占22.2%。剩餘的方式是地面運輸,占世界運輸總排放量的70.6%。以上數字均為近似值[2]

人們總是對經濟刺激作出反應。2016年國際貨幣基金組織(IMF)的檔《國際貨幣基金組織:巴黎會議後氣候變化對財政、宏觀經濟和金融的影響》(IMF: After Paris: Fiscal, Macroeconomic, and Financial of Climate Change)指出:「對任何商人來說,唯一有意義的激勵是總成本。」

報告還稱:「財政政策對環境有效。碳定價提高了石化燃料、電力等的價格,通過使用一種工具,這在整個減排因素範圍內促進並達成了有效率的平衡。(排放交易體系)需要附帶價格穩定條款和要求拍賣配額,而不是免費發放。各種規則效率較低,因為他們關注的是更小範圍的減排因素。」

監管機構應注意以上幾點,這是經驗之談。

 

關於碳稅

 

眾所周知,航速是根據燃料價格和市場運價水準進行調整的,因此,設計合理的碳排放稅可以在固定的時間間隔內進行調整,從而優化不同船舶的速度。測量船舶在該期間的排放量,可以調整徵稅,以滿足預期的目標[1]

2007年,航運的二氧化碳排放量為8.85億噸,占全球314.09億噸二氧化碳排放總量的2.7%。

2012年,航運業的二氧化碳排放量降至7.96億噸,占全球356.4億噸二氧化碳排放總量的2.2%。

其淨效應是全球二氧化碳排放量增加了13.5%。

每船載重噸排放量下降40%,主要是因為船舶平均尺寸增加16.7%(能效增加10%)以及由於燃料價格上漲和低運價導致的船舶平均速度減少12%,占了30%。[1]

這是在沒有立法干預的情況下,亞當•斯密(Adam Smith)的市場「看不見的手」[5]實現的,這就是為什麼國際貨幣基金組織的報告會認為,「對任何商人來說,唯一有意義的激勵是總體成本」,這一點已被證明。

在勞氏日報(Lloyd’s List)的一篇題為《減速導致災難》的文章中,邁克爾·格雷談到了低功率船隻為躲避惡劣天氣而選擇更長的航線。這一點在1950年英國海軍部以機動船為標準製作的《世界航道圖》中得到了說明。低功率的輪船航線要增長14.6% [1],這也可能導致它們排放更多的溫室氣體。減速航行將需要更多的船隻,而船隻的生產將排放更多的溫室氣體[3] [4]

同樣,生產低硫燃料會增加15%的排放量。降低氮氧化物排放法律、壓載水處理系統和洗滌器也會增加燃料消耗。

全球大氣、人口和經濟是一個複雜的系統,具有許多難以建模的相互作用和反饋回路。

為了頒佈有效的立法,有必要採用一種全面的方法,對上述所有因素之間的相互作用有合理的瞭解。目前的建議充滿了問題。

國際貨幣基金組織(IMF)和其他機構提出的燃料稅是唯一現實的解決方案。

 

 

參考書目

[1] Effective Decarbonization of Shipping February 15,2017, Annex March 25, 2017, Gratsos

[2] Global Warming, Mankind, the Environment, Transport, Shipping and Clear Thinking April 25, 2019, Gratsos

[3]Life Cycle Cost of Maintaining the Effectiveness of a Ship’s Structure and Environmental Impact of Ship Design Parameters, 2005 Gratsos, Zachariades

[4]Life Cycle Cost of Maintaining the Effectiveness of a Ship’s Structure and Environmental Impact of Ship Design Parameters —  an update, 2009 Gratsos, Psaraftis, Zachariades

[5]Adam Smith, 「The Wealth of Nations」(亞當·斯密《國富論》)

 

參考文獻

  1. Call issued for shipping speed limits, Chris Dupin, American Shipper May 01, 2019
  2. George Gratsos: Effective decarbonisation of shipping, Lloyd’s List 09 May 2019
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