Forecast for shipping’s decarbonisation path and fuel structure of the fleet
支梔、蘇麒雲
【關鍵字】脫碳、航運業、歐盟碳排放交易體制
【keywords】decarbonisation; shipping industry; EU Emissions Trading System
正如行業人士預料的那樣，在全球環境問題上，繼禁氮、限硫之後，很自然地，航運業將面臨脫碳的挑戰。
各國應削減對化石燃料生產商的巨額補貼
在勞氏日報香港創新科技論壇上，一線專家組分享了航運業如何履行脫碳承諾的觀點。
為避免被納入歐盟碳排放交易體制（EU Emissions Trading System, EU ETS）中，航運業必須在脫碳道路上顯示出更多進步；而碳稅或許能簡化市場主導的運行機制，從而為所有航運企業創造公平的競爭環境。
最近，由於歐洲政局不穩，航運業迫切需要強化脫碳力度。隨著歐盟委員會新任主席烏爾蘇拉·馮徳萊恩（Ursula von der Leyen）就職，海事部門在被納入歐盟碳排放交易體系方面受到的壓力也在逐步上升。
在勞氏日報香港創新論壇上，前香港船東協會常任理事兼香港海事仲裁協會主席亞瑟·鮑林（Arthur Bowring）說：「碳排放交易對於航運業而言並不是個好主意。它將會對我們許多中小企業帶來困擾。為避免出現這樣的困境，航運業必須表明自身履行承諾的意願與能力，至2050年將使行業內溫室氣體排放量削減至2008年的50％。否則將會有一些並非出於我們意願的外力強加給我們推行。」
國際航運協會（International Chamber of Shipping）秘書長蓋·普拉滕（Guy Platten）表示，航運業脫碳挑戰迫在眉睫，這已是業界共識。他認為，在任何地方它都是首要議題。他說，當務之急是就短期措施達成共識，在最近國際海事組織（IMO）閉會期間工作會議上，各成員國觀點已有所凝聚。
當下情景也增強了他的信心，航運業將減少40％二氧化碳排放量以達成其2030年目標。他說：「我們希望這些短期措施能夠得到批准，而且必須在2023年前實施推行，之後集中精力應對重大挑戰。」
小組提出將液化天然氣作為過渡的減排航運燃油。香港中電集團（CLP Power）規劃與開發高級主管約瑟夫·勞表示，他的公司希望能推進LNG燃料的進一步開發。勞先生表示，儘管香港在這方面落後於其他航運中心，但是即將建成的離岸LNG碼頭預計於2020年投入運營，它將為香港提供一次迎頭趕上的機會。中電集團是香港僅有的兩個電力公司之一，它正著手於修建離岸LNG進口碼頭。
勞先生說：「在歐洲、日本、新加坡，LNG的發展如火如荼，因此，在我看來，推進LNG發展是大勢所趨。我認為，如今能源和航運兩個行業應齊心協力齊頭並進。」
然而，普拉滕先生表示，為了達到2050年溫室氣體（GHG）排放目標，航運業仍需更加清潔的燃油—但不論是氫還是氨，當前可選擇的方法中並沒有任何良方能大規模、可持續性地生產。行業仍需在零排放技術與燃油技術的研發上攜手並進。
普拉滕先生說：「我們正與其他行業夥伴共同協作，研究如何籌集研發基金，以及如何對燃料徵稅以籌集資金。」
中英中船船舶管理集團（Anglo-Eastern Univan Group）首席執行長兼香港船東協會副主席比約恩•霍加德強調，應該籌措資金用於為航運企業搭建一個公平的競爭環境。他說，各國政府應削減對化石燃料生產商的巨額補貼，以便加快向碳中性能源轉移。據環境與能源研究所最新研究估計，美國與歐盟每年向化石燃料業直接補貼金額分別達到200億美元和500億美元。
鮑爾林表示，有別於歐盟碳排放交易體系，船舶碳排放稅收或許能成為一種替代的新市場機制，從而為行業提供更為便捷的方法。
未來世界船隊及其碳排放量預測模型
最新的《2050年海事預測》（Maritime Forecast to 2050）報告中，一項新提出的溫室氣體（GHG）路徑模型有助於航運業在減少溫室氣體排放措施實施過程中準備與評估政策調整和技術變動的影響提供幫助。
借助長期GHG路徑模型，該報告基於預計運量需求預測了2050年全球船隊規模、燃料結構與二氧化碳排放量的可能結果。
該報告的主要作者之一、DNV GL監管事務部首席顧問地托爾·隆格說：「為滿足IMO減少航運業溫室氣體排放的目標，船舶將被採取強制性措施。同樣，為支持新能源科技的發展與利用，也將會有許多政策措施出臺。當我們運用該模型分析為減少航運溫室氣體排放所採取的不同監管方式所帶來的不同結果時，模型的結果是非常準確的。這些發現非常及時，有助於説明IMO決定政策優先順序以及採取何種措施。」
DNV GL《2019年能源轉型展望報告》之一的《2050年海事預測》，不僅關注IMO溫室氣體排放目標，還關注外部對航運業日益增長的減排壓力。它研究了能源效率、物流以及替代性燃料各種潛在發展趨勢下航運業如何達到GHG目標。借助長期GHG路徑模型，該報告基於預計運量需求預測了2050年全球船隊規模、燃料結構與二氧化碳排放量的可能結果。
隆格說：「我們堅信，海事生態系統中每個利益相關者都應當瞭解這一研究結果。這裡所說的利益相關者包括船舶設計師、造船廠、船東、運營商、承租人、發動機與儲存系統製造商、港口船舶燃料和岸動力基礎設施的公共和私人開發商，以及如銀行、保險公司等其他金融行業參與者。」
GHG路徑模型評估了多個未來發展情景。船隊發展模組每年增減船隻以平衡海上貿易需求下的船隊供給運力。減排能耗模組每年評估現有船舶和新建船舶GHG減排措施。反饋回路通過增加新船維持船隊貿易運力，從而調整航速。另一回路確保船隊運用技術措施和燃油以逐年減少未來安裝成本。這反映了技術的發展以及因日趨成熟而對市場的影響。
2050年以前航運業二氧化碳排放量預測
DNV GL的《2050年海事預測》介紹了三種類比GHG路徑模型的成果。其中兩個強調船舶設計或運營要求，以便實現IMO目標。兩者都為個體船舶制定相關規定，以鼓勵必要的減排，但二者的側重點有所不同（見表）。
DNV GL關於減少溫室氣體排放法規的三個模擬方案的說明
| 實現IMO目標的兩種方案 | 第三種方案 | ||
| 專注於設計要求1（DR） | 專注於運營要求（OR） | 維持當前政策（CP） | |
| 針對新建船舶的設計要求 | 目前已通過的EEDI要求可持續至2035年
·從2035年開始：減少60％排放 ·從2040年開始：減少90％，從近海船推廣至深海船 |
當前已通過的EEDI要求 | 當前已通過的EEDI要求 |
| 針對所有船舶的運行要求 | 到2040年逐漸減少到45％ | 到2050年逐漸減少到60％ | 沒有要求 |
註：1此處的設計和運營要求參考2015年的平均船舶設定的碳強度要求，即要求接近於能源效率設計指數（EEDI）框架中使用的輔助線。
第一種途徑假設現有船隻和未來20年內修建的船隻不會有向可替代的碳中性燃料的重大轉變。這種情景下，自2040年起，新建船舶燃料必須完全轉變。在此假設下，航運業不必考慮機器翻新和現有轉換器與燃油的匹配，而只需繼續根據相關度最高的燃油建造新船。
第二種情景則通過經營船舶的運營要求來實施漸進性改進。高級生物柴油和液化沼氣等完全替代燃料是避免昂貴改造費用的首選。
第三種「現行政策」路徑描述了如若沒有進一步政策出臺將會發生的局面。它假設IMO除現有的《能效設計指數》和《船舶能效管理計畫》外不發佈任何其他規定。
據估計，2008年航運業排放了9.21億噸二氧化碳，2018年則排放了9.7億噸。據DNV GL能源轉型展望報告資料中運力需求增長39％，若碳濃度保持不變，2050年排放量將達到12.1億噸。
隆格說：「所有路徑中，節能措施和減速航行的影響重大，甚至可於2035年初期實現目標。這是因為這些措施不需要翻新船隊設施。2020年代中期至後期，排放量將達到峰值。」
若沒有進一步規定，除非替代燃料價格與化石燃料齊平，否則無法充分利用替代燃料達成IMO GHG目標。根據「現行政策」途徑的預測，直至2050年，二氧化碳排放量將達到6.7億噸，僅低於2008年水準四分之一多（27％）。在此情景下，二氧化碳濃度最終為8.2克每噸英里，比2008年減少了62％。而另外兩種達成IMO目標的途徑下，2050年碳濃度約為5.6克每噸英里，比2008年減少了74％。
結果表明，即使航運貿易增長緩慢或適度，實現IMO 2050年減少50％CO2的目標仍比減少70％碳濃度的措施要嚴格得多。
未來船隊的燃料結構預測
全球航運業能源總用量預計將從2018年的10.6焦耳（EJ）上升至2025年的峰值11.6EJ（約合210公噸油當量）。至2050年，這一資料將降至9～9.5EJ，其中占比最大的分別為貨櫃船（23％）、散貨船（16％）和油輪（13％）。
在所有方案中，液化甲烷占2050年燃料結構的主要份額，從40％至80％不等甲烷的主要能源在化石、生物質和其他可再生能源間變化。
氨最有希望用於新建船舶的燃料碳中和。另一選擇是逐步改變現有船舶所使用的、與當前燃油轉換器相容的完全替代性燃料，如用生物或電-柴油替代液體燃料，或生物/電-甲烷替代液化天然氣。之所以看好氨的使用，是因為與氫氣（H2）、液化沼氣和合成甲烷相比，轉爐、儲存和氨作為燃料自身的轉化器成本較低。
若要實現IMO GHG減排目標，到本世紀中葉，碳中和燃料必須占國際航運業30％～40％的能源供給。
而對於「現有政策」類比方案，該模型預計將過渡部分燃料至其他燃料，2050年化石燃料將占93％，其中為50％為LNG，43％為液化燃料。在所有類比路徑中，由於價格原因，LNG使用率較高，預計LNG價格至2050年呈下降趨勢。
在所有模擬情景中，2050年，岸電將通過電池和岸對船動力，提供5％～7％不等的船舶總能耗。合計為150至170太瓦時（terawatt hours）。服務和客運領域將占最大份額，將近18％的能源由電網供電。
研究結果表明，帶脫硫裝置的HFO價格實惠。使用重油和脫硫裝置（洗滌塔）主要原因是HFO、LNG和低硫燃油/船用汽油價格存在差異。所有類比方案都偏向於使用帶脫硫裝置的HFO。在「現有政策」方案下，帶洗滌塔的HFO在船隊燃料結構中占17％。
在《2050年海事預測》中進一步討論了HFO的成本和可獲得性，該報告還進一步完善了DNV GL的脫碳模型，以適應未來船舶在法規、可替代燃料、燃料轉換器和燃料儲備系統方面的新發展。
隆格總結道：「我們的模型表明，實現IMO GHG減排目標雖然有挑戰性，但也是有可能的。進一步建模可幫助政策制定者和海運行業預測擴大可替代燃料供給下為滿足新法規所產生的消費需求。」
歐盟能單方面監管航運業碳排放嗎？
IMO近期事態反映了在全球範圍內建立海事碳排放稅或其他碳排放定價體系的困難性。IMO船舶溫室氣體減排會間工作組會議於11月15日結束，會議不贊同限制航速以降低碳排放的提案，而更偏向於有針對性的措施。
多數船東贊成降低航速的提案。這並不奇怪。限速將大幅度減少他們船隊的GHG排放量，同時這些減排成本將由租船公司和貨主承擔。較慢的航速會減少有效船舶運力供給，從而提高運價。
在此會議之前，11月13日，在紐約航運金融會議（Marine Money conference）的小組討論中，Ridgebury油輪集團CEO鮑勃·伯克（Bob Burke）在發言中預測了減速提案的負面後果。
伯克說：「限速將造成租船公司的成本損失，這意味著它們會受到許多挫敗，我並不認為會有多少租船公司贊成這個提案。」
伯克舉例說：「在討論OPA’90（源於埃克森·伐耳迪茲燃油洩漏事故的法律）時，靜液力壓載可立刻有效解決該問題（相對於向雙殼船過渡）。靜液力壓載將限制貨物裝載水準，以確保燃料艙損壞後海水流入艙內，而燃油不會流出。石油公司斷然拒絕這種做法，因為這將增加它們的成本。」
推行全球碳排放定價體系也將面臨同樣的阻力。國際貨幣基金組織（IMF）的檔闡釋了推行國際碳稅的理由。在10月下旬舉行的全球海事論壇（Global Maritime Forum）上，BW集團董事長安德莉亞斯·蘇曼-鮑（Andreas Sohmen-Pao）表示，「為面對全球航運脫碳挑戰，航運業需要徵收碳稅。既然為大勢所趨，我們就應當調整塑造它。」
在航運金融論壇上，有人詢問DryShips集團CEO喬治·伊克諾莫（George Economou）全球航運碳稅前景。他回答道：「問題在於，我們可以討論其發展和內容，但最終決策權在石油公司手中。你能想像石油公司願意將30％的利潤用於開發新內容嗎（即為航運業低碳排放解決方案提供資金）？如果你是石油公司的投資者，你願意嗎？當然不願意。所以我認為，他們會抵制它，碳稅徵收並不會很快出現。」
不僅僅是石油公司。世界上大多數大型企業實體都依賴於跨洋商品廉價流動。絕大多數情景下，這些企業實體都是國有的企業。
如果價格上升危及進出口和經濟增長，國家領導人會對碳稅實施猶豫不決。這是達成全球共識的極大障礙。
如果歐盟對遠洋運輸實施某種形式的碳排放定價，而國際海事組織（IMO）並未效仿或是多年後定理相仿規定，從而導致碳排放制度長期或永久的「巴爾幹化」，全球貿易將產生怎樣的變化？
12月2日，歐盟委員會新任主席烏爾蘇拉·馮德萊恩（Usula von der Leyen）女士在聯合國氣候大會（United Nations climate conference,COP25）的講話中說：「以後十天內，歐盟委員會將提交《歐洲綠色協議（European Green Deal）》。到2020年3月，我們將提出有史以來首個歐盟氣候政策，把碳排放交易擴大至包括運輸在內的所有相關領域。」
國際貨幣基金組織（IMF）在2018年9月發佈的《國際海事燃料碳稅：方案評估》（Carbon Taxation for International Maritime Fuels: Assessing the Options）中提及了單方面定價碳稅的可能性。該檔指出，在缺乏全球協議的現狀下，歐盟將著手實施區域性碳排放定價。
一方面，歐盟近期事態、IMO政策制定長期停滯以及全球共識的固有障礙表明，極有可能出現「EU現有政策，IMO隨後出臺」的局面。
另一方面，歐盟政策出臺的前提是各成員國達成一致，但是這尚需待定。
歐盟內脫碳解決方案所面臨的政治挑戰
2018年1月，世界銀行發佈的《國際運輸的區域性碳排放定價（Regional Carbon Pricing for International Transport）》檔中指出了類似於歐盟碳排放定價體系的非全球性解決方案所面臨的挑戰。
該檔指出：「區域性徵稅必須由港口國（而非船旗國，即船籍國）徵收，並且GHG排放必須被歸納於港口國領海之外。港口國對國家領海之外活動的管轄權尚存爭議。」
假設歐盟和其他區域性組織能夠贏得法律管轄權，下一個挑戰便是防止航運利益集團在這個體系中鑽空子。如果碳排放定價適用於貨物到達和離開之間港口間的海上時間，則托運人可增加在附近樞紐轉運，最大程度減少碳排放定價所涵蓋的運輸範圍。
石油產品和液化氣出口又引起了其他問題。此類貨物在運輸中往往被多次交易，船舶出發時最終目的地往往並不明確。如果歐盟建立碳排放定價體系，它如何對這種目的地靈活的貨物進行定價，或防止此類貨物被「轉讓」給附近港口的企業，而最終轉售到更遠的區域？
世界銀行檔並未解決的問題是，航運市場的基本動態為區域碳排放定價造成了更大的困擾。若將成本轉嫁給托運人，歐盟進口價格和歐盟出口貨物競爭力都會受到影響。如果成本由船舶收益分擔，那些全球範圍內航行的船舶為歐盟港口提供服務的意願會受到打壓，從而導致船舶供應不足，最終仍由歐盟進出口商承擔後果。
在缺少全球性制度的情景下，歐盟航運業碳排放制度是否能夠建立或取決於存在缺陷的前提。荷蘭專門研究氣候變化和碳排放市場的SQ諮詢公司的高級經理巴勃羅·羅達斯·馬丁尼（Pablo Rodas-Martini）表示：「歐盟委員會徵收碳稅的可能性極小，幾乎是不可能。」
馬丁尼說：「原因很簡單：據歐盟規定，任何新稅都必須得到所有成員國的一致同意。這使得航運業徵收碳稅的提議幾乎不可能通過。由於這一規定，能源稅的通過幾乎耗費了12年。已披露的綠色協定中提到，新委員會希望‘努力’廢除該一致同意規則，不過我們離這一點還很遠。除了對航運業徵收碳稅之外，歐盟委員會和歐盟議會在過去還提到將航運業納入歐盟排放交易體系（European Union Emission Trading System, EU ETS），納入方式與幾年前航空業相似。」
馬丁尼說：「EU ETS涵蓋了歐盟所有發電廠和能源密集型產業。但是在航空方面，僅歐盟內部航班被納入EU ETS，如若航運業被納入體系中，將會面臨相似情景：僅歐盟貨物被納入，大多數航運業務將脫離EU ETS，因為在航運方面，歐盟的內部份額遠低於航空業歐盟的內部份額。歐盟內部航運貨物占比較少的問題，將迫使歐盟對IMO施加更多壓力，以推動IMO實施更加雄心勃勃的氣候變化戰略。」
迄今為止，IMO在未來碳排放問題上的疑慮對船東利益來講是有利的。不確定性引發了人們對新建船舶設計過時的憂慮。這一憂慮大大減少了新船承租的數量，同時也限制了未來船隻運量供給，並維護了運價水準。
Eagle散貨集團（Eagle Bulk）的CEO加里·沃格爾（Gary Vogel）說：「航運業非常清楚與碳排放掛鉤的結果往往會變成負面的。因此，它正在尋求通過全球海事論壇和行業內志願協議（如『歸零協議（Getting to Zero Coalition）』以及船舶融資方面的『波塞冬原則（the Poseidon Principles）』）積極解決問題。」
Eagle散貨集團CEO加里·沃格爾（Gary Vogel）在海事金融論壇上說：「如果你回顧一下壓載水處理和IMO 2020的部分內容，便會發現，在談判桌上佔有一席之地是非常重要的。尤其是壓載水處理，所有的錯誤資訊、開始與停止的資訊都是毫無用處的。如果你再考慮脫碳及其對航運業的影響程度，不論是碳稅還是其他方法，我們都知道，必須比過去採取的措施要再上一層樓。這關係到在談判桌上有一席之地，並且為確保我們在更好軌道上運行而發聲，因為它舉足輕重。」
參考文獻：
- Cichen Shen: Shipping should shape its own path to decarbonisation, Lloyd’s List 21 Nov 2019
- Forecasting the effects of world fleet decarbonisation options, Sponsored by DNV GL, Lloyd’s List 03 Dec 2019
- Greg Miller: Could Europe unilaterally regulate shipping carbon emissions? American Shipper Dec. 4, 2019
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