隨著對環(huán)境保護科學研究的日益深入，控制溫室氣體排放、保護大氣環(huán)境問題受到航運界的普遍關注，二氧化碳是最重要的人為溫室氣體。據(jù)DNV的研究報告指出，船舶排放的二氧化碳量占到總排放量的2～3％。在國際貿易和世界經(jīng)濟快速發(fā)展的推動下，船舶日益大型化，船舶功率不斷增加，CO2排放量也日益增大，隨著人們對環(huán)境保護重視程度的日益提高，船舶節(jié)能減排問題受到了造船界和航運業(yè)的普遍關注。
一、低碳環(huán)保迫在眉睫
在溫室氣體減排的潮流已不可逆轉的背景下，EEDI的產生演變經(jīng)歷了漫長論證過程。時至今日，在2011年7月召開的國際海事組織海洋環(huán)境保護委員會(MEPC)第62次會議上，能效設計指數(shù)EEDI與船舶能效管理計劃SEEMP作為MARPOL附則Ⅵ的延續(xù)獲得通過，將于2013年1月1日生效，并將于2015年起執(zhí)行。
EEDI是一種新船設計標準，2013年1月1日以后開工的400GT以上的國際航行所有新船和重大改建的新船以及部分重大改建的現(xiàn)有船舶必須進行EEDI的計算，并滿足相應的能效要求(基線值)這將涉及七類主要船型，即散貨船、氣體運輸船、油輪、集裝箱船、多用途船、冷藏船及混裝船。EEDI納入強制要求，將進一步暴露我國船舶工業(yè)技術創(chuàng)新不足的問題，影響市場競爭地位。同時，基線要求將構成行業(yè)的技術門檻，分化并威脅發(fā)展中國家造船產業(yè)的發(fā)展。他指出，我國高技術附加值船舶的設計水平以及大型船用配套設備和關鍵零部件的生產能力不足，船體優(yōu)化設計缺乏創(chuàng)新概念和核心技術，船用節(jié)能技術的研究應用基礎薄弱、反映遲緩，不具有高技術附加值自主知識產權的船用設備品牌產品等，將導致我國船舶設計和建造工業(yè)面臨更多挑戰(zhàn)。
據(jù)權威部門初步統(tǒng)計，在基線折減率為10%時，我國近10年建造的船舶中，符合EEDI要求的油船為54.1%、集裝箱船為30.4%，散貨船只有4.6%；當折減率為30%時，符合要求的油船為16.2%，集裝箱船為4.3%，散貨船為2.1%。顯然，EEDI2013年就開始全面強制實施，將對我國船舶工業(yè)造成嚴重沖擊，被強制淘汰或進入優(yōu)化序列的船型不在少數(shù)。
交通運輸部安全總監(jiān)劉功臣在接受記者采訪時表示，這既是國際海事組織首次制定并通過的關于船舶溫室氣體減排的強制性能效技術標準，也是人類歷史上第一部專門針對國際海運的溫室氣體減排法律文件。這標志著國際海運業(yè)低碳時代的正式到來，也意味著海運業(yè)將面臨著嚴峻的"碳"考驗。中國政府已經(jīng)向全世界莊嚴宣布，到2020年單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～45%，國務院已經(jīng)通過了"十二五"節(jié)能減排綜合性工作方案。交通運輸"十二五"發(fā)展規(guī)劃也明確了，到2020年，營運船舶單位運輸貨物周轉量能耗下降15%，二氧化碳排放下降16%。毫無疑問，推進船舶節(jié)能減排工作與我國節(jié)能減排的總體戰(zhàn)略目標完全吻合。
相對與國際海運市場即將強制執(zhí)行能效標準，中國內河船舶能效設計指數(shù)仿佛并未納入到強制要求之列。但其實包括中國船級社的各方已經(jīng)開始著手相關的工作。為把握這場變革帶來的新機遇，CCS基于IMO的GBS理念制定了"綠色船舶計劃"，以國際節(jié)能、環(huán)保、減排政策研究為基礎，針對國內外節(jié)能減排技術整體實力的現(xiàn)狀，推行新造船和現(xiàn)有船舶節(jié)能減排管理和技術相關措施，以滿足船舶工業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的需要。同時，為航運業(yè)提供更多的節(jié)能減排支持服務。為政府制定船舶節(jié)能減排政策提供支持，促進船舶能源效能的持續(xù)提高，減少污染物排放，并控制和減緩溫室氣體釋放。制度上，CCS還成立了由社領導牽頭的政策組、技術和實施小組，確保節(jié)能減排工作順利開展。這意味著我國內河船舶不但面臨的低碳的考驗，而且低碳形勢也是迫在眉睫，不容忽視。
二、長江船舶現(xiàn)狀分析
我國目前已經(jīng)初步形成了以長江、珠江、黑龍江、京杭運河等水系為骨干的內河航運體系。而其中最為重要的即被譽為黃金水道的長江航運體系。國內航行的船舶主要包括三類：海船；江海直達船；內河船。長江中主要有江海直達船和內河船這兩類船舶。由于CCS將基于IMO的GBS理念制定"綠色船舶計劃"，再計劃尚未公布之時，以國際航線船舶的能效要求為基準，結合實船資料，對長江船舶的能效現(xiàn)狀進行試探性分析。
我國長江內河船主要以可運載散貨和集裝箱的多用途船型為主，還有少量的集裝箱船，成品油船和滾裝船。根據(jù)收集到的39艘貨船資料，以干散貨船的基線公式為基準，對其進行計算，得到如下結果：多數(shù)船舶的實際EEDI都在目前GHG-WG2/2/7定的基線以下，也就是說基本都能滿足EEDI的要求。這主要在于所計算的江海直達船舶的航速在9.2~13.5Kn之間，且屬于淺吃水肥大型船舶。對于更多長江內河船舶，還存在著大型化標準化不足，主機油耗高，運輸效率較低的問題，實際長江船舶的EEDI現(xiàn)狀將比圖表中的較差，考慮到IMO計劃每隔一個時間段就會調整EEDI的基線值，逐漸緊縮以提高對能效指數(shù)的控制。因此我長江船舶需要抓緊現(xiàn)階段的時間來考慮各類能效創(chuàng)新技術和船型優(yōu)化措施，以提高船舶能效，應對將來強制性規(guī)范的要求。
三、節(jié)能減排技術對策初探
我國造船業(yè)雖然位居世界第三，但尚未形成船體優(yōu)化設計核心技術，缺乏具備高技術附加值的自有船用設備品牌，大型船用配套設備和關鍵零部件的生產能力不足。一旦國際海事組織強制執(zhí)行能效設計指數(shù)，將對我國的船舶設計、生產工藝技術、配套設備、新能源技術應用等提出巨大挑戰(zhàn)。為促進內河航運的調整，是我國內河船舶滿足即將出臺的CCS"綠色船舶計劃"。怎樣在內河航運船舶大型化和標準化之際，在設計中注入"低碳"理念，推進內河船舶大型化和標準化之際也向低碳環(huán)保轉變更成為一大挑戰(zhàn)。
要促進內河航運順利踏上低碳化道路，可借鑒國際和國內沿海海運的低碳創(chuàng)新方式，從以下幾個方面嘗試努力：即建立綠色節(jié)能機制；創(chuàng)新節(jié)能環(huán)保技術；完善污染防治法律制度；提升船員技術水平。通過各方面的努力可以在船舶設計、營運和管理機制三方面減少CO2的排放，實現(xiàn)低碳航運。針對船舶的設計和制造環(huán)節(jié)，最重要的就是新技術的應用。利用創(chuàng)新節(jié)能環(huán)保技術減少船舶EEDI值，實現(xiàn)設計環(huán)節(jié)的綠色船舶。
伴隨著世界經(jīng)濟發(fā)展的需要，新能源、新技術正處于一個快速成長的良好時期，但在船型的發(fā)展中大量使用新技術仍然存在一定的風險，主要是：
1、環(huán)保節(jié)能技術的成熟度不夠。
在沒有長時間驗證的情況下，新船在實際使用過程中存在的風險。國外在新能源利用方面一度開發(fā)出利用太陽能、風能作為推進動力的船舶，可以大幅降低溫室氣體的排放量，但這種綠色、清潔的能源技術如何能大范圍的推廣到商船船隊中使用仍然是巨大的未知數(shù)。又如目前造船界非常火熱的壓載水處理裝置，鑒于壓載水管理公約何時得到各船旗國批準達、到所需的商船總噸位尚未可知，滿足D2標準開發(fā)的壓載水處理裝置仍然僅有少數(shù)的幾家得到IMO的最后認可，更不用提是否在實船上經(jīng)過長期驗證。
2、新船型開發(fā)、新技術帶來的技術成本的上升。
近些年來，各項環(huán)保公約的實施使船東不得不增加投入以滿足對船舶的各種要求。低碳船型、新設備、新技術的應用必將也帶來船舶設計、建造成本的上升，船舶的經(jīng)濟性還需慎重考慮。
低碳減排措施有很多，分為技術性減排措施，營運性措施和基于市場的減排措施。本文主要介紹與船舶設計制造息息相關的技術性減排措施。上文中分析了技術性減排措施可能存在的風險，接下來就具體針對兩種主要的風險具體分析低碳減排措施。
針對環(huán)保節(jié)能技術的成熟度不夠和技術成本上升的問題，可以把EEDI改進措施分為兩類。第一類是EEDI常規(guī)改進措施，第二類是EEDI未來改進措施。
根據(jù)規(guī)定，船舶設計的EEDI值≤要求的EEDI值＝(1-X/100)*基準線，而在不同時期，也就是現(xiàn)在和未來，船舶要求的EEDI值是不用的，上面公式中X為折減系數(shù)，隨著時間的推移，折減系數(shù)將增大，隨之要求的EEDI值將變得更小，船舶設計的EEDI值將更為嚴格。
第一階段是2013.1.1-2014.12.31，對于不同船型X為0，采用基準線。
第二階段是2015.1.1-2019.12.31，對于不同船型X為0-10，采用第一階段設計要求線。
第三階段是2020.1.1-2024.12.31，對于不同船型X為0-20，采用第二階段設計要求線。
第四階段是2025.1.1以后，對于不同船型X為0-30，采用第三階段設計要求線。
針對現(xiàn)階段即2013-2019年，設計要求線還不是特別低，第一類改進措施理論較為成熟，技術得到驗證，可在當前的條件下或者未來的十年內得到應用和推廣，是一種切實可行的低碳減排措施，對我國內河船舶EEDI值減小以滿足將要設定的基線值有重要的意義。常規(guī)改進措施包括：
1、型線優(yōu)化。通過型線優(yōu)化減小靜水阻力，提高推進效率，減小波浪增阻。具體實施流程為在原型方案模型試驗的基礎上提出改型方案。改型方案的提出是在原型方案CFD評估的基礎上結合專家經(jīng)驗和半自優(yōu)化技術完成的，形成的改型方案還需進行模型試驗驗證。
2、螺旋槳設計優(yōu)化。包括各種高效螺旋槳，有對轉螺旋槳，VLCC3葉螺旋槳，Kappel螺旋槳和NPT螺旋槳等。
3、舵葉優(yōu)化。此項改進措施包括優(yōu)化舵葉剖面，減小葉厚比，舵槳組合設計和扭曲舵設計。
4、提高推進效率的節(jié)能裝置。包括預旋葉系統(tǒng)，舵鰭系統(tǒng)，帶舵秋的扭曲舵Mewis導管等。每項均可提高4%以上的推進效率。
5、主機選型優(yōu)化。選擇新一代主機：低轉速G型主機、電噴主機等。電噴主機采用部分負荷或低負荷優(yōu)化模式。
6、增大載重量。提高高強度鋼使用的比例或鋼級，優(yōu)化設計減少結構、管系和設備重量等。采用抗疲勞鋼，耐腐蝕等新材料。
7、減少上建風阻。
8、焊接改進以降低摩擦阻力。
第一類措施在當前基線值下可以減少約15%的CO2排放。
而隨著時間的推移2020年以后，第二階段第三階段的設計要求線將變得更低。通過上訴常規(guī)改進措施可能無法滿足需求，就需要更多現(xiàn)在還不完善的新技術或新能源的應用，這里稱之為EEDI的第二類改進措施--未來改進措施。未來改進措施包括：
1、低阻力油漆。高新材料的低阻力油漆可減少5%左右的摩擦阻力。
2、氣泡減阻系統(tǒng)。目前經(jīng)實驗驗證的最大船舶的船長120m,因為水與氣體的摩擦小于水與船體外表面的摩擦力，氣泡減阻可以有效的減少摩擦阻力。
3、廢熱回收裝置。包括廢氣鍋爐+蒸汽透平發(fā)電機，主機廢氣透平發(fā)電機，主機高溫冷卻水加熱鍋爐給水或生活用水，船舶使用熱泵技術等等。
4、LNG作為燃料。包括LNG艙罐的布置，LNG燃料的補給。
5、風能利用。風能技術可分為風帆，箏帆等。利用風能作為為節(jié)能環(huán)保能量。
6、太陽能利用。太陽能電池的利用一直作為最被看好的清潔能源，起太陽能電池板單位面積的能量吸收轉化率如果得到大幅度提升，必定能大大減少碳燃料的使用。
7，其他技術。包括燃料電池、生物質材料，LED技術的利用，船舶動力管理系統(tǒng)和核能的利用。
第二類改進措施提供了更多的優(yōu)化選擇，在2030時可以減約30%-50%的CO2排放。
針對新技術的開發(fā)利用帶來經(jīng)濟成本的上升這個風險，又可以把低碳措施分為兩類，第一類是在減少CO2排放的同是降低了成本，第二類是在減少CO2排放但以消耗資金為代價。顯然直觀的看第一類措施較優(yōu)可以既節(jié)省成本也達到CO2減排的目的，但是往往是以減少航行距離速度或者主機功率為代價，而且隨著EEDI設計要求線的進一步降低不得不用消耗資金來開發(fā)新技術以減少CO2排放?？陀^的看待應該以CO2減排量帶來資金成本的減少或增加的乘積來表征積極性和各種技術的優(yōu)劣。
從經(jīng)濟性考慮，首先考慮一類措施，是在減少CO2排放的同是降低了成本。在單位CO2減排量節(jié)省最多成本的措施為減少航行距離，在船舶營運中適當選擇航線將能最好的減少CO2排放，但這并不屬于本文所討論的技術措施。其次的措施為主機選型優(yōu)化和進行主機監(jiān)控。其余包括減小輔機及鍋爐燃料消耗量，提高螺旋螺旋槳推進效率和與主機的匹配，型線優(yōu)化以及對外殼的優(yōu)化實現(xiàn)減阻的目的。主要為常規(guī)改進措施，及在滿足技術成熟度的情況下也滿足經(jīng)濟性。
對于第二類措施，以消耗等量資金能減少的CO2排放總量考慮，首當其沖的是減小航速，由于EEDI計算值基本與V3成正比，所以航速的減小能最有效的達到減排的目的，但是由于航速降低將使得經(jīng)濟性受損。以消耗等量資金能減少的CO2排放總量為衡量指標，較為明顯的措施還有建立船舶的廢熱回收裝置，實現(xiàn)熱能的二次利用。在新能源的開發(fā)與利用這一塊。燃料電池開發(fā)成本低，可實現(xiàn)的CO2減排量高，是目前性價比最高的新能源開發(fā)類型。其次是風帆，開發(fā)成本最高，現(xiàn)階段最難實現(xiàn)的為太陽能電池的開發(fā)利用。但如果未來真正攻克起太陽能電池板單位面積的能量吸收轉化率這一難題，將是潛力最大的綠色環(huán)保新能源。主要為未來改進措施，及在基于折減率考慮時不犧提高技術成本來進一步減少CO2排放，建造更為節(jié)能環(huán)保的綠色船舶。
對新造船能效指數(shù)起決定性作用的主要參數(shù)有航速、為達到該航速而需的安裝功率、船舶載貨量三項。而能效設計指數(shù)對航速的變化最為敏感，如果想在短時間內考慮權宜之計，減小設計航速將是所需的推進功率降低獲得更小的EEDI值。但是如果一味降低航速不但影響了運輸效率，而且在以后的船舶應變中將顯得適應性不足。所以不能單一的采取這一措施，應該綜合運用多項改進措施疊加來減少碳排放，在綜合優(yōu)化措施方面應參照世界一些對市場較為敏感的航運公司和船級社紛紛推出環(huán)保節(jié)能船型，通過與船舶設計公司、船廠聯(lián)合研發(fā)，打造出高科技的綠色船舶的經(jīng)驗。
在高效、減排呼聲高漲以及海事新規(guī)范、新標準不斷出臺的當下，通過低碳設計而具備綠色"基因"的船舶將成為船市主角。一項優(yōu)秀的船舶設計，不僅可以幫助船企降低建造成本及難度，縮短建造周期，還可以降低船舶使用過程中的運營成本、環(huán)保成本和維護成本，為船東節(jié)省資金投入。可以預見，充分運用綠色設計理念和船舶節(jié)能技術，開發(fā)出高效、環(huán)保的優(yōu)秀船舶，將是長江及內河船型發(fā)展的方向。
一、低碳環(huán)保迫在眉睫
在溫室氣體減排的潮流已不可逆轉的背景下，EEDI的產生演變經(jīng)歷了漫長論證過程。時至今日，在2011年7月召開的國際海事組織海洋環(huán)境保護委員會(MEPC)第62次會議上，能效設計指數(shù)EEDI與船舶能效管理計劃SEEMP作為MARPOL附則Ⅵ的延續(xù)獲得通過，將于2013年1月1日生效，并將于2015年起執(zhí)行。
EEDI是一種新船設計標準，2013年1月1日以后開工的400GT以上的國際航行所有新船和重大改建的新船以及部分重大改建的現(xiàn)有船舶必須進行EEDI的計算，并滿足相應的能效要求(基線值)這將涉及七類主要船型，即散貨船、氣體運輸船、油輪、集裝箱船、多用途船、冷藏船及混裝船。EEDI納入強制要求，將進一步暴露我國船舶工業(yè)技術創(chuàng)新不足的問題，影響市場競爭地位。同時，基線要求將構成行業(yè)的技術門檻，分化并威脅發(fā)展中國家造船產業(yè)的發(fā)展。他指出，我國高技術附加值船舶的設計水平以及大型船用配套設備和關鍵零部件的生產能力不足，船體優(yōu)化設計缺乏創(chuàng)新概念和核心技術，船用節(jié)能技術的研究應用基礎薄弱、反映遲緩，不具有高技術附加值自主知識產權的船用設備品牌產品等，將導致我國船舶設計和建造工業(yè)面臨更多挑戰(zhàn)。
據(jù)權威部門初步統(tǒng)計，在基線折減率為10%時，我國近10年建造的船舶中，符合EEDI要求的油船為54.1%、集裝箱船為30.4%，散貨船只有4.6%；當折減率為30%時，符合要求的油船為16.2%，集裝箱船為4.3%，散貨船為2.1%。顯然，EEDI2013年就開始全面強制實施，將對我國船舶工業(yè)造成嚴重沖擊，被強制淘汰或進入優(yōu)化序列的船型不在少數(shù)。
交通運輸部安全總監(jiān)劉功臣在接受記者采訪時表示，這既是國際海事組織首次制定并通過的關于船舶溫室氣體減排的強制性能效技術標準，也是人類歷史上第一部專門針對國際海運的溫室氣體減排法律文件。這標志著國際海運業(yè)低碳時代的正式到來，也意味著海運業(yè)將面臨著嚴峻的"碳"考驗。中國政府已經(jīng)向全世界莊嚴宣布，到2020年單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～45%，國務院已經(jīng)通過了"十二五"節(jié)能減排綜合性工作方案。交通運輸"十二五"發(fā)展規(guī)劃也明確了，到2020年，營運船舶單位運輸貨物周轉量能耗下降15%，二氧化碳排放下降16%。毫無疑問，推進船舶節(jié)能減排工作與我國節(jié)能減排的總體戰(zhàn)略目標完全吻合。
相對與國際海運市場即將強制執(zhí)行能效標準，中國內河船舶能效設計指數(shù)仿佛并未納入到強制要求之列。但其實包括中國船級社的各方已經(jīng)開始著手相關的工作。為把握這場變革帶來的新機遇，CCS基于IMO的GBS理念制定了"綠色船舶計劃"，以國際節(jié)能、環(huán)保、減排政策研究為基礎，針對國內外節(jié)能減排技術整體實力的現(xiàn)狀，推行新造船和現(xiàn)有船舶節(jié)能減排管理和技術相關措施，以滿足船舶工業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的需要。同時，為航運業(yè)提供更多的節(jié)能減排支持服務。為政府制定船舶節(jié)能減排政策提供支持，促進船舶能源效能的持續(xù)提高，減少污染物排放，并控制和減緩溫室氣體釋放。制度上，CCS還成立了由社領導牽頭的政策組、技術和實施小組，確保節(jié)能減排工作順利開展。這意味著我國內河船舶不但面臨的低碳的考驗，而且低碳形勢也是迫在眉睫，不容忽視。
二、長江船舶現(xiàn)狀分析
我國目前已經(jīng)初步形成了以長江、珠江、黑龍江、京杭運河等水系為骨干的內河航運體系。而其中最為重要的即被譽為黃金水道的長江航運體系。國內航行的船舶主要包括三類：海船；江海直達船；內河船。長江中主要有江海直達船和內河船這兩類船舶。由于CCS將基于IMO的GBS理念制定"綠色船舶計劃"，再計劃尚未公布之時，以國際航線船舶的能效要求為基準，結合實船資料，對長江船舶的能效現(xiàn)狀進行試探性分析。
我國長江內河船主要以可運載散貨和集裝箱的多用途船型為主，還有少量的集裝箱船，成品油船和滾裝船。根據(jù)收集到的39艘貨船資料，以干散貨船的基線公式為基準，對其進行計算，得到如下結果：多數(shù)船舶的實際EEDI都在目前GHG-WG2/2/7定的基線以下，也就是說基本都能滿足EEDI的要求。這主要在于所計算的江海直達船舶的航速在9.2~13.5Kn之間，且屬于淺吃水肥大型船舶。對于更多長江內河船舶，還存在著大型化標準化不足，主機油耗高，運輸效率較低的問題，實際長江船舶的EEDI現(xiàn)狀將比圖表中的較差，考慮到IMO計劃每隔一個時間段就會調整EEDI的基線值，逐漸緊縮以提高對能效指數(shù)的控制。因此我長江船舶需要抓緊現(xiàn)階段的時間來考慮各類能效創(chuàng)新技術和船型優(yōu)化措施，以提高船舶能效，應對將來強制性規(guī)范的要求。
三、節(jié)能減排技術對策初探
我國造船業(yè)雖然位居世界第三，但尚未形成船體優(yōu)化設計核心技術，缺乏具備高技術附加值的自有船用設備品牌，大型船用配套設備和關鍵零部件的生產能力不足。一旦國際海事組織強制執(zhí)行能效設計指數(shù)，將對我國的船舶設計、生產工藝技術、配套設備、新能源技術應用等提出巨大挑戰(zhàn)。為促進內河航運的調整，是我國內河船舶滿足即將出臺的CCS"綠色船舶計劃"。怎樣在內河航運船舶大型化和標準化之際，在設計中注入"低碳"理念，推進內河船舶大型化和標準化之際也向低碳環(huán)保轉變更成為一大挑戰(zhàn)。
要促進內河航運順利踏上低碳化道路，可借鑒國際和國內沿海海運的低碳創(chuàng)新方式，從以下幾個方面嘗試努力：即建立綠色節(jié)能機制；創(chuàng)新節(jié)能環(huán)保技術；完善污染防治法律制度；提升船員技術水平。通過各方面的努力可以在船舶設計、營運和管理機制三方面減少CO2的排放，實現(xiàn)低碳航運。針對船舶的設計和制造環(huán)節(jié)，最重要的就是新技術的應用。利用創(chuàng)新節(jié)能環(huán)保技術減少船舶EEDI值，實現(xiàn)設計環(huán)節(jié)的綠色船舶。
伴隨著世界經(jīng)濟發(fā)展的需要，新能源、新技術正處于一個快速成長的良好時期，但在船型的發(fā)展中大量使用新技術仍然存在一定的風險，主要是：
1、環(huán)保節(jié)能技術的成熟度不夠。
在沒有長時間驗證的情況下，新船在實際使用過程中存在的風險。國外在新能源利用方面一度開發(fā)出利用太陽能、風能作為推進動力的船舶，可以大幅降低溫室氣體的排放量，但這種綠色、清潔的能源技術如何能大范圍的推廣到商船船隊中使用仍然是巨大的未知數(shù)。又如目前造船界非常火熱的壓載水處理裝置，鑒于壓載水管理公約何時得到各船旗國批準達、到所需的商船總噸位尚未可知，滿足D2標準開發(fā)的壓載水處理裝置仍然僅有少數(shù)的幾家得到IMO的最后認可，更不用提是否在實船上經(jīng)過長期驗證。
2、新船型開發(fā)、新技術帶來的技術成本的上升。
近些年來，各項環(huán)保公約的實施使船東不得不增加投入以滿足對船舶的各種要求。低碳船型、新設備、新技術的應用必將也帶來船舶設計、建造成本的上升，船舶的經(jīng)濟性還需慎重考慮。
低碳減排措施有很多，分為技術性減排措施，營運性措施和基于市場的減排措施。本文主要介紹與船舶設計制造息息相關的技術性減排措施。上文中分析了技術性減排措施可能存在的風險，接下來就具體針對兩種主要的風險具體分析低碳減排措施。
針對環(huán)保節(jié)能技術的成熟度不夠和技術成本上升的問題，可以把EEDI改進措施分為兩類。第一類是EEDI常規(guī)改進措施，第二類是EEDI未來改進措施。
根據(jù)規(guī)定，船舶設計的EEDI值≤要求的EEDI值＝(1-X/100)*基準線，而在不同時期，也就是現(xiàn)在和未來，船舶要求的EEDI值是不用的，上面公式中X為折減系數(shù)，隨著時間的推移，折減系數(shù)將增大，隨之要求的EEDI值將變得更小，船舶設計的EEDI值將更為嚴格。
第一階段是2013.1.1-2014.12.31，對于不同船型X為0，采用基準線。
第二階段是2015.1.1-2019.12.31，對于不同船型X為0-10，采用第一階段設計要求線。
第三階段是2020.1.1-2024.12.31，對于不同船型X為0-20，采用第二階段設計要求線。
第四階段是2025.1.1以后，對于不同船型X為0-30，采用第三階段設計要求線。
針對現(xiàn)階段即2013-2019年，設計要求線還不是特別低，第一類改進措施理論較為成熟，技術得到驗證，可在當前的條件下或者未來的十年內得到應用和推廣，是一種切實可行的低碳減排措施，對我國內河船舶EEDI值減小以滿足將要設定的基線值有重要的意義。常規(guī)改進措施包括：
1、型線優(yōu)化。通過型線優(yōu)化減小靜水阻力，提高推進效率，減小波浪增阻。具體實施流程為在原型方案模型試驗的基礎上提出改型方案。改型方案的提出是在原型方案CFD評估的基礎上結合專家經(jīng)驗和半自優(yōu)化技術完成的，形成的改型方案還需進行模型試驗驗證。
2、螺旋槳設計優(yōu)化。包括各種高效螺旋槳，有對轉螺旋槳，VLCC3葉螺旋槳，Kappel螺旋槳和NPT螺旋槳等。
3、舵葉優(yōu)化。此項改進措施包括優(yōu)化舵葉剖面，減小葉厚比，舵槳組合設計和扭曲舵設計。
4、提高推進效率的節(jié)能裝置。包括預旋葉系統(tǒng)，舵鰭系統(tǒng)，帶舵秋的扭曲舵Mewis導管等。每項均可提高4%以上的推進效率。
5、主機選型優(yōu)化。選擇新一代主機：低轉速G型主機、電噴主機等。電噴主機采用部分負荷或低負荷優(yōu)化模式。
6、增大載重量。提高高強度鋼使用的比例或鋼級，優(yōu)化設計減少結構、管系和設備重量等。采用抗疲勞鋼，耐腐蝕等新材料。
7、減少上建風阻。
8、焊接改進以降低摩擦阻力。
第一類措施在當前基線值下可以減少約15%的CO2排放。
而隨著時間的推移2020年以后，第二階段第三階段的設計要求線將變得更低。通過上訴常規(guī)改進措施可能無法滿足需求，就需要更多現(xiàn)在還不完善的新技術或新能源的應用，這里稱之為EEDI的第二類改進措施--未來改進措施。未來改進措施包括：
1、低阻力油漆。高新材料的低阻力油漆可減少5%左右的摩擦阻力。
2、氣泡減阻系統(tǒng)。目前經(jīng)實驗驗證的最大船舶的船長120m,因為水與氣體的摩擦小于水與船體外表面的摩擦力，氣泡減阻可以有效的減少摩擦阻力。
3、廢熱回收裝置。包括廢氣鍋爐+蒸汽透平發(fā)電機，主機廢氣透平發(fā)電機，主機高溫冷卻水加熱鍋爐給水或生活用水，船舶使用熱泵技術等等。
4、LNG作為燃料。包括LNG艙罐的布置，LNG燃料的補給。
5、風能利用。風能技術可分為風帆，箏帆等。利用風能作為為節(jié)能環(huán)保能量。
6、太陽能利用。太陽能電池的利用一直作為最被看好的清潔能源，起太陽能電池板單位面積的能量吸收轉化率如果得到大幅度提升，必定能大大減少碳燃料的使用。
7，其他技術。包括燃料電池、生物質材料，LED技術的利用，船舶動力管理系統(tǒng)和核能的利用。
第二類改進措施提供了更多的優(yōu)化選擇，在2030時可以減約30%-50%的CO2排放。
針對新技術的開發(fā)利用帶來經(jīng)濟成本的上升這個風險，又可以把低碳措施分為兩類，第一類是在減少CO2排放的同是降低了成本，第二類是在減少CO2排放但以消耗資金為代價。顯然直觀的看第一類措施較優(yōu)可以既節(jié)省成本也達到CO2減排的目的，但是往往是以減少航行距離速度或者主機功率為代價，而且隨著EEDI設計要求線的進一步降低不得不用消耗資金來開發(fā)新技術以減少CO2排放?？陀^的看待應該以CO2減排量帶來資金成本的減少或增加的乘積來表征積極性和各種技術的優(yōu)劣。
從經(jīng)濟性考慮，首先考慮一類措施，是在減少CO2排放的同是降低了成本。在單位CO2減排量節(jié)省最多成本的措施為減少航行距離，在船舶營運中適當選擇航線將能最好的減少CO2排放，但這并不屬于本文所討論的技術措施。其次的措施為主機選型優(yōu)化和進行主機監(jiān)控。其余包括減小輔機及鍋爐燃料消耗量，提高螺旋螺旋槳推進效率和與主機的匹配，型線優(yōu)化以及對外殼的優(yōu)化實現(xiàn)減阻的目的。主要為常規(guī)改進措施，及在滿足技術成熟度的情況下也滿足經(jīng)濟性。
對于第二類措施，以消耗等量資金能減少的CO2排放總量考慮，首當其沖的是減小航速，由于EEDI計算值基本與V3成正比，所以航速的減小能最有效的達到減排的目的，但是由于航速降低將使得經(jīng)濟性受損。以消耗等量資金能減少的CO2排放總量為衡量指標，較為明顯的措施還有建立船舶的廢熱回收裝置，實現(xiàn)熱能的二次利用。在新能源的開發(fā)與利用這一塊。燃料電池開發(fā)成本低，可實現(xiàn)的CO2減排量高，是目前性價比最高的新能源開發(fā)類型。其次是風帆，開發(fā)成本最高，現(xiàn)階段最難實現(xiàn)的為太陽能電池的開發(fā)利用。但如果未來真正攻克起太陽能電池板單位面積的能量吸收轉化率這一難題，將是潛力最大的綠色環(huán)保新能源。主要為未來改進措施，及在基于折減率考慮時不犧提高技術成本來進一步減少CO2排放，建造更為節(jié)能環(huán)保的綠色船舶。
對新造船能效指數(shù)起決定性作用的主要參數(shù)有航速、為達到該航速而需的安裝功率、船舶載貨量三項。而能效設計指數(shù)對航速的變化最為敏感，如果想在短時間內考慮權宜之計，減小設計航速將是所需的推進功率降低獲得更小的EEDI值。但是如果一味降低航速不但影響了運輸效率，而且在以后的船舶應變中將顯得適應性不足。所以不能單一的采取這一措施，應該綜合運用多項改進措施疊加來減少碳排放，在綜合優(yōu)化措施方面應參照世界一些對市場較為敏感的航運公司和船級社紛紛推出環(huán)保節(jié)能船型，通過與船舶設計公司、船廠聯(lián)合研發(fā)，打造出高科技的綠色船舶的經(jīng)驗。
在高效、減排呼聲高漲以及海事新規(guī)范、新標準不斷出臺的當下，通過低碳設計而具備綠色"基因"的船舶將成為船市主角。一項優(yōu)秀的船舶設計，不僅可以幫助船企降低建造成本及難度，縮短建造周期，還可以降低船舶使用過程中的運營成本、環(huán)保成本和維護成本，為船東節(jié)省資金投入。可以預見，充分運用綠色設計理念和船舶節(jié)能技術，開發(fā)出高效、環(huán)保的優(yōu)秀船舶，將是長江及內河船型發(fā)展的方向。
