“武漢造”船舶尾氣碳排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)助力船東/船公司打響“綠色”改裝攻堅(jiān)戰(zhàn)

隨著國(guó)際海事組織“IMO 2020限硫令”的發(fā)布，廢氣中SO₂、CO₂等組分排放濃度的測(cè)定成了判斷船舶排放是否合格的依據(jù)，安裝船舶廢氣清洗系統(tǒng)（脫硫塔）成了很多大型遠(yuǎn)洋船舶的選擇。早在2015年7月，歐盟委員會(huì)就正式提出了航運(yùn)溫室氣體排放“監(jiān)控、報(bào)告、驗(yàn)證”（MRV）法規(guī)，明確要求停靠歐盟港口的5000總噸及以上的所有船舶（軍船、漁船、非機(jī)動(dòng)船等特殊船除外）的船公司/船東需持有由第三方機(jī)構(gòu)驗(yàn)證過的CO₂監(jiān)控計(jì)劃和排放報(bào)告符合文件，且要接受港口國(guó)相關(guān)主管機(jī)關(guān)的檢查和審查。

2023年5月，歐盟委員會(huì)發(fā)布了《歐盟排放交易體系(EUETS)指令》(EU2023/959)和《歐盟MRV法規(guī)》(EU2023/957)的最終修訂文本。規(guī)定從2025年開始，在歐盟成員國(guó)領(lǐng)海運(yùn)營(yíng)的航運(yùn)公司必須根據(jù)以上法規(guī)與指令量化核實(shí)碳排放量，為超過5000總噸的船舶繳納碳配額。從2026年1月1日，歐盟碳排放交易體系將從CO₂擴(kuò)展到包括CH₄和N₂O排放。

歐盟在全球航運(yùn)業(yè)溫室氣體監(jiān)管領(lǐng)域處于行業(yè)前沿，從其頒布的以上航運(yùn)法規(guī)和政策來看，國(guó)際航運(yùn)大型船舶尾氣監(jiān)測(cè)因子將包含CH₄、N₂O等其它重要溫室氣體；此外，未來航運(yùn)業(yè)將會(huì)被更多國(guó)家納入碳排放交易體系；對(duì)船東/船公司來說，船舶尾氣溫室氣體的監(jiān)測(cè)以及排放量核算將與船舶運(yùn)營(yíng)成本投入息息相關(guān)。

歐盟ETS及MRV適用范圍

需求分析：船舶尾氣排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)亟待更新

這是一家運(yùn)力在全球排名靠前的集裝箱航運(yùn)企業(yè)，船公司在其艘集裝箱運(yùn)輸船上曾安裝過國(guó)外某品牌的船舶廢氣排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在兩年的使用過程中，遇到的主要問題如下：

①設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)未充分考慮海運(yùn)的特殊環(huán)境，設(shè)備常年在高濕、高腐蝕、高震動(dòng)的情況下工作，故障率高，造成數(shù)據(jù)有效性低；

②國(guó)外品牌售后成本如備件和人工成本高，故障頻發(fā)導(dǎo)致維修費(fèi)用居高不下；

③國(guó)外品牌備件更換周期長(zhǎng)，售后服務(wù)響應(yīng)不及時(shí)。

此集裝箱運(yùn)輸船總噸位遠(yuǎn)超過5000噸，根據(jù)歐盟最新MRV法規(guī)和碳排放交易要求，從2024年1月1日起，在歐盟成員國(guó)領(lǐng)海運(yùn)營(yíng)的航運(yùn)公司同噸位船舶必須監(jiān)測(cè)并報(bào)告船舶CO₂、CH₄、N₂O等溫室氣體排放量，且2年后，歐盟碳排放交易體系將從CO₂擴(kuò)展到包括CH₄和N₂O排放。但其目前使用的國(guó)外品牌船舶廢氣設(shè)備監(jiān)測(cè)因子無法覆蓋CH₄和N₂O，這將對(duì)船公司整個(gè)歐洲航運(yùn)路線造成嚴(yán)重影響。

   船公司再次將目光轉(zhuǎn)向中國(guó)。事實(shí)上隨著中國(guó)對(duì)外開放步伐的不斷加快，船公司懷揣對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的堅(jiān)定信心，始終與中國(guó)市場(chǎng)同頻共振。目前，船公司停靠中國(guó)14個(gè)港口，擁有37條干線航線和7條亞洲內(nèi)航線，并提供全球航線服務(wù)，旗下多艘集裝箱運(yùn)輸船也常停靠在中國(guó)的港口進(jìn)行船舶保養(yǎng)、設(shè)備安裝以及維修等工作，他們相信選擇中國(guó)的設(shè)備供應(yīng)商，能夠獲得更優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)。

四方儀器：為船舶尾氣監(jiān)測(cè)提供定制化智能解決方案

一個(gè)偶然的機(jī)會(huì)，船公司與中國(guó)本土氣體測(cè)量解決方案供應(yīng)商——四方光電（武漢）儀器有限公司（以下簡(jiǎn)稱“四方儀器”）結(jié)緣，后者也是上市公司四方光電股份有限公司子公司。

針對(duì)客戶的監(jiān)測(cè)需求，四方儀器為其量身定制開發(fā)了船舶尾氣碳排放在線監(jiān)測(cè)解決方案，這是一套抽取式船舶尾氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（Gasboard-9085），除常規(guī)SO₂、CO₂監(jiān)測(cè)模式以外，通過增加碳監(jiān)測(cè)和溫壓流模塊，以及多種技術(shù)聯(lián)合監(jiān)測(cè)、多種算法組合模擬、多種手段協(xié)同管理的技術(shù)手段，可同步監(jiān)測(cè)煙氣中CH₄、N₂O濃度以及溫壓流等參數(shù)，同步計(jì)算SO₂/CO₂比值、污染物排放速率和排放量，生成濃度值對(duì)應(yīng)的干基、濕基濃度，實(shí)現(xiàn)船舶尾氣實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)時(shí)上傳、智慧管理的目標(biāo)。其監(jiān)測(cè)方法原理及性能滿足相關(guān)國(guó)際公約要求（NTC-2008、MEPC.259(68)等）。此外，該系統(tǒng)經(jīng)過特殊的防腐處理、防震設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，能夠適應(yīng)航運(yùn)過程中的惡劣環(huán)境。

系統(tǒng)組成

四方儀器：碳排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)分析

（1）業(yè)績(jī)豐富，市場(chǎng)覆蓋廣泛

四方儀器是國(guó)內(nèi)早期進(jìn)軍船舶尾氣在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的實(shí)力廠家之一，截至目前，其船舶廢氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)出貨量已達(dá)數(shù)百臺(tái)，客戶涵蓋多家國(guó)內(nèi)外航運(yùn)公司以及造船公司。而基于成熟的船舶尾氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在全球航運(yùn)業(yè)脫碳背景下新增碳監(jiān)測(cè)模塊，可更好地滿足客戶監(jiān)測(cè)需求，提供更加全面的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

（2）全棧自研的成熟傳感器技術(shù)

Gasboard-9085監(jiān)測(cè)技術(shù)均采用先進(jìn)傳感器技術(shù)，包括NDIR、NDUV、TDLAS等傳感器。四方儀器母公司四方光電形成了包括光學(xué)（紅外、紫外、光散射、激光拉曼）、超聲波、MEMS金屬氧化物半導(dǎo)體 (MOX)、電化學(xué)、陶瓷厚膜工藝高溫固體電解質(zhì)等原理的氣體傳感技術(shù)平臺(tái)，在氣體傳感器領(lǐng)域已經(jīng)獲得多項(xiàng)省級(jí)及以上科技成果鑒定，目前已經(jīng)生產(chǎn)的傳感器數(shù)量超過100000套，成熟可靠的技術(shù)確保了產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

（3）齊全的產(chǎn)品資質(zhì)

Gasboard-9085積極參與各國(guó)船級(jí)社的認(rèn)證工作，包括中國(guó)、美國(guó)、英國(guó)、韓國(guó)、日本等國(guó)家，目前已經(jīng)獲得CCS、ABS、LR、KR、NK相關(guān)認(rèn)證證書。

產(chǎn)品應(yīng)用效果

四方儀器的方案最終獲得了船公司相關(guān)部門的一致肯定，決定替換掉此前安裝的國(guó)外某品牌船舶尾氣排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。2023年9月，四方儀器工作人員在舟山僅用10天就完成船舶尾氣碳排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等設(shè)備的安裝、調(diào)試及驗(yàn)收工作。在整個(gè)返回歐洲的航行過程中，該運(yùn)輸船上設(shè)備性能穩(wěn)定，有效數(shù)據(jù)高準(zhǔn)確且穩(wěn)定。

船舶尾氣碳排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)

截至2024年8月下旬，首條裝載四方儀器船舶尾氣碳排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)輸船已運(yùn)行將近1年，這套由中國(guó)企業(yè)提供的船舶尾氣碳排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（Gasboard-9085）給船公司帶來了三重保障：

首先，它能直接測(cè)量船舶尾氣組分濃度及計(jì)算SO₂/CO₂比值、污染物排放速率和排放量，支撐脫硫塔含硫量的分析檢測(cè)工作；

其次，直接測(cè)量的數(shù)據(jù)滿足歐盟MRV法規(guī)要求，減輕了監(jiān)測(cè)報(bào)告工作制定及審核驗(yàn)證工作量，能夠充分應(yīng)對(duì)港口國(guó)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的檢查工作；

最后，可以實(shí)時(shí)在線測(cè)量CH₄和N₂O的濃度，結(jié)合尾氣煙道里相關(guān)溫壓流參數(shù)，能夠直接進(jìn)行碳排放量的核算工作，為后續(xù)參與碳交易市場(chǎng)提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)支撐。

2024年1月，船公司旗下另一條大型集裝箱運(yùn)輸船也在舟山成功安裝了四方儀器提供的船舶尾氣碳排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，四方儀器的產(chǎn)品和服務(wù)已得到了客戶的充分認(rèn)可。

目前，船公司正在進(jìn)行著一系列更為廣泛的"綠色"改裝工程，旨在將可持續(xù)和環(huán)保的理念貫徹到整個(gè)船隊(duì)的運(yùn)營(yíng)中。隨著這些計(jì)劃的深入實(shí)施，船公司期待著在未來的航運(yùn)市場(chǎng)中持續(xù)發(fā)展，并為全球環(huán)境治理貢獻(xiàn)自己的力量。