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

隨著國際海事組織“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）成了很多大型遠洋船舶的選擇。早在2015年7月，歐盟委員會就正式提出了航運溫室氣體排放“監(jiān)控、報告、驗證"（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、非機動船等特殊船除外）的船公司/船東需持有由第三方機構(gòu)驗證過的CO₂監(jiān)控計劃和排放報告符合文件，且要接受港口國相關主管機關的檢查和審查。

2023年5月，歐盟委員會發(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，在歐盟成員國領海運營的航運公司必須根據(jù)以上法規(guī)與指令量化核實碳排放量，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擴展到包括CH₄和N₂O排放。

歐盟處于全球航運業(yè)溫室氣體監(jiān)管領域前沿，從其頒布的以上航運法規(guī)和政策來看，國際航運大型船舶尾氣監(jiān)測因子將包含CH₄、N₂O等其它重要溫室氣體；此外，未來航運業(yè)將會被更多國家納入碳排放交易體系；對船東/船公司來說，船舶尾氣溫室氣體的監(jiān)測以及排放量核算將與船舶運營成本投入息息相關。

歐盟ETS及MRV適用范圍

需求分析：船舶尾氣排放監(jiān)測系統(tǒng)亟待更新

這是一家集裝箱航運企業(yè)，船公司在其艘集裝箱運輸船上曾安裝過國外某品牌的船舶廢氣排放在線監(jiān)測系統(tǒng)。在兩年的使用過程中，遇到的主要問題如下：

①設備設計時未充分考慮海運的特殊環(huán)境，設備常年在高濕、高腐蝕、高震動的情況下工作，故障率高，造成數(shù)據(jù)有效性低；

②國外品牌售后成本如備件和人工成本高，故障頻發(fā)導致維修費用居高不下；

③國外品牌備件更換周期長，售后服務響應不及時。

此集裝箱運輸船總噸位遠超過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，在歐盟成員國領海運營的航運公司同噸位船舶必須監(jiān)測并報告船舶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擴展到包括CH₄和N₂O排放。但其目前使用的國外品牌船舶廢氣設備監(jiān)測因子無法覆蓋CH₄和N₂O，這將對船公司整個歐洲航運路線造成嚴重影響。

船公司再次將目光轉(zhuǎn)向中國。事實上隨著中國對外開放步伐的不斷加快，船公司懷揣對中國經(jīng)濟的堅定信心，始終與中國市場同頻共振。目前，船公司停靠中國14個港口，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，旗下多艘集裝箱運輸船也常停靠在中國的港口進行船舶保養(yǎng)、設備安裝以及維修等工作，他們相信選擇中國的設備供應商，能夠獲得更優(yōu)質(zhì)的售后服務。

四方儀器：為船舶尾氣監(jiān)測提供定制化智能解決方案

一個偶然的機會，船公司與中國本土氣體測量解決方案供應商——四方光電（武漢）儀器有限公司（以下簡稱“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。

針對客戶的監(jiān)測需求，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)測解決方案，這是一套抽取式船舶尾氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)（Gasboard-9085），除常規(guī)SO₂、CO₂監(jiān)測模式以外，通過增加碳監(jiān)測和溫壓流模塊，以及多種技術聯(lián)合監(jiān)測、多種算法組合模擬、多種手段協(xié)同管理的技術手段，可同步監(jiān)測煙氣中CH₄、N₂O濃度以及溫壓流等參數(shù)，同步計算SO₂/CO₂比值、污染物排放速率和排放量，生成濃度值對應的干基、濕基濃度，實現(xiàn)船舶尾氣實時監(jiān)控、實時上傳、智慧管理的目標。其監(jiān)測方法原理及性能滿足相關國際公約要求（NTC-2008、MEPC.259(68)等）。此外，該系統(tǒng)經(jīng)過特殊的防腐處理、防震設計、結(jié)構(gòu)設計等，能夠適應航運過程中的惡劣環(huán)境。

系統(tǒng)組成

四方儀器：碳排放在線監(jiān)測系統(tǒng)優(yōu)勢分析

（1）業(yè)績豐富，市場覆蓋廣泛

四方儀器是國內(nèi)早期進軍船舶尾氣在線監(jiān)測領域的實力廠家之一，截至目前，其船舶廢氣在線監(jiān)測系統(tǒng)出貨量已達數(shù)百臺，客戶涵蓋多家國內(nèi)外航運公司以及造船公司。而基于成熟的船舶尾氣在線監(jiān)測系統(tǒng)，在全球航運業(yè)脫碳背景下新增碳監(jiān)測模塊，可更好地滿足客戶監(jiān)測需求，提供更加全面的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

（2）全棧自研的成熟傳感器技術

Gasboard-9085監(jiān)測技術均采用先進傳感器技術，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（紅外、紫外、光散射、激光拉曼）、超聲波、MEMS金屬氧化物半導體 (MOX)、電化學、陶瓷厚膜工藝高溫固體電解質(zhì)等原理的氣體傳感技術平臺，在氣體傳感器領域已經(jīng)獲得多項省級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積極參與各國船級社的認證工作，包括中國、美國、英國、韓國、日本等國家，目前已經(jīng)獲得CCS、ABS、LR、KR、NK相關認證證書。

產(chǎn)品應用效果

四方儀器的方案最終獲得了船公司相關部門的一致肯定，決定替換掉此前安裝的國外某品牌船舶尾氣排放在線監(jiān)測系統(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)測系統(tǒng)等設備的安裝、調(diào)試及驗收工作。在整個返回歐洲的航行過程中，該運輸船上設備性能穩(wěn)定，有效數(shù)據(jù)高準確且穩(wěn)定。

船舶尾氣碳排放在線監(jiān)測系統(tǒng)應用現(xiàn)場

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)測系統(tǒng)的運輸船已運行將近1年，這套由中國企業(yè)提供的船舶尾氣碳排放在線監(jiān)測系統(tǒng)（Gasboard-9085）讓船公司吃下了三顆定心丸：

首先，它能直接測量船舶尾氣組分濃度及計算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工作；

其次，直接測量的數(shù)據(jù)滿足歐盟MRV法規(guī)要求，減輕了監(jiān)測報告工作制定及審核驗證工作量，能夠充分應對港口國對相關數(shù)據(jù)的檢查工作；

最后，可以實時在線測量CH₄和N₂O的濃度，結(jié)合尾氣煙道里相關溫壓流參數(shù)，能夠直接進行碳排放量的核算工作，為后續(xù)參與碳交易市場提供高質(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)測系統(tǒng)，四方儀器的產(chǎn)品和服務已得到了客戶的充分認可。

目前，船公司正在進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船隊的運營中。隨著這些計劃的深入實施，船公司期待著在未來的航運市場中持續(xù)發(fā)展，并為全球環(huán)境治理貢獻自己的力量。