国内船舶能效指数与CO2排放基线实船研究

论文摘要

经过多年磋商,迄今为止IMO主要对船舶温室气体减排提出了以下技术措施：对于新造船,实施强制性的新造船能效设计指数EEDI;对于营运船舶,实施非强制性的能效营运指数EEOI。将不同船型、不同吨位及不同航区的大量实船数据应用于EEDI和EEOI的计算公式,计算得到相应数值,进而将其进行曲线拟合,建立CO2排放基线,依据建立的船舶CO2排放基线对船舶CO2排放实施控制。目前尚无国内船舶能效水平与C02排放方面的实船研究,鉴于此,本文提出了国内船舶能效指数与CO2排放基线实船研究。首先,本文详细介绍了船舶温室气体减排领域的研究进展及现状,并重点对EEDI和EEOI两个指数的含义、计算方法、验证流程和影响因素等方面进行了深入分析。其次,由于目前尚无反映国内船舶实际能效水平的相关研究,本文进行了国内船舶能效水平的实船评估。基于收集到的大量实船样本数据,计算得到实船EEDI值,对实船能效水平进行量化评估,结果表明：远洋船舶能效水平最高,沿海近海船舶次之,内河船舶能效水平最低；实船数据包括的四大船型中,散货船能效水平最高,集装箱船次之,油船的能效水平最低,而干货船由于样本数据过于离散,建立的C02排放基线不足以反映其实际能效水平。国内实船样本数据的统计学分析表明,基于样本数据的新造船能效设计指数EEDI,总体上近似服从正态分布；提出并推导了节能百分比计算公式,通过节能效果评估分析可知,若将建立的C02排放基线作为CO2排放限值强制实施,各大船型将在原来基础上节能10%-25%。本文还进行了船舶设计航速对EEDI的影响分析,推导了基于航速变化因子的EEDI计算公式,并发现设计航速降低1kn,船舶EEDI相应出现12%-20%的下降,设计航速增加1kn,船舶EEDI出现13%-23%的上升,且每艘船舶EEDI的升幅高于航速降低1kn时的降幅。本文提出了实船验证的内容及方法,给出了各测试参数的测量方法。其次,针对IMO给出的航速换算公式,本文提出海军部系数等比法作为一种更科学合理的航速换算方法,并基于此方法进行了实船验证差异分析,结果表明：不同测试工况下船舶EEDI的理论值与实船验证值存在不同程度的偏差。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 船舶温室气体减排研究进展及现状
• 1.2.1 研究进展
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.2.3 国外研究现状
• 1.3 本文研究主要内容
• 2排放基线的内涵和应用'>第2章 船舶能效指数及CO₂排放基线的内涵和应用
• 2.1 新造船能效设计指数EEDI
• 2.1.1 新造船能效设计指数EEDI的含义
• 2.1.2 新造船能效设计指数EEDI的计算方法
• 2.1.3 新造船能效设计指数EEDI的验证流程
• 2.2 船舶能效营运指数EEOI
• 2.2.1 船舶能效营运指数EEOI的内涵
• 2.2.2 船舶能效营运指数EEOI与其他指数的比较
• 2.2.3 船舶能效营运指数EEOI新解
• 2.2.4 船舶能效营运指数EEOI影响因素分析
• 2排放基线的确立方法'>2.3 CO₂排放基线的确立方法
• 2.4 本章小结
• 2排放基线的实船统计分析'>第3章 EEDI及CO₂排放基线的实船统计分析
• 3.1 研究对象
• 3.2 数据背景及来源
• 3.3 国内新造船能效设计指数EEDI的实船评估
• 3.3.1 国内EEDI计算公式的参数设定
• 3.3.2 实船EEDI的计算
• 3.3.3 实船EEDI的统计学分析
• 2排放水平量化评估'>3.3.4 国内实船CO₂排放水平量化评估
• 3.3.5 节能减排效果评估
• 3.4 船舶设计航速对EEDI的影响研究
• 3.4.1 基于航速变化因子的EEDI计算方法
• 3.4.2 计算结果分析
• 2排放基线影响因素分析'>3.5 CO₂排放基线影响因素分析
• 3.6 本章小结
• 第4章 EEDI的实船验证研究
• 4.1 实船验证的目的及意义
• 4.2 检测内容及方法
• 4.2.1 主机功率
• 4.2.2 辅机功率
• 4.2.3 燃油消耗量及燃油消耗率
• 4.2.4 航速
• 2排放'>4.2.5 CO₂排放
• 4.2.6 测试数据的修正
• 4.3 实船验证差异分析
• 4.3.1 实船EEDI的计算
• 4.3.2 实船测试数据采集
• 4.3.3 航速换算方法研究
• 4.3.4 实船验证结果分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文