为了有效提高船舶能效以促进船舶碳强度的下降，除了此前的船舶能效设计指数(EEDI)外，在今年召开的IMO第76届海洋环境保护委员会会议(MEPC 76)上新通过的现有船舶能效设计指数(EEXI)和碳强度指数(CII)——所有船舶都必须计算其EEXI，超过5000总吨的船舶将建立其年度运营CII和CII评级——对航运业的未来减排路带来了不小影响，尤其是CII。

CII下LNG船困境

根据MARPOL修正案草案，5000总吨及以上的船舶(目前约有30000艘船舶符合船舶燃油消耗数据收集系统的要求)必须确定其所需的年度运行CII。CII确定了在特定等级水平内确保持续提高船舶运行碳强度所需年度减排系数。2021年船舶运行碳强度等级指南草案(CII评级指南，G4)规定了确定评级边界的方法。共分为A、B、C、D或E五个等级，表明优、小优、中等、小劣或低性能水平。性能水平将记录在船舶的船舶能源效率管理计划(SEEMP)中。尽管目前CII为非惩罚性评级，但随着环保法规的逐步收紧，未来是否还会有变数，不得而知。但可以肯定的是，提前做好准备，以确保船舶能够应对未来市场是提高自身竞争力的不二选择。

针对CII大背景下的现有LNG船设计所面临的困境，瓦锡兰海洋动力部市场创新总经理周继红认为，LNG运输船由于其本身的特性，在运输及装卸货过程中持续不断的产生BOG(蒸发气)。必须得以安全、及时有效的处理才能保证船舶的安全，同时兼作船舶燃料。这本身是一个相当理想的状态。相比燃油，LNG在SOx、NOx、CO2等尾气排放方面都有着显著的改善，但是，不可否认的是，LNG本身还是属于化石燃料。结合其它手段，满足2030年的CII(降低40%)要求是可以实现的，但要满足2050年的CII(降低70%)要求便是一个不可能完成的任务了。

那么，要满足IMO 2050碳规则需要具备哪些要素呢？分析清楚这个问题，想必定将为全航运业未来的减排行动具有较大参考价值。

周继红表示，其实CII的公式(图片)已经清楚地告诉了我们答案。我们可以从公式的四个元素着手：FC(Fuel consumption )代表年度油耗或气耗，通过各种适用的优化、节能方式降低年度的燃料耗量。Cf(Carbon factor)代表碳系数，燃烧一吨燃料可以产生多少吨的二氧化碳。比如重油是3.114, LNG是2.75，绿氨如果只考虑Tank to Wake的话，那就是0。所以最高效的方式是用低碳甚至是零碳的燃料。DWT代表载重量，紧凑的多燃料发动机让机舱布置更方便，在同样的主尺度下，使得增大载重量成为可能。D代表年度航行的距离，从设计的维度，在同样的能耗前提下，船舶能开的更快，能行驶的距离就越远。从运营的维度，可以尽量减少船舶空置、等待的时间方面着手。

2050如何突围

经过多年努力，航运业的减排路径逐渐清晰，全行业也逐步清晰认识到实现2050终极目标的紧迫性。因此，认真分析清楚满足IMO 2050碳规则的关键要素，才能做到有效突围。

瓦锡兰(Wärtsilä)近日公开表示，公司正在与其他机构合作开发一种新型多燃料电力推进液化天然气(LNG)运输船。该船将被设计成“高度灵活”，紧凑、电气化、集成和高效的推进动力解决方案通过优化，将显著减少二氧化碳排放。周继红表示：“新型多燃料电力推进液化天然气运输船设计最主要特点便是其灵活性、模块化和紧凑。我们可以按照船东各自的商业模式进行灵活的配置船舶和改装船舶，帮助船东实现以最经济、最合适的方式去应对IMO设定的碳强度指标(CII)逐年下降的严峻挑战。”

IMO设定的CII将于2023年1月生效。瓦锡兰海洋动力公司副总裁Stefan Nysjo说，船东面临着前所未有的挑战和不确定性，他们必须从现在就开始规划，以确保拥有经得起未来考验的新船设计，以满足国际海事组织的CII要求。本次推出的新设计通过围绕紧凑、电气化和混合推进系统优化船舶设计方案，将在各航速和符合区间内保持显著的高效率，以适应未来变化莫测的市场对于船舶营运的需求。模块化的混合智能推进系统也为引入新的、低碳能源和推进节能设备提供了基础，可以在新造船阶段，也可以作为以后潜在的改造解决方案。ABS负责全球工程和技术的高级副总裁Patrick Ryan说，CII指数要求船舶不断采取措施，以保证其在服役期间一直保持、甚至提升CII评级，才能确保船舶的合规和活力。先进的多物理场建模和模拟技术将确保新开发的船型在交船时具备出色的CII指标成为可能，同时随着未来脱碳技术的不断成熟并加以利用，进而在全生命周期内得以持续满足。沪东中华造船研发部副主任宋炜(Song Wei)表示，我们开发的新船型将使用最先进的混合解决方案，这将使得多燃料发动机始以最佳效率运行，并提供灵活的电源供应模式以适应各种负载需求。

目前，瓦锡兰的集成系统与解决方案的专家们正与ABS位于新加坡、休斯顿和雅典的全球模拟中心和全球可持续发展中心的专家团队，以及沪东中华造船集团的LNG船设计开发团队通力合作，通过使用先进的多物理场模型，对应用各种降碳技术的不同设计方案和船舶运营模式进行模拟，评估各方案的碳强度指标(CII)直至2050年的表现。该项目评估包括使用先进的多物理模型与仿真技术，将各种脱碳技术和解决方案应用于船舶设计和运营模型中。未来，瓦锡兰还准备与合作方一起高效整合新技术，以保持新一代船舶设计能领先于IMO设定的CII的要求。

那么，新型LNG运输船设计与现有LNG运输船设计又有何不同及优势呢？对此，周继红表示：“现有的主流设计是二冲程低速双燃料发动机直接驱动，该设计只有在经济航速下能耗水平最优。而本次推出的新一代电力推进设计的核心，发动机的燃料灵活性是实现碳减排的关键。不仅可以燃烧天然气和燃油，还可以燃烧多种碳中和燃料(生物燃油、生物甲烷、合成甲烷)和零碳燃料(氨和氢)。多台发动机的配置可以使得船舶多种运营模式下都能取得理想的能耗和排放水平。”