员工博文
作者:Serkan Ünalan,Chelsea Baldino
2025年04月11日
2025年4月11日,国际海事组织(IMO)海洋环境保护委员会第83届会议(MEPC83)达成了对于航运业来说具有里程碑意义的温室气体减排协议——“IMO净零框架”。目标的切实落地仍需准确地对航运燃料的温室气体强度进行评估。ICCT建议下一步可从四方面优化IMO《生命周期评估指南》,以推动远大净零目标的实现。
根据“IMO净零框架”,从2028年起,船舶需要依据一个两级合规体系来满足船用燃料全生命周期温室气体排放强度(GFI)的减排目标。具体减排强度如下:
图1. IMO净零框架的两级合规体系
如果未达目标,船舶将需购买积分、使用自存积分或通过缴纳罚款的方式合规;未达到基础合规目标,则需支付更高罚款。
然而,上述这些GFI强度目标并不足以使温室气体绝对排放量满足IMO于2023年发布的“温室气体战略”的减排需求。目前尚不清楚有多少船舶能够达到直接合规目标,有多少船舶会选择“付费排放”。此外,净零框架如何奖励使用生命周期温室气体排放近零的燃料也有待明确。
尽管如此,IMO净零框架仍将成为实现“到2050年左右实现海运业温室气体净零排放”目标的关键政策工具之一,并推动到2030年国际航运中5%–10%的能源为零或近零温室气体燃料的目标达成。另外,值得注意的是,如果缺乏准确的碳核算规则,一些名义上的“清洁合规燃料”仍然可能带来大量温室气体排放。
在IMO净零框架于2028年全面实施前,需要准确地对航运燃料的温室气体强度进行评估,为了更好地开展评估工作,IMO可考虑对其2024年发布的《生命周期评估指南》(《LCA指南》)进行四个方面的调整:
影响粮食/饲料基生物燃料生命周期温室气体排放的最重要因素就是间接土地使用变化(ILUC)。在生物燃料激励政策下,这些可作为原料的作物的原本用途会被改变,导致价格上涨,从而促使更多土地被开发用于原材料种植,甚至引发森林砍伐。即使种植在现有耕地上,且符合IMO可持续性标准的作物,也会因全球市场联动而引发“土地挤压效应”。
因此,计算生命周期温室气体排放时,只考虑生物燃料的直接排放将低估其气候影响。例如,下图展示了氢化植物油(HVO)的生命周期温室气体排放情况,其中:紫色部分为直接排放,明显低于化石海运燃料,但若计入蓝色的ILUC排放,总体温室气体排放会显著增加。在最佳情况下,氢化棕榈油或大豆油等燃料也只能带来较小的温室气体减排收益;而在最坏情况下,HVO燃料的温室气体排放甚至会高于化石燃料。由于HVO燃料是最廉价、最商业化的即用型生物燃料,因此极可能被大量用于满足净零框架的要求。
图2. HVO燃料与化石燃料的生命周期GHG排放对比
注释:图中的化石燃料GHG强度为94 CO2e/MJ,来源于ICCT对海运燃料的GHG强度估值;ILUC数值来自国际民用航空组织(ICAO),该组织采用了两种ILUC模型来制定其排放因子,图中的误差线表示这两种模型得出的ILUC值范围;氢化菜籽油和大豆油使用的是全球ILUC数值,而棕榈油的ILUC数值则基于马来西亚/印度尼西亚地区的数据(目前尚无全球统一数据);直接排放部分采用的是欧盟可再生能源指令中的典型排放值。
因此,如果IMO未在《LCA指南》中纳入间接土地使用变化(ILUC)排放因子,那么以粮食和饲料作物为原料的生物燃料的温室气体排放将被系统性低估,从而大幅夸大这类生物燃料的减排效果。并且,在不进行修订的情况下,大量此类生物燃料可能会被用于满足GFI强度目标,这将违背管理的初衷。
针对可持续燃料的管理,国际民用航空组织(ICAO)已在相关政策中纳入了ILUC排放因子。欧盟法规FuelEU Maritime中也限制或排除了以粮食或饲料作物为原料的生物燃料,但目前IMO净零框架暂未纳入类似规定。
IMO在《LCA指南》中相对低估了天然气(LNG)发动机船舶的“甲烷逃逸量”(methane slip)。甲烷的全球制暖潜能(GWP)为二氧化碳的30倍(100年周期)至80多倍(20年周期)。以最常见的低压双燃料四冲程发动机(LPDF四冲程)船舶为例,其甲烷逸出率平均为6.4%,远高于IMO假设的3.5%。其他LNG发动机的实际逸出量仍在测试中。
如果将LPDF四冲程发动机的默认甲烷逸出率提高至不低于6%,则其生命周期温室气体排放将比传统船用燃料高出近20%。若仍使用3.5%的假设值,LNG的排放则与传统燃料相近。而在净零框架下,船东若能测量并认证较低甲烷排放,可获得额外积分。
IMO目前暂未设定化石LNG燃料的上游排放默认值,相关研究显示,LNG燃料的上游排放介于18.5至28 gCO2e/MJ之间,约占重油燃料生命周期排放的20%–30%。IMO预计将在框架全面实施前修订《LCA指南》并确定该参数。
可再生氨燃料正在成为航运业的潜在选择,但IMO在《LCA指南》中暂未考虑其产生的N2O排放。N2O的GWP值是CO2的近300倍(20年和100年周期相同),即使微量排放也可能抵消氨燃料带来的气候收益。而近期开展的一些双燃料氨发动机测试表明,N2O的排放水平良莠不齐。建议IMO考虑为氨燃料发动机设定一个相对保守的N2O排放因子,以免低估其气候影响。ICCT曾在英国将航运纳入排放交易体系时推荐过一个保守选项:0.0025g N2O/g燃料,约折合36 g CO2e/MJ。同时,可允许船东测量、报告并验证N2O排放,以采用更低的排放因子进行GFI合规核算。
黑碳是船舶排放的第二大气候污染物,按GWP100计算,其CO2当量排放占航运排放总量的8%,按GWP20计则占比高达23%。然而,IMO在《LCA指南》中并未纳入黑碳。
虽然IMO此前已发布了黑碳测量指南及减排建议,但重点适用于北极地区,目前正在考虑出台强制性管理措施。通过修订《LCA指南》,将黑碳纳入管理范围,可助力IMO形成全球统一的管理法规。值得注意的是,欧盟委员会也正在审议是否要将黑碳纳入FuelEU Maritime管理框架,这项审议工作将持续至2027年。
目前,IMO已成立了一个独立的LCA专家组,研究如何改进《LCA指南》,包括如何处理ILUC及选择默认排放因子。该小组将在今年召开两次会议,其建议将在2026年的MEPC 84会议上进行审议。若该工作组可重点考虑上述四项调整建议,在2028年净零排放框架全面实施前完成对《LCA指南》的修订,将能够避免鼓励廉价高排放燃料的应用,避免潜在的温室气体排放增加,有效推动IMO气候目标的实现!
阅读英文版:Four changes would make the IMO Net-Zero Framework more effective