低碳航运。可持续航运指南

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低碳航运

低碳航运--系统方法，是一个由英国工程和物理科学研究委员会（170万英镑）和一些行业伙伴资助的研究项目，于2010年1月开始，2013年6月结束。

除了在五所大学进行的研究之外，包括 伦敦大学学院, 纽卡斯尔大学, 斯特拉斯克莱德大学, 赫尔大学 和 普利茅斯大学该项目得到了来自工业界、非政府组织和政府部门的联合体成员的大量内部研究和数据支持，其中包括 壳体, 马士基, 劳斯莱斯, BMT 和 劳埃德注册.

概述

据估计，2007年，航运业占全球人为二氧化碳排放量的3.3%。在第二个 国际海事组织 (IMO)温室气体(GHG)研究(Buhaug等人，2009)中预测，如果不采取行动减少航运的排放，到2050年航运将占全球二氧化碳排放量的12-18%(允许到2100年全球温度上升不超过2℃)。

使问题更加复杂的是，世界上的石油和天然气储备（绝大多数航运燃料都来自于此）的寿命越来越以几十年为单位（国际能源署，2008）。这 RCUK (英国研究理事会，是英国政府研究资金的来源）能源计划，认识到在这个问题上需要进一步的研究，在2009年发布了一个关于低碳航运的提案呼吁。

三项提案获得成功，其中一项是由包括大学学院在内的联合体提交的 "低碳航运--一种系统方法"。 伦敦在一些行业伙伴的支持下，纽卡斯尔大学、斯特拉斯克莱德大学、赫尔大学和普利茅斯大学等机构也参与其中。

该联盟工作的核心资金（150万英镑）来自RCUK，额外的工作人员时间和博士生奖学金由四个核心行业合作伙伴（壳牌、劳埃德船级社、BMT和劳斯莱斯）提供支持。

项目目标

2010年，该集团认为，对航运业缺乏全面的了解。其漫长的合同、技术和金融演变掩盖了对其敏感性的自上而下和自下而上的系统层面的理解，并使许多商业习惯根深蒂固，几百年来都没有改变。

该项目的目标是。

1.培养对航运系统的知识和理解，特别是其主要组成部分、运输物流和船舶设计之间的关系，并澄清航运业中许多复杂的界面(船公司, 港口 运营、业主/运营商关系、合同协议以及与其他运输方式的联系）。

2.2.利用这种理解，探索未来的物流和船舶概念，以及如何实现成本效益的碳减排，帮助减少碳排放。 运费.

3.对航运需求的未来趋势进行预测，技术和政策解决方案的影响及其相关的实施障碍，以及最公正的衡量和分摊机制。

为了实现这些总体目标，需要一个多学科的团队（地理学家、经济学家、海军建筑师、海洋工程师、人为因素专家和能源建模师），并将工作划分为6个工作包，对这些工作包的产出进行整理，为在整体分析中进行的输入。

WP1--建模，由UCL的Tristan Smith博士领导。WP2--低碳航运技术，由Strathclyde的Sandy Day教授领导。
第三课题组--航运、港口和物流[由纽卡斯尔的John Mangan教授、赫尔的David Gibbs教授和赫尔的Chandra Lalwani教授领导
WP4--航运经济，由纽卡斯尔的Melanie Landamore小姐和普利茅斯的John Dinwoodie教授领导
第五课题组--法规、政策和激励措施，由UCL的Tristan Smith博士领导。
第六课题组--人的因素和船舶操作，由斯特拉斯克莱德大学的Osman Turan教授领导。

研究

通过对五个交叉研究问题的合作分析，也将这些工作小组的产出联系起来。

RQ1 - 运输物流与未来船舶设计（如新型推进系统）之间的关系及其对整个系统效率的影响，如港口作业、人为因素、供应链，包括与其他模式如航空、铁路和公路的整合。
RQ2--航运需求：研究使用航运（货物和人员）而不是其他模式的驱动力。
RQ3 - 技术和政策解决方案对未来航运情景的影响。
RQ4 - 低碳航运的实施障碍。
RQ5 - 衡量和分摊：如何在国际背景下最好地衡量航运的影响和优化环境收益

影响

研究成果主要是通过论文发表，包括通过联盟的国际年度会议和同行评审的期刊。低碳航运项目通过其研究和分支项目产生了影响，如：。

国际海事组织--与拥有国际海事组织成员资格的非政府组织合作，我们为出版物做出了贡献，这些出版物被用来为国际航运温室气体排放监管的政策发展提供参考。

气候变化委员会--由英国航运商会推动的协商进程，以及正在进行的关于估计和预测可归于英国的航运排放的对话。

国际能源署--在国际能源署的流动性模型中开发了一个航运模块，对航运业的温室气体排放预测和缓解战略的影响进行估计。该模型将用于政策制定，并为IEA的定期出版物（《世界能源展望》、《能源技术展望》）提供信息。

"能源环境和运输"--在这本即将出版的面向政策制定者和研究人员的书中撰写了 "低碳航运 "一章。

碳作战室--合作开展活动，包括与 "shippingefficiency.org "网站和 "创造伦敦气候财富 "国际峰会有关的活动，以刺激消除市场障碍，促进商业机会，减少航运业的温室气体排放。

可持续航运倡议--通过借调博士生来帮助融资和技术工作流的研究。

项目期限

2010年1月至2013年6月

变化中的气候下的航运

气候变化中的航运是一个最近发起的研究项目，由英国工程和物理科学研究委员会（资助350万英镑，为期3.5年）、劳埃德船级社、劳斯莱斯、壳牌、BMT和MSI资助。

SCC项目旨在了解供应方提高能源效率的范围，了解需求方的驱动力，并了解航运业的供需互动关系。

这个多大学、多学科的系统研究项目将使用 "大数据 "来源，如卫星AIS数据、船级智能数据，该联盟拥有无与伦比的访问权，并将定量与定性研究方法相结合，该联盟在这方面有坚实的背景。

概述

航运业的长期生存能力取决于它与生态、环境、经济和人类系统的各种相互联系。目前，该行业正面临着从空气污染到噪音污染，从人类安全到海洋生物多样性等问题的审查。

对该行业来说，最紧迫的问题也许是气候变化及其缓解。该行业通常被认为是最环保的运输形式，但这在未来将是一个挑战，因为随着国家清单中其他行业的去碳化，它目前的贡献（约占全球二氧化碳排放量的3%）预计到2050年将增加到约20-25%的全球人为二氧化碳排放量。

该行业在努力减少二氧化碳排放的过程中采用了 "首创 "的国际法规，但据一些人估计，到2050年，该行业的二氧化碳排放量将比正常情况下减少25%左右，远远达不到该行业可持续发展的要求。SCC项目旨在通过发展关于航运系统、其能源效率和排放以及向低碳、更有弹性的未来过渡等主题的新知识和理解，为政策制定过程提供信息。

航运业面临的一些重要问题是：2013年强制推行的能源效率设计指数（EEDI）和船舶能源效率管理计划（SEEMP）将如何导致船队的变化；船舶将在2015年采用硫磺洗涤技术或改用馏分燃料（MARPOL）。选择性催化还原和废气再循环技术是否与洗涤方案兼容，以便从2016年起在排放控制区继续使用重油（MARPOL）；液态天然气是否会成为主流燃料；风力发电是否会出现复兴，船舶是保持缓慢还是再次提速？

从长远来看，虽然更广泛的缓解和适应的言论仍然侧重于避免2℃的温度上升，但实现这一目标的实施远远滞后，目前的全球能源消耗水平使地球在2100年之前比工业化前水平上升6℃。

航运业也不例外：虽然在国际海事组织、欧盟和英国都有关于其去碳化作用和责任的对话，但还没有实施任何碳政策。事实上，欧盟最近暂停了为航运业引入区域性二氧化碳立法的计划，目前倾向于将重点放在监测、报告和核查上。不断变化的气候有可能造成（直接或间接）快速变化的景观，对航运发挥重要作用的更广泛的能源、食品和经济系统产生影响：强调了战略和长期规划的必要性。

项目目标

SCC项目的联合体试图了解供应方更高的能源效率的范围，了解需求方的驱动力，以及了解航运中的供应和需求的相互作用。为了研究这些主题，联合体利用其对 "大数据 "和建模的访问来了解真实的性能趋势和驱动因素，验证假设、计算模拟和模型，并验证整个系统的结果。SCC项目的总体目标是要实现以下几点。

首次将最新的气候变化影响和适应性分析与航运业的知识和模型联系起来，探讨其对不断变化的气候的脆弱性。

进一步了解在一个碳和气候受限的世界里，航运在支撑未来粮食和燃料安全方面的作用。

巩固在英国和其他地方的一些研究项目（工程、能源系统和航运）中进行的研究。

进一步发展RCUK能源部2009年低碳航运项目下开发的建模能力，以回答2009年以来以及过去3年开展的研究中出现的越来越多的新问题。

通过改进数据和建模技术，使航运系统的模型和分析达到前所未有的可信度，使航运业的利益相关者和政策制定者能够管理不确定性，并采取长期的观点。

整合有关公法和私法的知识，以确定各级政府的政策选择，以及私营标准制定机构（如船级社）的选择，以符合其他关切的方式实现显著的温室气体减排。

参与英国和欧盟围绕控制航运温室气体排放的辩论，并提供工具来评估政府和利益相关者如何最有效地影响一个全球行业的发展道路，同时考虑到法律和其他限制。

跨领域主题

整个系统的方法是至关重要的，这样才能保证达到目标，解决我们对技术现状所暴露的知识缺陷的看法，并达到项目的目的。认识到在一个多大学、多学科的系统研究中管理和交付成果的挑战，SCC项目被组织成一个三个主题的研究结构。

主题1：了解运输供应方提高能源效率的范围--船舶作为一个系统，（UCL机械工程，Strathclyde，Newcastle）。

目标。将船舶设计技术和性能分析与环境条件和操作策略相互联系起来，利用现实世界的操作数据进行验证，为现有船舶提出改进方案，为未来航运提出逐步改变的解决方案。该主题将开发工具，将船舶作为一个系统进行模拟，充分考虑船体、推进器、主要机械和辅助系统在一系列现实条件下的水动力学的相互作用。这些工具将被用来评估对现有船舶进行改造的影响，并探索逐步改变的解决方案，包括协同作用和意外的负面后果。

主题2：了解需求方的驱动力和趋势-贸易和运输需求，（UCL能源。 曼彻斯特, 南安普敦)

目的。调查国际贸易和资源供应的合理的未来发展，以产生一套全球航运需求及其驱动因素的情景。评估a）气候变化和缓解政策对航运系统的直接影响（包括专门针对船舶和港口的政策，或气候对航运基础设施的影响）；b）同样重要的间接影响，如能源系统脱碳对化石燃料贸易的影响，或气候对主要贸易商品的影响。

主题3：了解供应/需求的相互作用--航运系统的过渡和演变，（UCL-能源、UCL机械工程、UCL法律、Strathclyde Newcastle、曼彻斯特）。

目标。开发工具，并结合项目在供应方能源效率和需求方驱动力方面的工作进行部署，以分析航运业的不同路径，以及如何加快过渡。

跨领域研究

这些主题之间的相互联系以及它们满足项目目标的能力，是通过三个交叉研究问题实现的。

技术和操作干预能在多大程度上减少现有和新建造的船队的能源需求？理论上的性能改善在现实世界中是否得到了证明，行业能否提高对适当的技术和操作干预措施的利用率？

什么是可预见的 "如果 "情景（包括那些与2100年气温上升4-6度的轨迹有关的情景）；交通供需如何受到粮食和燃料安全问题的影响，利益相关者能否提高对这些情景的认识和理解，以使系统更具弹性？

航运系统的 "最佳 "未来是什么样子的；航运系统目前在哪些方面表现得不够理想，航运如何从目前的配置过渡到更有弹性的低碳未来，达到这一目标的研究和实施路线图是什么样子的？

项目期限

2013年11月至2017年4月

人

Paul Wrobel教授。SCC项目和LCS项目的主要研究者。FREng（国防部海军建筑学主席）。他曾作为国防部的设计集成经理领导大型项目；在TRIDENT开发期间作为维克斯造船和工程有限公司的技术总监，领导新成立的泰利斯海军有限公司的多国团队赢得了未来航空母舰（CVF）的设计竞争；并在QinetiQ担任海军项目总监。他是英国皇家工程院院士、英国皇家造船师协会院士和理事会成员。

特里斯坦-史密斯博士。SCC项目的主任和LCS项目的协调人。他是能源和运输学的讲师，自2010年以来，他发展了一个以航运为重点的实质性能源研究小组（5名博士后研究助理和7名博士生）。他也是能源技术研究所重型车辆项目和船舶能源效率虚拟中心的主要调查员。

Kayvan Pazouki博士：参与了SCC项目的主题一。教学研究员，曾是航海工程师，在通过物理和推理测量系统进行发动机监测工具方面有专长。他是CNSS关于能源效率管理和船舶排放预测的共同研究者。他是与Royston合作的KTP项目的PI，开发基于计算机的船舶发动机性能监测和排放预测工具。

乔安妮-斯科特教授：参与了SCC项目的主题三。她是欧洲法教授，她的兴趣是欧盟法和世贸组织法，特别是法律和新的治理模式、环境法和政策以及不同的次国家、国家和国际法律秩序之间的交叉点。她拥有Leverhulme Trust的主要研究奖学金（2012-2014），以开展 "欧盟气候变化法的全球影响。她是皇家环境污染委员会的成员（2009-2011）。

Alan Murphy博士：参与了SCC项目的主题一。他是一名高级讲师，以前是航海工程师。他的专长包括减少航运废气排放和降低燃料消耗；缓解技术；替代燃料；发动机建模和模拟以及排放指数。他是低碳航运的CI，以及INTERREG（欧盟）清洁北海航运（CNSS）项目的PI和指导委员会成员（约400万欧元）。他也有一些联合项目，例如与英国Svitzer公司合作减少船舶的排放。

凯文-安德森教授。SCC项目的共同研究者。他也是廷德尔中心的副主任，并担任MACE的能源和气候变化主席。他也是RESNET和SPRing项目的主要调查员和共同调查员。他的研究重点是整合廷德尔中心广泛的专业知识，为气候变化提供一个系统层面和跨学科的理解。

爱丽丝-鲍斯博士。SCC项目的主题二负责人。她是MACE的能源和气候变化高级讲师，与廷德尔中心有联系，并被纳入可持续消费研究所。爱丽丝在进行系统层面的气候变化和能源研究方面具有国际记录，她在物理科学方面有一定的基础，并且是公海项目的主要调查员。

奥斯曼-图兰博士。参与了SCC项目的主题一。他对船舶设计、操作和人为因素有研究兴趣，并在目前的LCS项目中领导人为因素工作小组。他积极参与了减阻、人的因素和船舶操作等领域的广泛的国际项目。

理查德-巴克纳尔教授。SCC项目的主题1负责人。他也是海洋研究小组的主席和海洋动力系统的教授，在上述EPSRC项目中领导海洋研究小组的工作。他还管理着价值超过400万英镑的学术研究，发表了约100篇学术论文。

安德烈亚斯-舍费尔教授。能源和运输学教授，《受气候限制的世界中的运输》一书的主要作者，麻省理工学院出版社，2009年，他在指导多学科研究团队方面有着丰富的经验，他曾担任过麻省理工学院马丁中心的主任。 剑桥 剑桥大学的航空与环境研究所的联合主任。

桑迪-戴教授。参与了SCC项目的主题一。他是开尔文水动力学实验室的主任，在应用于船舶、海上结构和海洋能源装置的计算和实验海洋水动力学方面有广泛的经验。他正在领导LCS项目中关于低碳船舶技术的WP2。他曾担任国际拖船会议（ITTC）船舶阻力委员会成员六年，目前担任ITTC海洋可再生能源装置水动力测试专家委员会主席，负责为全球大型水动力设施制定测试标准。

罗伯特-尼克尔斯教授。参与了SCC项目的主题二。工程与环境学院海岸工程教授，廷德尔气候研究中心 "城市与海岸 "主题的共同负责人。(目前是ESPA Deltas和ICOASST项目的PI，也是基础设施转型研究联盟的共同负责人。）

苏珊-汉森博士：参与了SCC项目的主题二。她是能源和气候变化部的研究员，从事英国和欧盟资助的洪水和侵蚀管理项目，以及作为世界银行、经合组织和AVOID项目一部分的港口城市的成本和全球影响的研究。

Alistair Greig博士：SCC项目的对外关系。他拥有海洋工程方面的专业知识，在国际海事组织、欧盟资助的海洋项目中很活跃，是IMarEST理事会的成员。

Paolo Agnolucci博士：UCL的SCC项目主题二的负责人。他是一位经济学家和统计学家，在多个学科领域有丰富的经验，在同行评议的学术期刊上发表过20多篇文章，并有多个咨询项目。

Paul Gilbert博士：参与了SCC项目的主题二。他是MACE的气候变化和可持续发展讲师，指导公海项目的技术方面的研究。

Atilla Incecik教授：参与了SCC项目的主题一。他是海洋工程的教授。

雷切尔-波林博士。参与了SCC项目的主题一。她的专长包括船舶设计和建模。

尼克-布拉德贝尔博士。主题一项目负责人。他是UCL的海军建筑研究助理。

梅兰妮-兰达摩尔小姐。SCC项目的共同研究者。她拥有工程硕士和MBA学位。她的专长包括研究可持续航运、船舶的整个生命周期的环境、经济和社会核算、欧洲短途航运的创新概念以及人类因素对船舶设计和运营的影响。她还负责协调一些FP6&7项目。

Amrita Sidhu小姐：主题二的项目负责人。她是凯文-安德森教授的助理。

约翰-卡莱亚博士：不久将完成低碳船舶的博士学位。

索尔马兹-哈吉-侯赛因罗博士。参与了SCC项目的主题二。她是UCL能源研究所的副研究员，她的专长是运输模型。

Nishatabbas Rehmatulla博士：参与了SCC项目的主题三。他是UCL能源研究所的副研究员，他的研究是关于能源效率措施的实施。

Sophia Parker博士（2013年11月-2015年7月）-：参与SCC项目的主题三。她是UCL能源研究所的副研究员，她的研究重点是金融和投资的建模。

Nicholas Joseph Lazarou博士：参与了SCC项目的主题二。他是UCL能源研究所的副研究员，研究航运系统中的贸易和运输成本。

Julia Schaumeier博士：参与了SCC项目的主题三。她是UCL能源研究所的副研究员，她的研究重点是AIS数据和可视化。

Christophe McGlade博士：参与了SCC项目的主题二。他是UCL能源研究所的副研究员，他的研究重点是能源商品。

著作

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