环保新规之“NOx排放”

环保规范概览

“NOx ”排放新规

在《国际防止船舶造成污染公约》（MARPOL公约）中规定了对于氮氧化物（NOx）排放的要求。氮氧化物（NOx）排放限制将分三阶段执行。其中即将生效的‘Tier III’排放标准比‘Tier II’的限制排放量降低约70%。‘TierIII’标准将适用于所有在2016年以后建造的新船。航行限制区域为目前的氮氧化物排放限制区（NECAs），即北美及加勒比海地区。

主要减排手段

在控制NOx排放量的方法中，目前最为广泛应用的有：废气再循环法（EGR）、选择性催化还原法（SCR）和LNG替换法。

1. 废气再循环法（EGR）

由于高温是NO_X 产生的主要条件，废气再循环法（EGR）通过降低气缸内燃烧温度，从根源上减少NO_X。在此过程中，燃烧产生的部分废气重新进入气缸，从而减少气缸内氧气含量。而氧气含量降低使燃油燃烧不充分，气缸温度随之降低，有效抑制了NO_X的产生。

EGR方法的特点是不占用过多机舱空间，与选择性催化还原法（SCR）相比不需要额外的还原剂，运营成本低。但是缺点也很明显，燃烧不充分需要消耗更多燃油，经济性下降，废气中的颗粒物（PM）也更多。

2. 选择性催化还原法（SCR）

选择性催化还原法（SCR）主要针对燃烧后NO_X的控制。SCR法利用氨（NH₃）与燃烧后产生的氮氧化物的反应，将NO_X转化为对空气不产生污染的N₂和H₂O分子。

与EGR相比，SCR法可使主机在最优的气缸内温度运行，因此燃烧充分，效率更高，同时减少PM产生。缺点是：要额外配备液氨或者尿素柜。同时，船舶运营方也要随时监控还原剂的剩余量。

3. LNG替换法

LNG替换法通过采用清洁的LNG作为燃料来大大降低NO_X的产生。使用LNG燃料同时可以解决硫化物SO_X以及CO₂的排放问题，可为一举多得。

但是对于非LNG运输船，存储LNG则需要额外的燃料罐。对于货船而言，这意味着载货空间的压缩，对船舶收益产生一定影响。此外双燃料主机的造价较高，维护也相对复杂。

结 语

船东最终采用何种减排手段需要综合考虑多方面的因素。例如：船型特点、设备初始投资、营运成本等。根据克拉克森研究的最新数据，我们将现有船队及订单状态的船舶，按照NOx减排手段的不同进行分类统计，进而反映了船东的偏好（见下图）。随着‘Tier III’新规的生效，未来的订单情况将更清晰地呈现出船东的选择。

【相关图表】

• 柱形图表示的是符合'Tier III'标准的船队发展情况。其中包括：采用SCR、EGR、及LNG燃料的船舶。如上图所示，符合标准的船舶已从2005年初的74艘增长至截止目前的385艘。虽然船队数量有了显著的增长，但符合标准的船舶仍然只占全球船队中的很小比例（0.4%）。

• 左侧饼图表示目前手持订单中，为满足'Tier III'标准所采用的NOx减排方式，其中81%的船舶将使用LNG燃料。