“武汉造”船舶尾气碳排放监测系统助力船东/船公司打响“绿色”改装攻坚战

随着国际海事组织 “ IMO 2020 限硫令"的发布，废气中 SO ₂ 、 CO ₂ 等组分排放浓度的测定成了判断船舶排放是否合格的依据，安装船舶废气清洗系统（脱硫塔）成了很多大型远洋船舶的选择。早在 2015 年 7 月，欧盟委员会就正式提出了航运温室气体排放“监控、报告、验证"（ MRV ）法规，明确要求停靠欧盟港口的 5000 总吨及以上的所有船舶（军船、渔船、非机动船等特殊船除外）的船公司 / 船东需持有由第三方机构验证过的 CO ₂ 监控计划和排放报告符合文件，且要接受港口国相关主管机关的检查和审查。

2023 年 5 月，欧盟委员会发布了《欧盟排放交易体系 (EUETS) 指令》 (EU2023/959) 和《欧盟 MRV 法规》 (EU2023/957) 的最终修订文本。规定从 2025 年开始，在欧盟成员国领海运营的航运公司必须根据以上法规与指令量化核实碳排放量，为超过 5000 总吨的船舶缴纳碳配额。从 2026 年 1 月 1 日，欧盟碳排放交易体系将从 CO ₂ 扩展到包括 CH ₄ 和 N ₂ O 排放。

欧盟处于全球航运业温室气体监管领域前沿，从其颁布的以上航运法规和政策来看，国际航运大型船舶尾气监测因子将包含 CH ₄ 、 N ₂ O 等其它重要温室气体；此外，未来航运业将会被更多国家纳入碳排放交易体系；对船东 / 船公司来说，船舶尾气温室气体的监测以及排放量核算将与船舶运营成本投入息息相关。

欧盟 ETS及MRV适用范围

需求分析：船舶尾气排放监测系统亟待更新

这是一家 集装箱航运企业 ， 船公司 在 其艘集装箱 运输船上曾安装 过 国外某 品牌 的 船舶 废气 排放在线监测系统。在两年的使用过程中，遇到的主要问题如下：

① 设备设计 时未充分 考虑海运的特殊环境，设备常年在高湿、高腐蚀、高震动的情况下工作，故障率高，造成数据有效性低；

② 国外品牌售后成本如备件和人工成本高，故障频发导致维修费用居高不下；

③ 国外品牌备件更换周期长，售后服务响应不及时。

此集装箱运输船 总吨位 远 超过5000吨，根据欧盟最新 MRV 法规和碳排放交易要求，从 2024 年 1 月 1 日起，在欧 盟成员国 领海运营的航运公司 同吨位船舶 必须监测 并 报告船舶CO ₂ 、CH ₄ 、N ₂ O等温室气体排放量 ，且 2 年后 ，欧盟碳排放交易体系将从CO ₂ 扩展到包括CH ₄ 和N ₂ O排放。但 其 目前使用的国外品牌 船舶废气 设备监测因子无法覆盖CH ₄ 和N ₂ O，这将对 船公司 整个欧洲航运路线造成严重影响。

船公司再次将目光转向中国。事实上随着中国对外开放步伐的不断加快，船公司怀揣对中国经济的坚定信心，始终与中国市场同频共振。目前，船公司停靠中国 14 个港口，拥有 37 条干线航线和 7 条亚洲内航线，并提供全球航线服务，旗下多艘集装箱运输船也常停靠在中国的港口进行船舶保养、设备安装以及维修等工作，他们相信选择中国的设备供应商，能够获得更优质的售后服务。

四方仪器：为船舶尾气监测提供定制化智能解决方案

一个偶然的机会， 船公司 与中国本土气体测量解决方案供应商 —— 四方光电（武汉）仪器有限公司（以下简称 “四方仪器"） 结缘，后者也是上市公司四方光电 股份有限公司 子公司。

针对客户的监测需求， 四方仪器 为其量身定制 开发 了船舶尾气 碳 排放在线监测解决方案，这是一套 抽取式船舶尾气排放连续监测系统 （ Gasboard-9085 ） ，除常规SO ₂ 、CO ₂ 监测模式以外，通过增加碳监测和温压流模块，以及多种技术联合监测、多种算法组合模拟、多种手段协同管理的技术手段，可同步监测烟气中CH ₄ 、N ₂ O浓度以及温压流等参数，同步计算 SO ₂ /CO ₂ 比值、污染物排放速率和排放量，生成浓度值对应的干基、湿基浓度，实现船舶尾气实时监控、实时上传、智慧管理的目标。其监测方法原理及性能满足 相关国际公约要求 （NTC-2008、 MEPC.259(68) 等）。 此外，该系统经过特殊的防腐处理、防震设计、结构设计等，能够适应航运过程中的恶劣环境 。

系统组成

四方仪器：碳排放在线监测系统优势分析

（ 1 ）业绩丰富， 市场覆盖广泛

四方仪器 是国内早期进军船舶尾气在线监测 领域的实力厂家之一，截至 目前 ，其船舶废气在线监测系统出货量 已达数百台 ，客户涵盖多家 国内外航运公司以及造船公司。而基于成熟的船舶尾气在线监测系统，在全球航运业脱碳背景下新增碳监测模块，可更好 地 满足客户监测需求，提供更加全面的监测数据。

（ 2 ）全栈自研的成熟传感器技术

Gasboard-9085监测技术均采用先进传感器技术，包括 NDIR 、 NDUV 、 T D LAS等传感器。 四方仪器 母公司四方光电形成了包括光学 （ 红外、紫外、光散射、激光拉曼 ） 、超声波、MEMS金属氧化物半导体 (MOX) 、电化学、陶瓷厚膜工艺高温固体电解质等原理的气体传感技术平台， 在气体传感器领域已经获得多项省级及以上科技成果鉴定，目前已经生产的传感器数量超过 100000 套，成熟可靠的技术确保了产品的稳定性。

（ 3 ）齐全的产品资质

Gasboard-9085 积极参与各国船级社的认证工作，包括中国、美国、英国、韩国、日本等国家，目前已经获得 CCS 、 ABS 、 LR 、 KR 、 NK 相关认证证书 。

产品应用效果

四方仪器 的方案最终获得了 船公司相关部门 的一致肯定， 决定 替换掉此前安装的国外某品牌船舶尾气排放在线监测系统。2023年 9 月， 四方仪器工作人员 在舟山仅用10天就完成船舶尾气 碳 排放在线监测系统等设备的安装、调试及验收工作。 在 整个 返回欧洲的航行过程中，该运输船上 设备性能稳定，有效数据高 准确且稳定 。

船舶尾气 碳 排放在线监测系统 应用 现场

截至 2024年 8 月下旬， 首条装载四方仪器 船舶尾气碳排放在线监测系统 的 运输船 已 运行 将近 1 年，这套 由 中国企业提供的船舶尾气 碳 排放在线监测系统（Gasboard-9085）让 船公司 吃下了三颗定心丸 ：

首先 ， 它能直接测量船舶尾气组分浓度及计算SO ₂ /CO ₂ 比值、污染物排放速率和排放量，支撑脱硫塔含硫量的分析检测工作；

其次，直接测量的数据满足欧盟MRV法规要求，减轻了监测报告工作制定及审核验证工作量，能够充分应对港口国对相关数据的检查工作；

最后，可以实时在线测量CH ₄ 和N ₂ O的浓度，结合尾气烟道里相关温压流参数，能够直接进行碳排放量的核算工作，为后续参与碳交易市场提供高质量的数据支撑。

2024 年 1月， 船公司 旗下另一条大型 集装箱 运输船也在舟山成功安装了 四方仪器 提供的船舶尾气 碳 排放在线监测系统 ， 四方仪器的产品和服务 已 得到了客户的 充分认可 。

目前，船公司正在进行着一系列更为广泛的"绿色 " 改装工程，旨在将可持续和环保的理念贯彻到整个船队的运营中。随着这些计划的深入实施，船公司期待着在未来的航运市场中持续发展，并为全球环境治理贡献自己的力量。