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《大连海事大学》 2017年
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船舶废气排放量化问题研究

邢辉  
【摘要】:海上运输在可持续运输中始终扮演着重要的角色,它为经济社会发展做出了巨大贡献,但同时,在大气污染物及温室气体排放方面也占据了较大的份额。与国外发达国家或地区相比,我国对船舶废气排放的评价、管理和控制以及相关政策措施的完善还存在较大的差距。开展沿海地区及海运船队废气排放(包括船舶NO_x、CO、HC、CO_2、SO_2和PM排放)的量化研究和特征分析,将能为环境管理者和航运利益相关者制定排放控制措施提供有效的决策依据,对于持续降低船舶排放的危害、切实保障公众健康具有十分重要的意义。针对船舶废气排放量化模型存在船舶流量、发动机功率、航速和废气排放因子等基础数据缺乏及对具体测算对象的适用性问题,本研究开展了模型参数的本地化研究:(1)基于Clarksons及CCS(China Classification Society)船舶数据库的统计分析,建立了海运船舶主机标定功率、副机总标定功率和船舶设计航速等动力参数与船舶总吨的对应关系;(2)针对我国生产的分别满足IMO(International Maritime Organization)NO_x Tier Ⅰ、Tier Ⅱ标准的76台和113台船用柴油机母型机排放测试报告的统计分析,得到了我国生产的分别满足IMO NO_x Tier Ⅰ、Tier Ⅱ标准的低速、中速、高速主机以及中速、高速副机基于燃油的排放因子和基于做功的排放因子,并建立了各类型船用柴油机基于做功的排放因子与柴油机负荷之间的对应关系。通过对船舶活动过程的详细分类,将船舶废气排放在空间上分为定工况的海上航路排放和变工况的港口邻近区域排放两部分。采用基于船舶活动的方法,结合海事局船舶抵、离港统计数据,建立了地区性海运废气排放测算模型;结合AIS观测统计数据得到船舶流量信息,建立了区域性海运废气排放测算模型;根据所建立的模型针对大连地区和渤海湾地区开展了海运废气排放量化的实证研究。此外,为有效量化中国水运船队的废气排放,采用基于运输周转量的方法,并结合水路运输周转量与我国GDP(Gross Domestic Product)之间的回归分析,建立了中国水路运输业燃油消耗和废气排放测算模型。相关的测算方法和研究结论可为我国船舶废气排放的量化或相关部门的政策制定提供参考。基于燃油消耗、基于船舶活动以及基于运输周转量的模型均是基于根据总体的、宏观的数据进行船舶废气排放量化。由于存在诸多简化和假设,测算结果存在一定的不确定性,也难以体现具体船舶的个体化排放特征。因此,本文建议应对船舶营运数据建立有效的监测、报告、收集和验证机制,基于个体船舶的营运数据进行排放测算和评价,为国际航运业采取有效措施控制船舶排放进行了有益的探索。
【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:X736.3

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