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交通部運輸研究所Institute of Transportation, MOTC

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為臺灣港區及沿海空氣品質改善盡一份力! 船舶一起來減速!

  • 資料發布日期:106-09-05
  • 最後更新日期:109-06-08
  • 資料來源:運輸技術研究中心

隨著全球暖化日益嚴重與氣候變遷持續發生,世界各國對溫室氣體排放議題之關注不斷提升,國內港埠地區空氣污染物,長期以來未被列入環保管制項目重點。
        依據環保署統計貨櫃船平均每年SO2排放可等同於13萬台機車一年的排放量。近十年來,不同國際海運相關組織,亦針對從船舶污染與能源效率等議題,提出修法及改善措施,藉此希望提高各國政府對船舶所造成環境污染之警戒心,並研訂相關綠色港口推動政策。
        交通部運輸研究所依據臺灣港務股份有限公司所推動的「臺灣港群綠色港口推動方案」需求,針對進出臺灣主要港口高雄港、基隆港、臺北港、蘇澳港、花蓮港、臺中港及安平港的船舶,建立一套船舶減速查核系統。

        此系統係利用岸上架設的船舶自動識別系統(AIS)接收站,接收港口附近的船舶即時動態資訊(船隻位置、航速及航行狀態等)及靜態資訊,利用蒐集到的船舶資訊,再依據洛杉磯港船舶減速查核機制所定義之方式,將港口距離區域區分為三個區段(20、15、10海浬),建立船舶通過不同離港距離的減速數據。最後,經由本所建置之船舶減速查核應用程式,依據各區段設定的海浬數做加權平均,獲得整合平均速度,當整合平均速度小於12節,則判定該航次達成船舶減速之目標。

        經由本所建置之船舶減速查核系統在7個主要港口之監測分析105年度各港執行結果,高雄、臺北、基隆及臺中港平均減速達成率約30%至40%,安平、蘇澳及花蓮港約70%。根據研究結果顯示,一般貨櫃船平均速度約為18節,當其進出港減速至12節行駛時,可減少約41%CO2與SO2之排放,依105年度平均減速達成率計算,全年估計可減少6,700公噸的CO2與114公噸的SO2,約是一輛汽車環島跑2萬圈所排放CO2量,或約17座大安森林公園每年可吸收CO2量。臺灣港務股份有限公司至107年,訂定各港達成率需至50%之目標,屆時估計每年平均可減少8,400公噸的CO2與144公噸的SO2,透過船舶減速行動,可為臺灣港區及沿海空氣品質之改善,盡一份心力。
        藉由船舶減速查核系統的建立,除了可以即時觀察船舶進出港資訊外,又可即時監控行經港口附近的航行船舶,在不同離港距離區段內的減速情況;未來在港區節能減碳獎勵的研擬時作為有力的參考依據,期能加速達成「臺灣港群綠色港口推動方案」的執行成效與推動目標。

Q&A

Q1:什麼是洛杉磯港船舶減速查核機制定義?
A1:依據洛杉磯港船舶減速查核機制所定義之方式,將港口距離區域區分為三個區段,其港口區域分段示意如圖所示。25海浬線係為港公司監測船舶使用之參考線。

船舶減速查核系統

  取得船舶穿越各區段的離線船速後,再計算各區段間之平均速度,最後計算整合平均速度,其各區段離線船速定義如表1所示,各區段平均速度與整合平 至所示。

第一區段速度(V1) 第二區段速度(V2) 第三區段速度(V3)
通過20nm等距
離線之船速
通過15nm等距
離線之船速
通過10nm等距
離線之船速

                                                                 表1各區段離線船速定義

第一區段平均速度(A1) 第二區段平均速度(A2) 第三區段平均速度(V3)
(V1+V2)/2 (V2+V3)/2 (V3+V2)/2 或
擇值小者為計
整合平均速度(Vs):(20*A1+15*A2+10*A3)/(20+15+10)

                                                 表2 各區段平均速度與整合平均速度定義

船舶進出港口之船速係由船舶自動識別系統(AIS)接收站取得船舶即時動態資訊,再藉由本研究設計的船舶減速查核應用程式,計算船舶通過20、15、10海浬時的離線船速,其離線船速分別定義為V1、V2、V3。船舶減速查核應用程式會自動判定,當船舶離線船速V1、V2、V3完整取得後,進一步計算各區段間之平均速度,分別定義為A1、A2、A3,取得各區段平均速度A1、A2、A3後,依據各區段設定的海浬數做加權平均,獲得整合平均速度Vs。船舶減速查核系統即依此整合平均速度Vs對12節船速作判斷,當Vs小於12節,則判定該航次達成船舶減速之目標。

Q2:為何船舶減速可以降低空氣污染? 
A2:船舶是靠主機直接驅動螺旋槳推進的,理論上柴油主機的功率正比於航速的三次方, 扭矩則正比於航速平方。如果航速減為一半,推進功率會降為全速的八分之一,扭矩則降為四分之一,耗油率隨扭矩減少而下降。因此降低航速對節省燃油的效果特別顯著,但時間成本加倍。只是降低航速會造成主機燃燒需要的空氣供應量不足,主機系統必須配套調整,包含排氣渦輪增壓機的減量運轉,而改用馬達驅動的輔助鼓風機。主機減速可以有效地降低CO2的排放,但相對地也延遲了到港的時間,船公司必須配合海況和氣象資料精算是否會延誤交貨。不過,如果配合的好,船舶可以有效地節約燃油,並減少船舶在港內的等待時間。

Q3:目前我國推行船舶減速的成效為何?
A3:透過本系統擷取資料時間從105年1月至12月止,共12個月的船舶減速查核資料進行分析。
         各港因受不同地形及氣候影響,高雄、臺北港平均減速達成率約3至4成,蘇澳及花蓮港約7成。臺灣港務股份有限公司106及107年,已分別設定45%及50%達成率之目標,但港口以航安為最優先之前提,船舶若因顧慮安全而無法配合減速的情況是無法避免。

基隆港平均減速達成率約32%

基隆港平均減速達成率約32%

臺北港平均減速達成率約40%

臺北港平均減速達成率約40%

臺中港平均減速達成率約43%

 臺中港平均減速達成率約43%

高雄港平均減速達成率約35%

  高雄港平均減速達成率約35%

安平港平均減速達成率約67%

 安平港平均減速達成率約67%

花蓮港平均減速達成率約63%

花蓮港平均減速達成率約63%

蘇澳港平均減速達成率約70%

蘇澳港平均減速達成率約70%

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