新冠病毒如何影响欧洲渡轮的温室气体排放

文章导读

新冠病毒 (COVID-19) 大流行对人员流动、能源消耗和气体排放造成了全球性的冲击。政府为保障公共卫生而对短程出行和旅途的限制引发了前所未有的经济衰退，海事部门也因此受到了多方面的影响。COVID-19 早期阶段，由于病毒在密闭空间的高传染性，游轮上的疫情爆发成为了头条新闻。此外，海上贸易的货物需求萎缩，港口停靠量也随之减少。

意大利的 Gianandrea Mannarini 及其团队总结了欧洲渡轮 CO2 的排放与港口停泊数据和船舶参数，通过线性混合效应模型 (LME) 进行分析后证实了 2020 年单一排放量与 COVID-19 的因果关系，表明了这种方法有助于评估在外部冲击下航运脱碳的进展。

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研究方法与结果

研究人员通过渡轮船队的异质性、欧洲海洋盆地的地理分布格局以及船舶的运营方式等因素进行分析，探究了 2020 年 COVID-19 爆发后欧洲的 Ro-Pax CO2 排放的变化。作者通过 THETIS-MRV 数据集收集并分析了每个监测年的单一 CO2 排放数据，通过 HIS 数据库收集并分析了船舶航运相关数据 (如船舶特征、其排放的地理分布及靠港次数) 进行了分析。本研究主要关注了每艘船总 CO2 排放量 (Etot) 和船舶港口停泊时的 CO2 排放 (Eber)。

作者使用 LME 模型的面板数据，处理了船舶特定影响和预测变量间的相互作用，并使用了 40 个方程的进行验证和调节，最终选取了模型 #30 进行进一步的研究 (如下文公式所示)。

Y~(1|IMOn)+COVID*VType+COVID*DOM+COVID*nCalls

其中，y 表示 Etot 或 Eber。第一项表示特定船舶的随机截距。VType、Dom和 nCalls 分别表示每个预测变量、 COVID 虚拟变量以及 COVID 与其他预测变量之间的所有相互作用中的线性项。

研究人员根据模型 #30 来计算 2020 年所有船舶的 CO2 排放量后发现，2020 年期间，一些渡轮的 Etot 相对于参考类别 (VType = 2、3、6、7和15，其中 VType = 0 即为主机功率低，载客量低，渡轮长度短，渡轮陈旧的轮船) 在统计上显著减少。如图1所示，高载客量的渡轮的 CO2 减排较高；如图2所示，研究发现海洋盆地的存在仅对北海渡轮 CO2 减排产生显著影响；研究发现是否在港口停靠对 CO2 排放未产生显著影响。另外，大功率和高载客量的船体与不同船体长度上的 CO2 单一排放量呈负相关趋势 (即较短的船体单一排放量下降了34%，而较长的却增加了6%),

作者认为这可能是与疫情期间泊位空闲时间的不同管理方法有关。

研究总结

研究人员通过基于混合效应的线性模型统计并分析了 2018-2020 年间欧洲航行渡轮的 CO2 排放量，主要关注了每艘船的 CO2 总排放量和泊位排放量，探究 COVID-19 对预测变量 (海盆、靠港次数和船舶类型的复合指标) 和结果变量的影响。研究结果表明2020年船舶总排放量显着减少，大功率、高载客量的新渡轮的泊位单位排放量存在显著差异，且停靠港口的绝对数量减少，且 2020 年其占 CO2 排放量的比例均高于 COVID-19 发生前的年排放量。

作者提出的用于评估 COVID-19 和 CO2 排放间因果关系的线性混合效应模型适用范围较广，可以与其他渡轮分类标准结合使用，或用来调查 COVID-19 对不同排放变量 (如碳排放强度指标)。这种方法同样适用于识别未来不可预测冲击后的海上排放趋势，如新的大流行、衰退期、金融危机、政治冲突、能源供应中的技术变革或气候变化等引发的极端事件。