2008年10月，国际海事组织（IMO）海上环境保护委员会（MEPC）第58次会议通过了国际防止船舶造成污染公约（MARPOL）附则VI修正案，其中14.1.3条规定了全球航行船舶使用0.5%低硫燃油标准：2020年1月1日及以后，船上使用的任何燃油硫含量不应超过0.5% m/m。14.8条规定：2020年1月1日实施全球0.5%低硫燃油标准的可行性应进行评估，以确定是否有必要推迟至2025年1月1日实施。IMO MEPC专门成立了专家组，考虑全球燃油市场供应和需求、燃油市场发展、替代燃料、后处理方法等因素，开展全球0.5%低硫燃油标准实施的可行性评估工作。2016年10月，IMO MEPC70会议同意全球0.5% m/m燃油硫含量标准2020年1月1日实施，该决定已通过 RESOLUTION MEPC.280(70)的形式予以发布。关于船舶SOx排放，除MARPOL公约附则VI的规定以外，欧盟（EU）、美国加利福尼亚州以及我国还有特殊规定。需要注意的是，IMO全球0.5%低硫燃油标准适用于排放控制区（ECA）以外航行的所有船舶，包括现有船。
图1汇总了IMO、相关国家/地区SOx排放及实施要求
表1 汇总了IMO、相关国家/地区SOx排放要求与差异
船舶燃料营运成本方面，燃油的生产方式、供求关系影响未来0.5%低硫燃油的市场价格。一般来说，硫含量0.5%的低硫燃油有如下3种生产供应方式：
1、0.5%低硫重质燃油（HFO）
不同产地的原油硫含量存在很大差异，如表2所示，有些地区的原油硫含量甚至远远低于0.5%，比如我国克拉玛依、大庆、辽河等油田出产的原油，其中，克拉玛依油田出产的原油硫含量只有0.04%。这种原油经蒸馏工艺后产生的渣油（Residual oil）硫含量也会很低，调制出的HFO硫含量就能满足IMO 0.5%低硫燃料标准。
这种0.5%低硫HFO的市场价格，与远洋船舶常用的180/380 cSt HFO价格相差不大，因此，船舶使用这种0.5%低硫HFO，燃料营运成本基本没有影响。
但这种0.5%低硫HFO的产量很少，远远满足不了全球远洋船舶的燃料需求，因此，采用这种低硫HFO的价格分析船舶燃料营运成本的影响没有太大参考价值。
表2 不同地区原油质量和硫含量
炼油厂年输入原油及质量（2020（2012））
注：括号内为2012年数据数据
来源： Stratas Advisors
2、0.5%低硫调和油（blending）
低硫轻质燃油和高硫重质燃油按规定的比例进行混合、调质，生产出满足IMO排放要求的0.5%低硫调和油。不同比例的重质、轻质成份的混合，一方面保证硫含量低于0.5%，另一方面还要保证燃油的闪点、稳定性、兼容性、点火特性等满足国际标准组织（ISO）8217 标准的要求，确保船上使用的安全。
不同地区生产的调和油成份、比例都不一样，表3、表4分别是非洲、俄罗斯地区重质/轻质成份及调和比例。从两表可以看出，这种调和油中，轻质成本所占的比例分别接近66%、62%。也就是说，0.5%低硫调和油中，轻质成份占的比例超过一半，这决定了0.5%低硫调和油的市场价格。
表3 非洲地区重质/轻质燃油调和比例
桶/天
数据来源：Stratas Advisors（2015～2016年）
表4 俄罗斯及独联体（CIS）地区重质/轻质燃油调和比例
桶/天
数据来源: Stratas Advisors, 2015～2016年
根据原油、重质燃油、轻质燃油、以及重质/轻质成份的混合比例，可以预测2020年0.5%低硫调和燃油的市场价格。IMO 0.5%低硫燃油可获得性评估报告中预测的燃油市场价格见表5。2020年，0.5%低硫燃油价格为595$/t，相对高硫HFO（3%）增加近130$/t。
按照表5预测的燃料价格差，对船舶燃油营运成本进行了估算：相对于远洋船舶主要燃料HFO（380/180 cSt）价格，船舶营运成本增加28%以上 。
表5 2020年0.5%低硫燃油价格预测
（美元/吨）
数据来源：Stratas Advisors
3、高硫HFO脱硫
这种生产方式需要安装新的脱硫设备，投入很大的生产设备改造费用，且改造周期也比较长。由于目前IMO全球0.5%低硫燃油标准尚未实施，市场上尚没有这种产品的需求，因此，炼油行业基本还没有生产0.5%低硫HFO的经验，这种高硫HFO脱硫后的燃料价格很难预测。
总体来说，未来2020年实施全球0.5%燃油标准，燃油市场主要的生产和供应方式应该以前述调和油为主，这种燃料的价格会对船舶的营运成本产生较大影响。
0.5%低硫燃油供应方面，对现有航运业的燃料消耗进行调查表明，远洋船舶的燃料消耗以HFO为主，约占80%以上，轻柴油为辅，仅占20%左右，统计数据见表6。
表6 现有船用燃料的类型和比例
数据来源: MECL
2020年全球0.5%低硫燃油实施后，燃油市场主要的生产和供应方式预计以重质/轻质燃油混合的调和油为主，而这种调和油中，轻质成份占的比例超过50%，导致船舶燃料消耗中，轻质燃油的比例会显著上升，远洋船舶的燃料消耗比例，原来以重质燃油（80%）为主，转为以轻质燃料为主。
这种船用燃料比例结构的变化，将可能影响整个燃油市场的燃料供应及价格。表7是2015-2016年度统计的全球燃料总生产量，船用HFO和MGO燃料的总和约占全球总燃料生成量的7.3%。表8是船用HFO、MGO在全球同类型燃料生产总量中所占的比例，可以看出，全球炼油业生产的重质燃料中，46%用于船舶运输，而船用MGO燃料仅占中等馏分油（Middle distillate oil）总量的5%。
随着2020年全球0.5%低硫燃油标准的实施，船用燃料消耗比例从重质HFO为主转向轻质MGO为主，可能导致船用MGO燃料消耗的比例，从原来的5%上升到10%以上，甚至接近20%，导致全球生产的中等馏分油供应紧张。另一方面，船用HFO燃料的消耗减少，可能导致船用HFO燃料的消耗比例从原来的46%，降至25%以下，出现过剩的局面。
表7 全球生产燃料的行业分配结构
2012年各地区精炼燃油产量（百万吨/年）
数据来源： Stratas Advisors（2015～2016年）
注(1)： 因舍入值未计入总量
注（2） 汽油和柴油均包含生物燃油混合量。
注(3) 包括滑油、沥青、精炼燃气、非船用燃油等
表8 2012年船用燃油占全球供应燃料的百分比
数据来源： Stratas Advisors
燃油质量及安全方面，ISO 8217标准规定了船用燃料（船用渣油和船用馏分油）的技术指标与质量。
对于重质/轻质燃料调和生产的0.5%低硫燃油来说，调制出的燃料粘度一般在10-180 cSt范围内，按ISO 8217标准规定的燃料分类方法，调和的0.5%低硫燃油属于RMA/RMB/RMD/RME 4类，但由于调和时的重质/轻质成份、比例都发生了较大变化，在保证硫含量满足法规要求的前提下，ISO 8217标准规定的燃料特性，比如粘度、密度、闪点、点火特性等也会变化，而现行版本的ISO 8217标准并没有考虑这种变化，需要对这种调和燃料油的各项指标进行评估，并进行相应的补充和完善。
对于船舶来说，2020年实施0.5%燃油标准后，船上常用的燃油种类并没有，船上依然保存2种燃料，参见表9。因此，对船舶燃料舱、燃料系统的布置并不会产生影响。
表9
从0.5%低硫燃油的使用安全来说，调和燃料的特性变化可能会对船舶燃油/滑油系统及设备的安全运行产生影响。
调和生产的0.5%低硫燃油，其特性变化主要包括如下几个方面：
1、硫含量。硫含量从原来的3.5%降低到0.5%，气缸油碱性（BN数）需要进行调整，与0.5% LSFO相匹配，对滑油系统及布置没有影响；
2、粘度和密度。重质/轻质调和油，粘度在10-180 cSt范围内，现有的燃油舱布置、设备和系统都能适应，原高硫HFO相关的油柜、处理/供应系统、净化/使用设备等无需改造，主要需要考虑的是低硫HFO加热温度控制、分油机重力环匹配，保证供给柴油机、锅炉的燃油质量满足设备厂的规定；
3、燃油稳定性与兼容性。重质、轻质燃料的调和比例，以及粘度、密度、闪点、产地等差异，影响低硫HFO的兼容性和稳定性，甚至存在重质燃料中沥青析出，导致燃油系统滤器、净化设备脏堵故障，燃油生产及供应厂家在轻质/重质混合调制时，需要进行充分的试验，保证供船燃料的稳定性、兼容性满足ISO 标准规定。
4、闪点：调和油中轻质馏分油的比例增加，其中，轻质馏分油的闪点直接影响调和燃油产品的闪点。燃油生产及供应厂家在轻质/重质混合调制时，需要进行充分的试验，保证供船燃料的稳定性、兼容性满足ISO 标准规定依然满足ISO 标准规定。
排放替代方案方面，对于IMO 0.5%低硫燃油要求，有三种解决方案，即低硫燃油（LSFO）、废气后处理、清洁燃料（如LNG），从三种方案的优点及可能存在的问题来看，第一种方案的控制方法为前处理方式，可选择技术为低硫燃油（LSFO），具有设备与系统无需改造以及安全与可靠性高的优点，面临燃料运营成本高，各港口0.5% LSFO可获得性不确定以及调和油使用安全存在不确定性等主要问题；第二种方案的控制方法为后处理方式，可选择技术为废气清洗系统（EGC），具有可使用高硫HFO、运营成本低的主要优点，面临洗涤塔、碱液柜等占用空间、改造困难、新增设备及系统成本高以及港口尚缺乏足够的EGC残渣接收设施等主要问题；第三种方案的控制方法为替代燃料，可选择技术为LNG燃料，具有清洁和燃料运营成本低的优点，面临安全要求高、LNG燃料舱占载货空间较大、改造困难和燃料加注设施不完善等主要问题。
IMO全球0.5%低硫燃油标准实施所带来的船舶营运成本增加，可能会促进废气后处理、LNG燃料替代方案的应用。对几种典型远洋运输船舶的废气后处理和LNG燃料方案进行经济性分析表明，相对于船舶直接使用0.5%低硫燃油（LSFO），采用EGC排放解决方案，船舶每年的燃料营运成本可节约25%以上，而采用LNG燃料方案，船舶每年的燃料营运成本可节约60%以上。上述EGC方案的经济性分析，基于0.5%低硫燃油（LSFO）和HFO之间的价格差为150美元/吨。而LNG燃料方案，是基于北美和欧洲天然气价格，相对于0.5%低硫燃油，价格差分别是324美元/吨、270美元每吨。分析结果见表10。
表10
考虑到EGC产品厂的设备供应配套能力，以及安装/改造设计、图纸审批、船上安装/改造周期等影响因素，对于船东来说，如选择EGC排放方案，应统筹安排船队的改造、建造计划，以避免出现船厂坞期紧张，排队困难的局面。
对于LNG燃料方案来说，所面临的主要问题是远洋船舶LNG加注困难，另外，LNG燃料舱所占用的空间较大，对船舶的载货空间也会产生较大影响。
来源： 中国船检