链上镖师 / Chain Biaoshi
TRD|国际废钢海运碳成本：替代抵消策略与两套政策比较
基于10条国际废钢运输走廊的蒙特卡洛碳核算
论文以10条国际废钢海运走廊为对象，通过蒙特卡洛碳核算评估替代抵消策略对IMO-NZF与EU-ETS碳成本的影响。
- 01：美国—印度走廊单位运输排放均值达到67.6 kgCO₂-e/t。
- 02：美国—土耳其走廊年度总排放均值最高，达到145.3 kt CO₂-e。
- 03：默认替代抵消参数θ为0.1%时，中距离走廊的替代抵消率通常处于5%—8%。
- 04：日本—越南走廊替代抵消率约为8%—12%，北美走廊通常低于4%。
- 05：EU-ETS在2030年前的合规成本压力高于IMO-NZF，政策协调需要持续调整抵消比例。
国际废钢配置进入海运碳成本约束期
废钢是电弧炉炼钢的重要原料。2019年全球钢铁产量约18.6亿吨，相关排放约26亿吨CO₂-e，占全球人为温室气体排放的7%—9%。全球约30%的钢铁产能依赖废钢，2023年跨境废钢贸易约占废钢消费量的15%，其中约60%通过海运完成。海运排放因此成为废钢循环链条中的重要成本来源。
图1 国际废钢运输走廊的单位运输排放与年度总排放分布（来源：Fig. 1）。
研究将废钢贸易的材料循环减排效益纳入海运碳成本讨论，核心问题是：有限的材料端减排效益可以在多大程度上缓冲航运碳定价带来的早期合规压力。
10条走廊如何进入排放与成本核算
研究选取10条代表性国际废钢运输走廊，以双边贸易流、港口对、航线距离和散货船排放特征作为主要输入。港口距离先通过Haversine公式计算，再使用Fluentcargo与SeaDistance的航线数据校准。贸易量来自UN Comtrade，船舶能效参数来自IMO统计资料。
表1 参数来源与假设详情（来源：Table 1）。
表1续表 替代抵消与合规计算参数（来源：Table 1 continued）。
1港口坐标 → Haversine距离 → AIS航线校准
2船舶AER、载重率、WTW换算因子 → 单位货物排放
3年度废钢贸易量 → 走廊年度总排放
4替代系数R与归因参数θ → SO比例与剩余排放
5蒙特卡洛抽样 → 合规概率与IMO-NZF、EU-ETS碳成本
替代抵消率随距离与走廊条件变化
替代抵消策略将废钢替代原生炼钢所带来的部分减排效益归因于海运段。研究以R表示每吨废钢对应的边际替代减排量，取值范围为1.0—1.6 tCO₂-e/t；以θ表示海运段归因比例，测试范围为0.1%—0.3%，并以0.1%作为保守基准。θ提高会按比例增加替代抵消效益，降低剩余排放与碳成本。
图2 10条国际废钢运输走廊默认替代抵消率的蒙特卡洛分布（来源：Fig. 2）。
中距离走廊
约5%—8%
日本—越南走廊
约8%—12%
距离会改变同一归因参数对应的抵消比例。日本—越南走廊的抵消率较高，北美走廊通常低于4%；过高的抵消率会削弱政策约束，过低的抵消率会降低策略作用。
IMO-NZF下的成本压力集中于高排放高货量走廊
单位排放与航线距离高度相关。美国—印度走廊单位排放均值为67.6 kgCO₂-e/t，约为北美—土耳其走廊的两倍、欧洲—土耳其走廊的三倍；日本—越南走廊最低，均值为13.0 kgCO₂-e/t。年度总排放还受到贸易量影响，美国—土耳其走廊均值达到145.3 kt CO₂-e。
图3 IMO-NZF情景下2028—2030年单位、年度与累计气候成本（来源：Fig. 3）。
美国—土耳其年度总排放
145.3 kt CO₂-e
美国—土耳其2030年成本
约475万美元
默认替代抵消策略对欧洲—中亚等中距离走廊具有较强缓冲作用。北美—中东等长距离走廊的合规成本随年度目标收紧而明显上升，亚洲部分走廊在短期内可能出现抵消率完全覆盖合规要求的情形。
EU-ETS与IMO-NZF呈现不同的成本轨迹
研究将EU-ETS纳入涉及欧洲经济区港口的走廊比较。对于欧洲经济区港口与非欧洲经济区港口之间的国际航次，EU-ETS按50%的排放覆盖比例计算；单位配额价格通过80—120美元/t CO₂-e的三角分布进行模拟。IMO-NZF则采用Direct与Base双层目标，并随年份逐步提高减排要求。
图4 EU-ETS与IMO-NZF单位碳成本及Base合规概率比较（来源：Fig. 4）。
01默认SO情景下，欧洲相关走廊在2028年达到IMO-NZF Base目标的合规概率为100%。
02该概率在2029年下降至55%—80%，2030年降至20%以下。
03EU-ETS在2030年前的合规成本高于IMO-NZF BAU情景，制度差异形成阶段性成本错位。
SO按比例降低材料循环货物对应的碳成本，EU-ETS依靠市场价格维持政策强度，IMO-NZF依靠年度排放强度目标收紧。两套制度实现成本趋同需要持续调整抵消比例，并处理重复计算与减排效益认定问题。
政策实施路径：按航线和合规节点校准抵消比例
研究建议将0.1%的θ作为3000—5000海里中距离废钢海运走廊的保守参考值。短于3000海里或长于5000海里的航线需要结合自身排放强度、贸易量和替代减排系数调整范围。模型结果显示，较高θ会降低剩余合规成本，调整幅度具有明显的走廊差异。
图5 替代抵消策略、欧盟航运碳定价与IMO-NZF政策耦合关系（来源：Fig. 5）。
✓先计算船舶实际运营GFI，再在合规节点扣除与废钢运输对应的年度SO。
✓按航线距离、运输排放和材料替代效益建立走廊级抵消参数。
✓在EU-ETS与IMO-NZF并行运行时明确抵消效益的确认、归属与防重复计算规则。
✓将SO定位为早期过渡缓冲机制，保留长期低碳燃料和减排目标的约束。
模型适用条件与研究边界
研究系统边界限定为国际废钢贸易的海运环节，未纳入内陆运输、再出口处理、靠泊和货物装卸排放。航线以主要双边走廊和代表性港口对表示，距离、贸易量、船舶能效与替代系数通过三角分布表达不确定性。蒙特卡洛结果属于条件性政策比较区间。
- θ是用于情景分析的政策归因参数，论文未将其认定为现行海运碳定价法规中的观测系数。
- Alignment Indicator用于研究层面的政策情景比较，正式合规仍需依据船舶实际燃料温室气体强度和监管程序判定。
- 船舶部署、航速、天气、港口拥堵、临时绕航、燃料选择及参数相关性未被细化建模。
- 数据可得性限制了更细粒度港口和运营条件的估计，论文未报告完整的逐船运营数据。
论文：Carbon compensation for international scrap steel trade through maritime carbon pricing
作者：He Peng，Weisheng Lu，Zhikun Chen，Chunjiang An，Jianli Hao，Wenbo Zhao
期刊：Transportation Research Part D: Transport and Environment
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