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通往碳中和丨推进我国低碳港口建设的九大路径

发布时间:2023-04-06来源:可持续发展经济导刊作者:刘长俭、黄川


文丨刘长俭、黄川,交通运输部规划研究院;

耿志鑫,大连海事大学;

邹明,宁波舟山港股份有限公司;

周齐齐,中交第四航务工程勘察设计院有限公司

水运业具有成本低、运量大、能耗少、污染轻等独特优势,在交通行业发展中具有明显的低碳特征;港口作为水运业的重要一环,在行业低碳发展中也应系统谋划。当前我国低碳港口建设存在缺少系统规划、清洁能源利用率偏低、技术助力低碳发展偏弱等问题,未来有较大提升空间。本文首先界定低碳港口的内涵,然后提出建设低碳港口的意义,最后从完善顶层规划、优化能源结构、加大科技创新、建设能源自洽港口、优化管理等方面提出了推进我国低碳港口建设的主要途径及具体措施。

前 言

为应对全球气候变化问题,部分发达国家通过颁布法律法规、政府文件等形式确定碳减排目标。我国也提出力争于2030年前达到二氧化碳排放峰值,于2060年前实现碳中和。而交通运输业是落实“双碳”目标的重点行业之一,其中水运业具有成本低、运量大、能耗少、污染轻等独特优势,在交通行业发展中具有明显的低碳特征。为落实行业的“双碳”目标,水运业需系统谋划、挖掘潜力,积极为我国“双碳”目标落实做出贡献。

水运行业低碳发展涉及运输装备、运输组织、基础设施、管理等方面。其中,港口作为水运业的重要一环,在行业低碳发展中也应系统谋划,率先垂范。当前我国低碳港口建设质量仍有较大提升空间,存在缺少系统规划、清洁能源利用率偏低、技术助力低碳发展偏弱等问题,应从完善顶层规划、优化能源结构、加大科技创新、建设能源自洽港口、优化管理等方面集中发力,从而更高质量地推进我国低碳港口建设。

低碳港口的内涵

当前,很多政策文件和文献研究基本把绿色低碳港口一起来研究。其实,低碳港口和绿色港口既有区别又有联系。

低碳发展强调通过建立低碳属性的经济结构或能源结构,从而在保持社会经济水平高速发展的同时减少碳能源消费。绿色发展则以各种有利于污染物减少的措施为手段,以解决环境问题为目的,重点促进环境改善以及生态修复。可见,低碳发展和绿色发展的模式及目的不完全相同。

因此,将这两种发展模式贯之以港口领域,低碳港口可以理解为在港口的规划、设计、施工建造以及运营过程中,通过采取各种有利于减少碳能源消耗、减少碳排放的措施,在实现同样高产出的情况下减少碳能源消耗和碳排放的港口类型的统称。绿色港口则是指在港口的规划、设计、施工建造以及运营过程中,采取各种有利于污染物减少的措施,在实现同样高产出的情况下减少对生态及环境影响的港口类型的统称。

可以看出,低碳港口是采取各种低碳措施,追求减少港口的碳能源消耗以及碳排放的减少;而绿色港口是采取各种绿色措施,减少包括噪声、光、水、碳等污染物的排放。在低碳港口建设过程中一味地追求低碳,可能忽略了对于噪声、光、水等污染的控制,而绿色港口建设过程中一味地追求所有污染物的综合减少,也可能忽略了对于碳排放的控制。

可见,低碳港口不一定是绿色港口,低碳港口最终追求的也不是成为绿色港口;而绿色港口也不是完全的低碳港口,但是如果在绿色港口建设过程中不采取低碳相关措施,就难以实现绿色港口建设所追求的可持续发展目的。两者在实现手段和最终目的上存在一部分相同,但又各有差别。

建设低碳港口的意义

(一)有利于落实“双碳”目标

建设低碳港口,有利于促进水运行业加快低碳发展,对我国稳步推进“双碳”目标落实、坚持走可持续发展道路有重要意义;有利于促进经济结构、能源结构、产业结构调整和转型升级,推进生态文明建设和生态环境保护,持续改善生态环境质量;对于贯彻新发展理念,加快形成以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局,推动高质量发展,建设美丽中国,加快构建人与自然和谐相处的中国式现代化也具有积极推动作用。

(二)有利于促进国家综合立体交通网建设

建设低碳港口,需要大力发展铁水联运、水水中转等绿色低碳的集疏运方式,加快推动港口集疏运通道、疏港铁路、江海联运设施等建设,助力江海联运、海河联运、海铁联运等低碳运输模式发展,推动大宗物资“公转水”“公转铁”。因此,建设低碳港口,将有助于打通交通运输体系薄弱环节,补齐综合交通短板,推动运输结构调整,完善区域综合立体交通网格局。

(三)有利于促进航运领域绿色低碳体系建设

港口运行低碳化、节能化也会带动船舶运行等航运环节低碳化、节能化,对航运业其他领域的绿色节能建设有引领示范作用。建设规模合理、运行稳定、标准统一的岸电基础设施,可以节省船舶靠泊和停泊期间的燃油消耗,并有助于引导船舶更多地使用电能,大幅降低船舶产生的碳排放量,同时也将使船舶进行设施设备和工艺的“绿色改造”,对绿色节能的航运体系构建有重要促进作用。

(四)有利于带动装备制造业绿色节能技术发展

建设低碳港口所需配备的节能型变压器、节能灯照明系统、具有根据负载控制柴油机转速技术的门式起重机等低碳节能设施设备,能够刺激相关产业发展,促进行业对降低碳排放技术与能源结构分配技术的创新研究,对装备制造业绿色节能技术发展具有重要意义。同时,港口在加大风能、太阳能等清洁能源生产供给的同时,会加大对风电装备、太阳能设备等制造业产品的需求,推动清洁能源装备制造技术的发展。

推进我国低碳港口建设的主要途径及具体措施

(一)推动港口全生命周期的低碳化

以低碳理念贯穿港口规划、设计和施工、运营和管理的全过程。规划阶段,充分考虑低碳港口建设要求,从港区功能定位、水陆域空间预留、不同货类码头布置等方面系统规划。比如,在港口规划的过程中,充分考虑未来港口风力发展需要,从土地预留、堆场空间布置等方面为大型风机规划建设和安全做好前期准备和安排。

设计和施工阶段,应用经济适用的节地、节能、节材以及环保的低碳设计、施工新技术,优化设计港口码头及配套设施建筑结构、外形、朝向等,优化布置岸桥、堆场功能区等,以便更加充分利用日照采光,为后续利用太阳能、风力、波浪等清洁能源发电做好准备。

运营和管理阶段,充分利用能耗提升、能源替代、全周期能源管理等手段实现运营和管理阶段的低碳化。可考虑综合采取港区绿化、碳汇补偿等方式实现全生命周期零碳排放,充分利用绿化用地、建筑立面和屋顶提升绿化覆盖率。提高岸电设施配备覆盖率和靠港船舶岸电使用率,同时推动在照明系统、港作船舶、运输车辆等港口基础设施设备的能源结构改造升级,使用电能、风能、太阳能等可再生能源及氢能、液化天然气等清洁能源取代柴油等传统燃油能源。积极探索地源、海水、空气源热泵供热采暖技术。

对于无法减少的碳排放,可利用外部碳信用抵消。通过资助其他地区开发低碳绿色能源等推进异地碳汇补偿,实现码头建设运营全过程碳中和。

立足于当前我国低碳港口建设的现状,结合我国经济社会发展阶段性目标、国内外供需关系变化、港口企业运营情况等实际情况制定科学合理的规划。先通过几个港口先行探索全面建设低碳港口,再针对不同区域港口的产业、地理特色,结合已有的建设经验,有序、合理地在全国推进低碳港口建设。

(二)推动靠港和港作船舶低碳化

推进岸电设施建设,鼓励靠港船舶使用岸电,进一步扩大港口提供岸电泊位范围。

落实船舶排放控制区工作,推进全港运输船舶专用低硫燃油。研究出台激励政策和配套措施,对靠港船舶使用低硫燃油、应用清洁能源等给予资金补助、优先办理手续等优惠政策。

推进港作船舶污染治理,推进港作船舶应用LNG、电力等燃料,推进港作船舶靠泊期间使用岸电,加快港区范围内LNG动力船舶加气站点布局规划与配套设施建设。

组织开展研究船舶大气污染物检测技术,推进船舶大气污染检测工作,建立监督检查管理工作机制,推进检测装备和能力建设。加强港口废气、废水、噪声监测,记录港区大气、水、声环境变化。

(三)推动港区内设施设备用能清洁化

推进港区运作车辆用能清洁化,推进港区内集装箱牵引车使用液化天然气、氢能等清洁能源,鼓励淘汰港区高耗能、低效率的老旧牵引车。推进港区内非道路移动机械节能减排技术改造,引导企业在叉车、堆高机、轮胎式龙门起重机等机械中推广使用清洁能源作为动力。扩大港区内节能环保灯具在堆场照明、装卸设备上的使用,同时加快实现在港区内道路、库房、楼宇办公等区域的照明使用节能灯,推广应用港区的高效照明系统和堆场照明远程遥控系统。

(四)推动集疏运方式低碳化

打造低碳集疏运方式,大力推动多式联运发展,提高港口货物集疏运低碳运输方式的比例。继续推动港口集装箱“海铁联运”“水水中转”业务,推进有利于多式联运发展的集装箱铁路中心站、中小泊位等硬件设施建设。完善油品管道运输网络,形成以管输为主、铁路和短途绿色公路运输为补充的油品储运保障体系。推进铁水联运物联网应用,实现海铁联运集装箱信息实时监测、业务协同和信息共享。规划建设货柜车疏港道路,形成相对独立循环的疏港交通体系,提高货柜车的通行速度,降低碳排放。

(五)推进先进技术应用和智慧港口建设

加快技术创新,优化管控模式,降低港口碳排放。如:通过精确的照度分析计算,合理布置作业照明LED灯具数量和位置,同时采用分段控制、自动调光等技术,降低照明电耗;通过精确的三维激光扫描,实现岸桥小车机构、起升机构的运行路线优化,在保证安全的前提下减少无效运动路径,降低作业能耗。

推进先进节能降碳技术的应用,加快推进集装箱和干散货码头的自动化控制等先进技术的应用和推广。

利用物联网、云计算、大数据等信息技术,整合港口物流信息资源,形成港口物流企业、口岸监管单位、行业主管部门等信息互联互通和业务协同机制。

鼓励创新设计理念与施工工艺、绿色能源材料研制与技术研发。如全场设备资源调度工艺、无人机流动污染源监测技术、起重机势能回收及超级电容技术等新技术、新工艺。

(六)加快建设能源自洽港口

充分利用港口区域的风、光、波浪、水等资源禀赋优势,加大风能、太阳能等多态清洁能源的开发利用力度,开发集中式风电、光伏项目资源,提升风能、太阳能、氢能等清洁能源在港口中的使用比例,推动港口由能源消耗者向能源消耗者、能源供给者双重角色转变,在有条件的港口,加快推动实现港口能源自洽。

推动智能微网、能源监控平台等配套措施完善,建立“风、光、储、荷”一体化的多态能源供应体系,优化“源、网、储、荷”配置方法,最大限度地使用港口风光等电源,降低弃风、弃光率,实现清洁能源高效利用,实现多态能源供给与港口负荷的动态匹配。

(七)完善全过程用能管理

通过智能化、节能管理、节能改造等手段提高能源利用效率,降低柴油、汽油等化石燃料的消耗和来自化石燃料的电力使用。建立低碳能源智能管控系统,集成能耗管理、智能用电监测、照明控制、岸电监测等,实现能源环境监测管理。通过能源智能调配,大幅提升管理水平和用电设备安全水平。

(八)破解瓶颈制约,加大新能源的政策支持

新能源发电系统的建设需要相关政府部门在海域、土地使用等建设审批方面予以政策支持。由于目前电力驱动、氢能驱动港口水平运输车辆和集疏运车辆造价较高,在一定程度上阻碍了清洁设备的推广使用,建议对清洁能源驱动装备应用给予资金等政策支持。锂电池、氢气属于危货,在港区内开展换电站、加氢站等清洁能源供应基础设施建设审批困难,建议在建设审批方面给予政策支持。建议由港口统筹防波堤风电开发,提升港口清洁能源供应能力。

(九)推进港口碳足迹标识认证,研究建立港口碳排放评价体系

通过推进绿色低碳技术研发和推广应用,围绕计量、监测、检查、标准、认证等方面,大力提升相关机构在港口设计建设期、运营管理期的碳足迹追踪能力,提出适合港口碳足迹评价的方法和标准,研究建立统一的港口碳足迹评价标准体系,促进港口设施设备与工艺低碳化改革。

参考文献

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来源丨《可持续发展经济导刊》2023年1-2月刊

原文标题《我国低碳港口建设发展路径探讨》

编辑丨王秋蓉

图片由作者提供

文章关键词: 低碳港口
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