“雙碳”目標下建設唐山綠色水運路徑研究

周伯偉，耿菲，李堃，蔣斌

（1.唐山工業職業技術學院，河北 唐山 063299；2.曹妃甸港集團股份有限公司，河北 唐山 063205）

2022 年我國完成水路運輸總量74.88 億噸，水運總周轉量121003.1 億噸公里；港口總吞吐量156.85 億噸，集裝箱總吞吐量2.96 億標箱，穩居世界首位；擁有萬噸級以上泊位2659 個，全球港口貨運吞吐量排名前十的港口中我國占8 席。目前水運承擔了我國90%以上的外貿物資運輸和大規模跨區域貨物交流，水運在保障全球產業鏈供應鏈穩定暢通中，發揮了不可替代的重要作用。

唐山港作為中國北方重要港口，是我國大宗貨物運輸系統的主要樞紐之一，同時也是唐山市經濟社會發展的重要支撐，2022 年唐山港區吞吐量位居世界第二，唐山海域船舶往來密集，但傳統船舶排放量較大能耗較高，水路運輸對京津冀地區自然環境造成的排放污染亟待解決。本文在研究分析水運碳減排技術國際發展態勢、國內水運低碳發展現狀與問題以及環渤海地區水路運輸存在的問題后，針對唐山區域從船舶、港口、政府三個層面進行綠色水運路徑研究，加快推進唐山綠色水運建設。

1 水運碳減排技術國際發展態勢研究

1.1 船舶燃料與動力技術現狀

如何實現水運碳減排，目前主要依靠能效提升、能源技術革新以及清潔能源使用[1]。如圖1 所示，近5 年來國際水運碳減排主要依托重點項目的實施，主要包括船舶技術、燃料選擇、加油或基礎設施。

對于當今以化石燃料為主的水運行業，要想實現碳減排，無疑是化石能源與船舶技術、清潔能源的博弈，國際做法主要分為以下幾方面：

（1）通過將陸地上的成熟減排技術延伸至海洋提高能效。如更新船舶動力、采用電力推進、優化航速等，減輕碳排放。

（2）采用清潔燃料取代傳統化石能源。國際上將清潔燃料主要分為了低碳燃料和脫碳燃料，低碳燃料有液化天然氣(LNG)、液化石油氣(LPG)、酒精燃料(甲醇、乙醇等)；脫碳燃料有氨氣、氫氣等。世界各國在積極研發清潔燃料動力船舶，針對船舶排水量的大小，選擇主要清潔能源的喜好不同，具體如圖2 所示，小型船舶傾向于電池的使用，大型船舶傾向于氨的使用，而大小船舶對于氫和甲醇燃料喜好相當。

圖2 大小船舶主要清潔能源選擇喜好占比

（3）應用燃料電池、風帆助力和其他新技術。國際上也在積極探索研發采用這些新技術助力水路運輸碳減排。

1.2 港口碳減排技術發展

國際港口碳減排主要依托于岸電裝置、新能源設備以及自動化系統的使用[1]，國外大力發展岸電技術，靠港船舶接入岸電，岸電替代發電機組可有效減少燃料消耗，港區內使用新能源工程機械和港口自動智能化系統，提高作業效率，共同助力港口碳減排。例如美國加利福尼亞港口強制停靠船舶接入岸電、荷蘭鹿特丹港要求內河船舶使用岸電，并在運河建立風力發電為船舶岸電供電、歐美地區自動化碼頭技術應用廣泛。

2 國內綠色水運低碳發展現狀與問題研究

2.1 國內現狀與問題

2.1.1 發展不平衡

（1）區域發展不平衡。在我國沿海經濟發達的地區，綠色水運重視程度較高，基礎設施、政策體制等相對完善[2]，北方、內河及經濟不發達地區發展綠色水運重視程度不足。

（2）行業分布不平衡。港口推進碳減排力度較大，航運企業和航道建設單位助力綠色水運的政策不夠。

2.1.2 基礎管理有待提高

（1）統計監測能力薄弱。要想實現碳減排，就要有數據的支撐。當前國家重點進行檢測的企業不多，且范圍有限，數據統計仍采用手工等形式，信息化建設有待實現，可一定程度上減少數據誤差，更好地滿足統計需求。

（2）標準體系有待完善。綠色水運標準缺乏頂層設計，標準體系不夠健全，內容不夠全面。

2.1.3 體制機制尚需完善

（1）各單位需加強協作。建設綠色水運需相關單位加強協作，如交通部、發改委、政府部門等，明確分工，形成合力。

（2）制度體系有待完善。發展綠色水運標準體系亟待完善，相關制度也不夠健全，缺乏節能環保管控制度，地方部門和企業工作缺乏相應指導。

2.1.4 科技研發創新力度需加大

近幾年具有經濟合理性的技術推廣范圍不夠全面，水運節能減排新技術研發匱乏，需加大科研創新力度，助推水運節能減排發展。

2.2 環渤海區域現狀與問題

2.2.1 粉塵無組織防控技術亟須完善

環渤海區域非專業化散貨泊位數量占比較大，這類碼頭防治粉塵污染水平不高，受多重因素影響，防風抑塵網、筒倉、噴淋、皮帶機等基礎設施仍待完善[3]，從源頭上加劇粉塵污染，若多措并舉可有效抑制粉塵，助力建設綠色水運。

2.2.2 油氣回收和岸電設施應用水平較低

油氣回收設施實現碳減排潛力巨大，然而環渤海區域泊位油氣回收設施覆蓋率較低，且已建成的該類設施使用率較低，主要源于船舶安裝的油氣回收裝置與碼頭不匹配、建設未按照統一標準、技術安全性有待加強等，導致碼頭油電回收設施失去其意義，未能切實助力碳減排；此外，環渤海區域岸電設施覆蓋率不高，且船公司對船舶受電設施改造的積極性不高，岸電使用效率低，需要政府出臺相關政策，港口與船公司等多方形成合力共同提高岸電使用率。

2.2.3 鐵水聯運水平仍然偏低

2023 年4 月國家多部門聯合印發了推進鐵水聯運高質量發展的行動方案，鐵水聯運可有效降低物流成本、極大地減少環境污染。根據相關數據統計分析，我國樞紐港口集裝箱鐵水聯運量增長較快，唐山港、黃驊港很大一部分的礦石、煤炭等大宗散貨仍由公路運輸[3]。可見，環渤海區域鐵水聯運發展潛力較大，亟須加大政策和技術支持。

2.2.4 清潔能源和工藝設備自動化有待提高

現階段，環渤海區域港口仍主要使用化石能源，僅有小部分港口嘗試使用氫能等清潔能源，對綠色港口建設的重視程度不高，碳排放指標體系尚未建立。現有碼頭工藝設備自動化程度有待提高，存在進一步優化的空間，從而實現節能降耗。

3 建設唐山綠色水運路徑研究

助力碳減排目標實現，針對以上問題，建設唐山綠色水運路徑應從船舶、港口、政府三個層面展開研究。

3.1 船舶層面

建設唐山綠色水運船舶層面路徑研究應主要圍繞加強綠色動力技術研發、加大智能自動化技術開發、提升船舶油品質量、提高船舶發動機效率來進行。

3.1.1 加強綠色動力技術研發

加大LNG 船舶主機研發力度，大力發展氣電混合動力技術；加快發展船舶動力電池，提高BMS 智能管理水平，研制高效節能電機、提升船舶充換電控制水平，推進電池動力技術在中短途運輸船舶、工程作業船和港區拖輪上應用；推進甲醇等低碳燃料動力技術應用，加大甲醇燃料主機研發，提高其裝機率；加強氫等脫碳燃料電池動力系統研發，提升儲氫和加注技術水平；鼓勵推廣光伏發電裝置在船舶上使用，減少傳統能源消耗。

3.1.2 加大智能自動化技術開發

加大船舶智能化和自動化技術開發，推進其裝船應用，加強安全防范預警，降低值班人員工作強度；加強動力推進、貨物裝卸、岸電切換等智能系統研發，降低船舶能耗和污染物排放；積極加強智能航行船舶技術研發應用，推進智能化設備裝機，借助5G網絡技術進行“岸基駕控、船端值守”駕駛新模式研發，加強船岸協同，使船舶航行處于安全平穩狀態。

3.1.3 提升船舶油品質量

目前，我國能夠進行低硫重質清潔船用柴油大批量生產，建議加速推進環渤海港口供給符合限制標準低硫油的速度，港區加油必須加注低硫重質清潔船用燃料油。建議有關部門提高船用油品相關規范標準，地方海事部門加大執法力度，依據政策，引導不符合環保標準的船用燃料油退出市場。

3.1.4 提高船舶發動機效率

逐步引導船公司淘汰能耗較高的老舊船舶，船檢機構加強能效管理，嚴格船舶主機排放標準，引導船舶優化電力系統，采用節能產品，降低船舶能耗；推進LNG船用發動機技術創新，提高燃燒效率，改善動力不足問題。

3.2 港口層面

3.2.1 完善基礎設施建設

唐山港船舶岸電覆蓋率仍需提高，推進港口岸電設備建設，進一步提高岸電覆蓋率，出臺相應政策，激勵船舶使用岸電。匯聚綠色發展合力，提升岸電設施匹配度，提高到港船舶受電設施安裝率，可以與航運公司簽訂岸電使用長期協議，為其減免服務費等。降低岸電使用成本，優化岸電監管及服務，穩步提高岸電使用效率。此外，為推動集疏運方式低碳化，打通水鐵聯運瓶頸，加強疏港鐵路體系建設，加快推進唐曹鐵路向東延伸、漢曹鐵路建設，打通區域內物流主鐵路動脈。對接冀蒙、大秦、京哈、京山等國鐵干線，發揮遷曹、唐曹等鐵路線優勢，大力推進散改集、公轉鐵，構建由港口覆蓋西北、連通蒙俄、直達歐洲的國際物流通道，通過發展水鐵聯運，實現港口與鐵路、船舶無縫銜接，降低物流成本，建設綠色港口、綠色唐山。

3.2.2 推動智慧綠色港口建設

推動物流基礎設施改造升級，深度應用5G、區塊鏈、大數據等新興技術，發展智慧物流園區、智慧港口、數字倉庫等新型可視化的物流基礎設施。運用資源要素集合，建設集裝箱智慧碼頭系統、智慧生產系統等，實現5G 信號港區碼頭、庫場熱點覆蓋。加強港作機械裝備、自動化集裝箱碼頭、遠程作業項目、港區貨運自動駕駛技術的研發與應用，加快改進物流技術裝備，進一步提高先進倉儲配送技術應用。

發展新能源運輸，完善綠色運力配套服務。完善“國際海運+長途鐵運+新能源汽車運輸”公鐵海聯運模式，深入發揮曹妃甸港網絡貨運平臺對公路運輸市場的輻射優勢，大力發展氫能及電動重卡新能源運輸，建設唐山地區乃至河北省最大的新能源運輸平臺，并向西北腹地拓展影響力，打造新能源運輸行業生態實現跨省、跨局的綠色清潔運輸，成為國家多式聯運示范基地，著力建設國家物流樞紐承載城市和“一帶一路”物流重要節點城市。完善充換電設施，謀劃光伏發電、分散風電，推動氫能、潮汐等可再生能源利用；積極推動電動重卡、氫能重卡等清潔運輸，構建綠色、安全、智能、高效的港口貨運新生態。

3.2.3 推動港區內設施設備用能清潔化

港區內的叉車、門機、岸橋、場橋等設施設備，目前限制為國三及以上排放標準；集疏港車輛，要求為國五以上排放標準。為了進一步推進唐山綠色水運建設，要推動港區內設施設備使用清潔能源，并號召車隊更換新能源車輛。此外，嚴格落實節能降耗要求，節約備件使用，修舊利廢，加快港區內節能燈使用。

3.2.4 出臺相關文件

國內諸多港口如遼寧港口集團、山東港口集團、北部灣港等，均發布了《綠色港口“十四五”發展規劃》。建議河北港口集團出臺綠色港口發展規劃，推動綠色港口發展體系不斷完善，全面推進綠色港口建設，實現綠色發展整體水平不斷提升，加快構建唐山綠色低碳運輸體系。

3.3 政府層面

3.3.1 節能減排補貼

為實現碳減排，對電動船舶及采取綠色環保措施的港口、船公司等給予節能減排補貼[4]。進一步完善碳排放體系，通過其減少的碳排放量來量化補貼。同時，可對使用岸電船舶、使用充電樁的船舶給予電價優惠及補貼，促進船舶使用岸電以及推廣電動船舶。

3.3.2 土地政策支持

為進一步推廣LNG 船舶及電動船舶，建議政府出臺相關土地支持政策，加大電動船舶充電站及LNG 加注站的用地支持，簡化審批流程。例如河北建投唐山LNG 項目投產，目前是環渤海地區規模最大的能源投資項目，同時也是國家天然氣產供銷儲體系重點工程，LNG 船舶從海外運輸天然氣可以直接到唐山港區接卸泊位輸氣，項目建成后覆蓋人口超1 億，實現碳減排3000 萬噸以上，節能減排意義重大。

3.3.3 岸電使用支持

政府要加大對岸電使用的支持力度，要采取創新獎勵機制，調動船公司的積極性，逐步引導船公司普及船上岸電受電設施，對于老舊船舶岸電受電改造進行補貼，新造船舶必須配備岸電受電設施才能允許新船入籍，引導激勵港口企業建設充足適宜的岸電設備，政府部門并進行監管，同時出臺相關法律法規，強制轄區內靠港船舶必須使用岸電，多措并舉提高岸電使用率。

4 結語

綜上所述，建設綠色水運，要在多個層面同步推進。本文結合綠色水運的當今發展趨勢，針對環渤海唐山區域，從船舶、港口、政府三個層面提出綠色水運發展路徑和建議，船舶方面提高船舶油品質量、船舶清潔能源替代、提高船舶發動機效率，港口方面完善基礎設施建設、推動智慧綠色港口建設、推動港區內設施設備用能清潔化、出臺相關文件等，政府層面給予節能減排補貼、土地政策支持以及岸電使用支持，系統性、綜合性地考慮綠色水運建設發展，不斷創新技術手段，努力破解發展桎梏，助力唐山綠色水運建設。