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货运港口脱碳,开启海运绿色未来

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货运港口脱碳,开启海运绿色未来

港口减碳,有哪些方案?

文|创瞰巴黎 Ana s Marechal

编辑|Meister Xia

导读

航运业作为贸易活动的重要基础,在庞大业务量和行业特性的双重影响下,碳排放量一直不容小觑。为实现“碳中和”的目标,航运业减碳大趋势下,全球港口作为海运关键基础设施,应该如何开展去碳化?港口减碳,有哪些方案?

一览:

  • 港口的温室气体排放量不容小觑。荷兰鹿特丹港每年排放1370万吨二氧化碳。
  • 船舶排放占港口排放量的60%,其次是陆路集疏运(30%)和码头作业(10%)。
  • 港口脱碳的两大手段是设施升级和管理优化。
  • 鉴于欧盟法律对成员国具有约束力,可以通过欧盟大力推进港口减排。如果欧盟规定只允许低排放船舶进入欧洲港口,就相当于对自世界各地的船舶都有约束力了。

全球港口作为海运关键基础设施,长期致力于去碳化。港口所在的地区往往是工业重镇、交通枢纽、旅游景点乃至居民聚居区。因此,港口一直在努力减少噪音、废气和大气污染。但如今另一种更严重的污染开始得到更多重视:温室气体排放。

01 主动生态转型

巴黎第十大学Economix实验室地理学研究员César Ducruet认为:“就港口能源转型而言,欧洲是全球最先进的。”但目前许多转型项目都集中在西北欧,地中海地区则比较少见。在法国,只有雇员超过250人的港口才有义务测算其碳足迹,但仍有许多港口主动将生态转型纳入战略发展规划中[1]。

西布列塔尼大学公法教授Galle Guéguen-Hallout说:“港口有权对船只施加限制。2001年911事件之后,美国加强了航空安全措施,随后世界各地的机场纷纷效仿。脱碳也许也会遵循类似的轨迹。这些年来,各国港务局致力于生态转型,有望发挥带头作用。”例如,国际港口协会(IAPH)在2011年推出了“环境船舶指数”衡量船舶的碳排放。根据每个港口设定的标准,排放较少的船只可以得到港口费用减免。尽管“环境船舶指数”不具有强制性,目前仍有近7000艘船参加了该项目。

02 温室气体排放源

精确测量港口温室气体排放量很困难。港口的海域和陆域边界可以有多种划法。该不该把港口附近与货运无关的工业排放考虑在内,也是个问题。国际海事组织 (IMO)认为,港口区应从船舶在公海上减速进场处开始划定[2]。航行停泊、货物装卸、港口活动、陆路运输等都会排放温室气体。根据欧洲运输与环境联合会最近的一项分析估计[3],欧洲污染最严重的鹿特丹港每年排放了 1370 万吨二氧化碳;其次是安特卫普港(740万吨二氧化碳)和汉堡港(470万吨二氧化碳),三个港口的海运总吞吐量为 10 亿吨。

那么谁是排放的罪魁祸首呢?是船舶。船舶排放的温室气体比港口作业多10倍[4]。况且,停泊期排放量仅占船舶总排放量的百分之几[5],不过对于化学品船和油轮等特殊船舶,这一比例会更高,可能超过其总排放量的20%。Ducruet 说:“船舶排放量占港口排放量的60%,其次是陆路集疏运(30%) 和码头作业(10%)。”

“船舶排放量占港口排放量的60%,其次是陆路集疏运(30%) 和码头作业(10%)。”

03 脱碳之道

港口减碳,有哪些方案?Ducruet总结道:“理想情况下,港口应多管齐下。”船舶靠港期间,辅助发动机烧油发电,冷却集装箱,启动液体泵、起重机装载货物,产生巨量排放。在对4个港口的研究中,发现停泊船只的排量占港口总排量50%[6],占全球海运排放量的11%[7]。从上世纪80年代起,斯德哥尔摩港开始提供岸电,这样船舶就可以关闭船上的辅助发动机,减少烧油发电的排放。目前,部分地区已推出法规,要求港口必须提供岸电。欧盟要求在2025年前所有港口必须完成岸电安装。截止2020年,全球已有16个国家66个港口提供岸电[8],其中包括8个世界级大港[9]。

货物集疏运是港口脱碳的另一个主要方案。从国际港口向国内港口运输货物的集疏运船舶、装卸设备和卡车是温室气体排放的另一主要来源[10]。如果装卸设备使用液化天然气,可以将港口温室气体排放量减少25%[11]。预计到2050年,货物装卸设备电气化将使美国港口的二氧化碳排放量减少27%至45%[12],同期火车和重型货车的电气化将使排放量减少17%至 35%。Ducruet 说:“在欧洲,75%的货物通过公路运输,而在法国勒阿弗尔港,高达90%的货物通过陆路集疏运。”可见,货物转运脱碳具有巨大的空间。

第三个方案是优化港口作业组织模式,提升技术水平。减少停泊时间,船舶辅助发动机的排放量就自然会下降。在悉尼港,油轮和化学品船平均在港口只停留32至52个小时[13]。提高作业效率、减少装卸等待时间、提升航道通行率、简化货物通关手续,都是有效、低成本的减排措施[14]。多项研究表明港口的温室气体减排空间约为10-20%。除了优化作业,提升技术水平也值得考虑,例如安装自动靠泊系统、码头LED照明(照明耗能在港口能源使用中排行第二)或优化码头空间利用,这些措施可以减少约70%的温室气体排放[15]。

与其他海运领域不同,港口脱碳没有单一的解决方案。国际海事组织2017年发表的一项研究指出:“鉴于每个港口的独特条件,减排措施必须因地制宜,量身定制[16]。”该组织还在对港口运营企业的一项调查中强调,法规和标准可以作为决策和行动遵循的框架,具有重要意义[17]。Guéguen-Hallou t 补充道:“国际海事组织制定了大部分海运相关的国际法规,但港口的活动不仅限于海运。参与港口管理的机构众多,各有各自的关切,这一点对减排构成了较大的障碍。我认为,鉴于欧盟法律对成员国具有约束力,可以通过欧盟大力推进港口减排。”如果欧盟规定,只允许低排放船舶进入欧洲港口,就相当于对自世界各地的船舶都有约束力了。

参考资料

1. G. Guéguen-Hallou t (2021), Les ports maritimes de commerce et la transition énergétique in Les ports maritimes face aux défis du développement durable , Institut francophone pour la justice et la démocratie, collection Colloques &essais, tome 126

2. International Maritime Organization (2015), “Study of emission control and energy efficiency measures for ships in the port area”.

3. Transport &Environment (février 2022), EU ports’ climate performance, An analysis of maritime supply chain and at berth emissions.

4. Styhre, L., et al. (2017), “Greenhouse gas emissions from ships in ports – Case studies in four continents”, Transportation research part D: transport and environment, Volume 54, pages 212–224

5. International Maritime Organization (2015), “Study of emission control and energy efficiency measures for ships in the port area”.

6. Styhre, L., et al. (2017), “Greenhouse gas emissions from ships in ports – Case studies in four continents”, Transportation research part D: transport and environment, Volume 54, pages 212–224

7. ITF (2020), “Navigating Towards Cleaner Maritime Shipping: Lessons from the Nordic Region”, International Transport Forum Policy Papers, No. 80, OECD Publishing, Paris.

8. WPSP, World ports sustainability report 2020.

9. ITF (2020), “Navigating Towards Cleaner Maritime Shipping: Lessons from the Nordic Region”, International Transport Forum Policy Papers, No. 80, OECD Publishing, Paris

10. United States Environmental Protection Agency (2016), “National port strategy assessment : reducing air pollution and greenhouse gases at U.S. ports”, Executive Summary.

11. D’après une étude en cours de publication de l’OMS Europe sur les impacts environnementaux et sanitaires des activités portuaires en Europe.

12. According to a study being published by WHO Europe on the environmental and health impacts of port activities in Europe.

13. Styhre, L., et al. (2017), “Greenhouse gas emissions from ships in ports – Case studies in four continents”, Transportation research part D: transport and environment, Volume 54, pages 212–224

14. Ibid

15. D’après une étude en cours de publication de l’OMS Europe sur les impacts environnementaux et sanitaires des activités portuaires en Europe.

16. Styhre, L., et al. (2017), “Greenhouse gas emissions from ships in ports – Case studies in four continents”, Transportation research part D: transport and environment, Volume 54, pages 212–224

17. International Maritime Organization (2015), “Study of emission control and energy efficiency measures for ships in the port area”.

本文为转载内容,授权事宜请联系原著作权人。

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港口减碳,有哪些方案?

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编辑|Meister Xia

导读

航运业作为贸易活动的重要基础,在庞大业务量和行业特性的双重影响下,碳排放量一直不容小觑。为实现“碳中和”的目标,航运业减碳大趋势下,全球港口作为海运关键基础设施,应该如何开展去碳化?港口减碳,有哪些方案?

一览:

  • 港口的温室气体排放量不容小觑。荷兰鹿特丹港每年排放1370万吨二氧化碳。
  • 船舶排放占港口排放量的60%,其次是陆路集疏运(30%)和码头作业(10%)。
  • 港口脱碳的两大手段是设施升级和管理优化。
  • 鉴于欧盟法律对成员国具有约束力,可以通过欧盟大力推进港口减排。如果欧盟规定只允许低排放船舶进入欧洲港口,就相当于对自世界各地的船舶都有约束力了。

全球港口作为海运关键基础设施,长期致力于去碳化。港口所在的地区往往是工业重镇、交通枢纽、旅游景点乃至居民聚居区。因此,港口一直在努力减少噪音、废气和大气污染。但如今另一种更严重的污染开始得到更多重视:温室气体排放。

01 主动生态转型

巴黎第十大学Economix实验室地理学研究员César Ducruet认为:“就港口能源转型而言,欧洲是全球最先进的。”但目前许多转型项目都集中在西北欧,地中海地区则比较少见。在法国,只有雇员超过250人的港口才有义务测算其碳足迹,但仍有许多港口主动将生态转型纳入战略发展规划中[1]。

西布列塔尼大学公法教授Galle Guéguen-Hallout说:“港口有权对船只施加限制。2001年911事件之后,美国加强了航空安全措施,随后世界各地的机场纷纷效仿。脱碳也许也会遵循类似的轨迹。这些年来,各国港务局致力于生态转型,有望发挥带头作用。”例如,国际港口协会(IAPH)在2011年推出了“环境船舶指数”衡量船舶的碳排放。根据每个港口设定的标准,排放较少的船只可以得到港口费用减免。尽管“环境船舶指数”不具有强制性,目前仍有近7000艘船参加了该项目。

02 温室气体排放源

精确测量港口温室气体排放量很困难。港口的海域和陆域边界可以有多种划法。该不该把港口附近与货运无关的工业排放考虑在内,也是个问题。国际海事组织 (IMO)认为,港口区应从船舶在公海上减速进场处开始划定[2]。航行停泊、货物装卸、港口活动、陆路运输等都会排放温室气体。根据欧洲运输与环境联合会最近的一项分析估计[3],欧洲污染最严重的鹿特丹港每年排放了 1370 万吨二氧化碳;其次是安特卫普港(740万吨二氧化碳)和汉堡港(470万吨二氧化碳),三个港口的海运总吞吐量为 10 亿吨。

那么谁是排放的罪魁祸首呢?是船舶。船舶排放的温室气体比港口作业多10倍[4]。况且,停泊期排放量仅占船舶总排放量的百分之几[5],不过对于化学品船和油轮等特殊船舶,这一比例会更高,可能超过其总排放量的20%。Ducruet 说:“船舶排放量占港口排放量的60%,其次是陆路集疏运(30%) 和码头作业(10%)。”

“船舶排放量占港口排放量的60%,其次是陆路集疏运(30%) 和码头作业(10%)。”

03 脱碳之道

港口减碳,有哪些方案?Ducruet总结道:“理想情况下,港口应多管齐下。”船舶靠港期间,辅助发动机烧油发电,冷却集装箱,启动液体泵、起重机装载货物,产生巨量排放。在对4个港口的研究中,发现停泊船只的排量占港口总排量50%[6],占全球海运排放量的11%[7]。从上世纪80年代起,斯德哥尔摩港开始提供岸电,这样船舶就可以关闭船上的辅助发动机,减少烧油发电的排放。目前,部分地区已推出法规,要求港口必须提供岸电。欧盟要求在2025年前所有港口必须完成岸电安装。截止2020年,全球已有16个国家66个港口提供岸电[8],其中包括8个世界级大港[9]。

货物集疏运是港口脱碳的另一个主要方案。从国际港口向国内港口运输货物的集疏运船舶、装卸设备和卡车是温室气体排放的另一主要来源[10]。如果装卸设备使用液化天然气,可以将港口温室气体排放量减少25%[11]。预计到2050年,货物装卸设备电气化将使美国港口的二氧化碳排放量减少27%至45%[12],同期火车和重型货车的电气化将使排放量减少17%至 35%。Ducruet 说:“在欧洲,75%的货物通过公路运输,而在法国勒阿弗尔港,高达90%的货物通过陆路集疏运。”可见,货物转运脱碳具有巨大的空间。

第三个方案是优化港口作业组织模式,提升技术水平。减少停泊时间,船舶辅助发动机的排放量就自然会下降。在悉尼港,油轮和化学品船平均在港口只停留32至52个小时[13]。提高作业效率、减少装卸等待时间、提升航道通行率、简化货物通关手续,都是有效、低成本的减排措施[14]。多项研究表明港口的温室气体减排空间约为10-20%。除了优化作业,提升技术水平也值得考虑,例如安装自动靠泊系统、码头LED照明(照明耗能在港口能源使用中排行第二)或优化码头空间利用,这些措施可以减少约70%的温室气体排放[15]。

与其他海运领域不同,港口脱碳没有单一的解决方案。国际海事组织2017年发表的一项研究指出:“鉴于每个港口的独特条件,减排措施必须因地制宜,量身定制[16]。”该组织还在对港口运营企业的一项调查中强调,法规和标准可以作为决策和行动遵循的框架,具有重要意义[17]。Guéguen-Hallou t 补充道:“国际海事组织制定了大部分海运相关的国际法规,但港口的活动不仅限于海运。参与港口管理的机构众多,各有各自的关切,这一点对减排构成了较大的障碍。我认为,鉴于欧盟法律对成员国具有约束力,可以通过欧盟大力推进港口减排。”如果欧盟规定,只允许低排放船舶进入欧洲港口,就相当于对自世界各地的船舶都有约束力了。

参考资料

1. G. Guéguen-Hallou t (2021), Les ports maritimes de commerce et la transition énergétique in Les ports maritimes face aux défis du développement durable , Institut francophone pour la justice et la démocratie, collection Colloques &essais, tome 126

2. International Maritime Organization (2015), “Study of emission control and energy efficiency measures for ships in the port area”.

3. Transport &Environment (février 2022), EU ports’ climate performance, An analysis of maritime supply chain and at berth emissions.

4. Styhre, L., et al. (2017), “Greenhouse gas emissions from ships in ports – Case studies in four continents”, Transportation research part D: transport and environment, Volume 54, pages 212–224

5. International Maritime Organization (2015), “Study of emission control and energy efficiency measures for ships in the port area”.

6. Styhre, L., et al. (2017), “Greenhouse gas emissions from ships in ports – Case studies in four continents”, Transportation research part D: transport and environment, Volume 54, pages 212–224

7. ITF (2020), “Navigating Towards Cleaner Maritime Shipping: Lessons from the Nordic Region”, International Transport Forum Policy Papers, No. 80, OECD Publishing, Paris.

8. WPSP, World ports sustainability report 2020.

9. ITF (2020), “Navigating Towards Cleaner Maritime Shipping: Lessons from the Nordic Region”, International Transport Forum Policy Papers, No. 80, OECD Publishing, Paris

10. United States Environmental Protection Agency (2016), “National port strategy assessment : reducing air pollution and greenhouse gases at U.S. ports”, Executive Summary.

11. D’après une étude en cours de publication de l’OMS Europe sur les impacts environnementaux et sanitaires des activités portuaires en Europe.

12. According to a study being published by WHO Europe on the environmental and health impacts of port activities in Europe.

13. Styhre, L., et al. (2017), “Greenhouse gas emissions from ships in ports – Case studies in four continents”, Transportation research part D: transport and environment, Volume 54, pages 212–224

14. Ibid

15. D’après une étude en cours de publication de l’OMS Europe sur les impacts environnementaux et sanitaires des activités portuaires en Europe.

16. Styhre, L., et al. (2017), “Greenhouse gas emissions from ships in ports – Case studies in four continents”, Transportation research part D: transport and environment, Volume 54, pages 212–224

17. International Maritime Organization (2015), “Study of emission control and energy efficiency measures for ships in the port area”.

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