碳达峰背景下沿海港口干散货码头的规划发展

2022年08月25日 10时 中国港口

一、碳达峰碳中和相关政策要求

2020年9月,我国宣布新的碳达峰目标和碳中和愿景,CO2排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。2021年10月国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》,把碳达峰、碳中和纳入经济社会发展全局,推动经济社会发展建立在资源高效利用和绿色低碳发展的基础之上,确保如期实现2030年前碳达峰目标。交通运输部发布《绿色交通“十四五”发展规划》,提出以推动交通运输节能降碳为重点,基本实现基础设施环境友好、运输装备清洁低碳、运输组织集约高效的目标。

“碳达峰”是指某个地区或行业年度CO2排放量达到历史最高值,然后经历平台期进入持续下降的过程,是CO2排放量由增转降的历史拐点。港口作为交通运输行业的重要组成部分,做好碳达峰碳中和相关工作,是港口低碳绿色转型、推动港口高质量发展的重要抓手,是加速建设世界一流港口的重要内容。应全面提升港口污染防治、节能低碳、生态保护、资源节约循环利用及绿色运输组织水平,持续推进绿色港口建设工作。

没有绿色转型,港口的能源使用和C02排放量将显著增加,用电量将增加。因此,港口行业实现碳达峰、碳中和不仅是国家能源战略布局调整的需要,也是行业转型发展的需要。

 
二、我国沿海港口干散货吞吐量发展趋势
2020年全国沿海港口完成(含长江下游8港)货物吞吐量116.5亿t,其中完成干散货吞吐量68.3亿t,占总吞吐量的58.6%,包括完成煤炭21.5亿t、金属矿石20.9亿t、非金属矿石3.0亿t、建筑材料13.6亿t、钢铁4.8亿t、粮食2.8亿t、水泥1.7亿t。除粮食外,与2030年碳达峰直接相关的沿海港口完成货物吞吐量65.5亿t,占总吞吐量的56.2%。
根据《2030年前碳达峰行动方案》,“十四五”期间,产业结构和能源结构调整优化取得明显进展,重点行业能源利用效率大幅提升,煤炭消费增长得到严格控制,新型电力系统加快构建,非化石能源消费比重达到20%左右,比2020年的15.9%提高约4.1个百分点,单位国内生产总值CO2排放比2020年下降18%,为实现碳达峰奠定坚实基础。“十五五”期间,非化石能源消费比重将达到25%左右。
能源是经济社会发展的重要物质基础,也是碳排放的最主要来源。据统计,能源活动排放量占全球温室气体总排放量的70%左右,发电和供热行业排放占全球温室气体排放比重最高,占30%。实现碳中和意味着颠覆性的能源革命、科技革命和经济转型。要坚持安全降碳,在保障能源安全的前提下,大力实施可再生能源替代,加快构建清洁低碳安全高效的能源体系。推进煤炭消费替代和转型升级,加快煤炭减量步伐,“十四五”时期严格合理控制煤炭消费增长,煤炭需求仍处于40亿t上下高位平台期,煤炭作为我国主体能源的地位不变;“十五五”时期煤炭消费量逐步减少;2031—2040年煤炭消费量会出现较大幅度下滑,但仍是重要的能源品种。钢铁行业的减碳路径包括直接压减产量、淘汰落后和化解过剩产能、优化工艺流程结构、大幅提高短流程炼钢比例等。
根据对宏观经济、产业结构、能源消费结构、相关产业发展等因素的分析,预测2025 年、2030 年沿海港口吞吐量分别达到130亿t、140亿t,与2020年比较,年均增速分别为2.2%、1.9%,其中:干散货吞吐量分别为73.3亿t、73.0亿t,占总量比例分别为56.4%、52.2%;煤炭吞吐量分别为23.2亿t、23.0亿t;金属矿石吞吐量分别为21.7亿t、21.5亿t。
 
三、港口行业减碳路径和实施要点
交通行业是重要的能耗大户和排放大户。交通行业2019年CO2排放量为11.5亿t,在全国占比11.8%。受疫情影响2020年交通行业CO2排放量占全国比例在10%左右。从运输方式来看,公路交通占比80%以上,公共能耗50%以上是化石能源,降低能耗和减排的压力非常大。
随着交通的优化、经济的发展和资源的合理配置,有可能交通行业CO2排放总量呈现先涨再降的趋势,受国家经济结构、产业结构、能耗结构等宏观环境和不同交通模式的能效改进与替代燃料技术发展水平等多种因素影响,交通行业的碳达峰时间存在不确定性,总体判断应该是在2030—2035年,碳达峰时CO2排放量为13.0亿~15.0亿t,2050年下降到5.0亿~ 10.0亿t。如果2060年交通网络设施布局能够持续优化、大规模的新能源装备能够得到普及,2060年碳排放量将达到1.0亿t以下。
控制港口碳排放,涉及船舶、港口、集疏运三部分,既要关注港口机械设备、港口移动车辆、港作船舶(拖轮、驳船)、客运船舶等港口区域内部产生的碳排放情况,也要着眼于到港船舶、集疏运方式等以港口为中心向外延伸的碳排放情况。
港口企业碳中和的实现路径主要有节能减排、能源替代、技术升级、生态碳汇和绿色金融配套等5类。港口减碳举措包括加速推进新能源、新技术投入和应用,适时完成高能耗设备、技术更换和改造,具体包括油改电、岸电应用和清洁能源应用等。港口减碳目标:一方面减少化石能源在港口使用比重,着力降低单位能耗;另一方面优化集疏运方式,重点推动公转水、公转铁,降低公路疏港比例。
 

四、对干散货码头规划建设的建议

双碳背景下的绿色港口建设是一项长期性、系统性工作,事关世界一流港口和交通强国建设目标的实现,需要从多角度分阶段制定时间表和路线图。干散货码头是港口绿色发展、节能减排的核心和关键,更需要系统谋划、分期实施。

1. 以建设绿色港口为目标,提早编制碳达峰路线图
高点站位,从顶层规划设计入手,以降碳为重点战略方向,推动减污降碳协同增效,促进港口高质量绿色发展。研究制定《绿色低碳港口中长期发展规划》《碳达峰碳中和实施方案及行动计划》等规范引领性文件,明确绿色港口建设路径,提炼重点攻坚任务,细化分阶段具体工作内容,对建设世界一流绿色港口进行统筹部署,精准发力。坚持“底线约束、高点规划”,力求实现“能源消费低碳化、运输方式绿色化、资源利用集约化、管理模式智慧化”四个突破,全方位平稳持续推进港口可持续绿色低碳发展。
从碳达峰到碳中和,发达国家有60年到70年的过渡期,而我国只有30年左右的时间,这意味着,中国温室气体减排的难度和力度都要比发达国家大得多。科学制定减碳目标和举措,需要认真调研和分析研判,并系统建立碳达峰、碳中和数据体系。双碳目标和路径要对近年历史数据进行分析和判断,并对未来碳排放量进行预测,以短、中、长期3个阶段进行排放趋势分析。找出现状与碳达峰目标的差距,提出在低碳情景和技术突破情景下采取的达峰路径和措施,筛选适用于不同阶段的技术手段,编制达峰路线图。
2.从项目全生命周期角度提高干散货码头对未来发展的适应性
经过多年的建设和发展,沿海港口货物通过能力不断提高,专业化、现代化水平不断提升,基本适应港口发展需要。沿海港口码头实际年通过能力合计约110亿t,与2020年完成吞吐量116.5亿t比较,扣除滚装、水上过驳及岸坡作业约3亿t,当年经码头完成吞吐量约113.5亿t,能力适应度(通过能力/吞吐量)约0.97。但各港口码头泊位建设速度和市场需求发展情况不同,仍存在地区性、结构性问题。
经分析研究,沿海港口大型煤炭、矿石等专业化干散货泊位能力不足问题突出,码头超负荷运转和在通用泊位作业现象严重,整体装卸效率不高,已经成为港口绿色发展的瓶颈。受国家围填海政策、节能减排要求、资源约束等因素影响,专业化干散货泊位建设速度大幅度放缓,不适应市场需求和船舶大型化的发展趋势。
根据港口碳达峰碳中和发展要求,结合沿海港口发展实际,未来,新建码头要与既有码头泊位改造相结合。可根据设备配置、装卸货类等实际情况,推动既有通用类码头进行专业化改造、能力挖潜,提高码头通过能力和专业化水平,提升港口资源利用效率。碳达峰碳中和对国家经济、产业产生全方位的系统性影响,导致煤炭、矿石、钢铁等的运输需求具有一定波动性和不确定性,港口新建专业化大型干散货泊位面临一定的风险和挑战,需要深入研判市场需求,从码头泊位全生命周期角度,既满足近期市场需求,又适应未来货种结构变化的要求,规划和建设要留有弹性和对改扩建的适应性。
3.以低碳为发展方向,注重岸电和港内新能源的利用
“绿色”是世界一流港口建设的重要一环,港口技术的创新应用、机械设备的建设改造都是绿色港口建设的必然要求。以能源生产清洁化、能源消费电气化为方向,着力优化能源结构、提高能源效率、严控化石能源总量,构建以清洁为主导、电为中心的现代能源体系。
严控燃油设备采购,加快现有燃油设备的淘汰,包括打造国际领先的港口流动机械电气化示范工程、推进氢能利用、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、加大清洁能源保障能力等4个方面。大力推进电能替代和清洁能源使用,夯实“双碳”目标实现基础。打造海上风电母港、综合智慧能源产业示范港、碳达峰碳中和绿色示范港。
控制船舶在港排放,提升对新能源船舶加注能力。LNG 作为船舶过渡性燃料,在2030 年前将得到持续发展,尤其是集装箱船、油船使用比例较高。应着力谋求政策突破,成为沿海地区LNG 船舶加注点,顺应船舶燃料发展趋势,提前谋划布局,为未来船舶氢能、氨能加注做好准备。提高岸电应用水平,减少船舶在港期间的排放。
4.充分发挥多式联运优势,提升绿色集疏运能力
随着国家多式联运相关政策密集出台,政策红利加速释放,我国多式联运发展上升为国家战略。多式联运成为实现碳达峰碳中和的最有效的手段。多式联运是依托两种及以上运输方式的有效衔接,提供全程一体化组织的货物运输服务,具有产业链条长、资源利用率高、综合效益好等特点,不仅能降低运输费用,更有利于节能减排。
加快推进公转铁、公转水,大力发展港口铁水联运,提升水水中转的比例,从根本上提升货物运输效率,节省货物卸载时间,减少燃料消耗,降低碳排放量。构建具有价值增值的绿色物流服务系统,打通港口、通道与网络的全产业链,创新以多式联运为牵引的绿色运输与绿色物流服务新的商业模式。
加强港口与铁路、公路、内河水运等枢纽的有机连接,加快多式联运装备研发和标准体系建设,提升信息化管理水平,加快完善江海、海铁、海河、海公等多式联运体系。突出多式联运服务和智慧化发展,重点建设一批急需的航道、锚地、进港铁路支线等集疏运项目,解决港口集疏运节点功能不强和“断头路”问题,降低公路集疏运分担比例,提升铁路、内河集疏港比例,优化集疏运结构。
针对沿海港口的枢纽性港区,其集疏运通道规划方案应与国土空间规划、综合运输规划等有效衔接,保障港口总体功能的实现和其规划在国土空间方面的具体落实,促进形成一体融合的物流运输组织体系。

来源:中国港口

撰文:中交水运规划设计院有限公司 祝凯家、王海霞