深度解析！港口在脱碳中的作用
2023-03-31 20:27:53 信德海事
减少温室气体 (GHG) 排放已成为一项更大的社会责任。根据国际能源署 (IEA) 的估计，交通行业约占全球CO2排放量的21%。港口正面临着需求更清洁能源的客户以及大量现有/即将出台的全球和区域法规。港口有着类似于其他工业中心的微型能源系统。
港口不仅是交通和信息的节点，也是全球能源生态系统中的能源枢纽。通过港口的货物平均有40%与能源有关。港口通常与经济活动密切相关，因为工业产业集群通常位于港口内或在其附近，这意味着潜在的协同效应和共同创造机会。港口是产业融合和能源系统集成的中心节点，因为它们承载和服务于多个行业，包括石油和天然气、航运、卡车运输、铁路、邮轮旅游和制造业。
运输行业脱碳需要所有利益相关者的合作，包括托运人、运输运营商、货运代理、港口、汽车制造商、发动机制造商、能源生产商、政策制定者等。港口可以通过向海运客户(即干湿散货、集装箱、汽车运输船等)以及陆运卡车和火车提供能源，在船用燃料、造船(包括船舶供应)和运营价值链的交叉点发挥重要的示范作用。港口可以通过数据共享和端到端数字化实现价值链上的同步。作为关键的能源枢纽，港口应采用任何可用的运输脱碳助推办法。
(资料图片仅供参考)
在本文中，基于瑞典的一项更大的研究，我们提供了一个框架，指导港口如何发展其能源节点的能力，并发挥能源模型节点的作用，加快全球脱碳的步伐。该框架建立在港口能源战略(第1级)的基础上，指出需要采取积极行动，考虑到自身的运营(第2级)，为港口客户提供可持续能源(第3级)，以及其作为运输生态系统的一部分的作用(其中也包括全球能源系统(第4级)。图1描述了这个四级的成熟度框架。
图1:港口作为能源节点的成熟度框架(插图:Sandra Haraldson)
港口在脱碳中的作用
最近，我们看到一些港口努力将自己打造成重要的能源枢纽。安特卫普-布鲁日港、汉堡港、鹿特丹港和新加坡港都是例子，这些港口旨在将自己定位为多燃料加注中心，通过获取、储存和供应低碳和零碳燃料（包括生物燃料、甲醇、氨，潜在的氢和电）。2022年8月2日在新加坡签署的新加坡-鹿特丹绿色走廊谅解备忘录 (MOU) 体现了近年来这种意图和雄心壮志。
港口可以通过多种方式促进脱碳、能效提升和能源转型。作为业主和投资者，港口可以优化空间规划，确保土地和基础设施可用于能源项目（例如在汉堡和安特卫普-布鲁日)，同时（共同）投资可持续的替代能源解决方案，以满足自身的能源需求，并支持客户、附近产业集群和更广泛社会的能源需求。作为“监管机构”，港口当局可以制定并利用关税和激励措施来支持低碳措施，并升级环境和安全标准以促进替代燃料的生产、储存、加注和运输。港口可以创建（数字化支持的）流程，帮助其他利益相关者提高能源效率，而不一定非要改用低/零碳能源。作为“推动者/合作伙伴”的港口可以与参与运输和能源生态系统的广泛参与者发起合作、伙伴关系和商业联盟，以调整气候目标、预测能源需求、沿着低/零碳燃料价值链开发能源相关项目。能源赋能港口可以通过邀请“能源”参与者并通过大数据智能和区块链技术等跟踪/追踪能源供需流来扩大港口产业圈。他们可以测量和量化能源效率以支持能源战略决策。这些港口可以通过以下四步成熟度框架来推动新的收入来源。
第1级：能源战略的必要性
港口需要积极主动地为可持续交通生态系统做出贡献，并利用能源转型带来的机遇。港口可以通过出售能源产生新的租赁收益或收入。建议港口当局首先针对自身的能源需求和作为运输供应商的能源供应能力制定能源战略（图1所示成熟度框架的第一级）。这种能源战略应涵盖所有港口运营和服务，作为整个港口区域的指南，包括将港口用作运输、数字和能源节点的客户。这意味着港务局的能源战略不仅是港务局的指南针，而且在不同程度上影响在港口内运营的多式联运参与者和靠泊港口的参与者，例如码头运营商、航运公司、卡车/火车的内陆运营商，以及受益货主(BCO)。所有与能源相关的投资和合作决策都应与港务局的总体战略保持一致。在此过程中，港口需要通过与利益相关者对话、发起合作等方式来激活框架的第2-4层。该框架不应被视为一个单向/逐级的框架，而应被理解为一个自我改善的循环系统，港口在不同层次之间来回切换。
第2级：港口内的可持续运营
在下一级（图1），在确定港务局的能源战略后，港口应评估其当前的能源需求以及港区内自有资产和运营的排放量，并制定措施以减少港区的碳足迹。对港口而言，一项有前途的措施是提高能源效率，并确保通过从化石燃料向可持续能源解决方案的转型，可持续地满足港口区域内自身的需求。电气化可以为起重机、堆高机、牵引车、拖船、叉车和港口车队等提供动力，同时需要注意电力本身的来源，即范围2排放。许多港口已经开始关注在港口场所使用LED和智能照明。他们获得绿色电力，一些国家地区（港口当局）通过投资太阳能和风能来生产自己的可再生能源。来自瑞典港口的证据表明，采用此类措施可以节省大量运营成本，并为港口带来其他好处，包括减少排放和减少噪音污染，帮助港口为联合国可持续发展目标 (SDG) 做出贡献。大多数港口都是在港口区域内拥有多个独立码头运营商、租赁和码头的业主。港口当局需要创建协作平台、监管激励措施和伙伴关系，以实现有效的减排。例如，他们可以与码头、物流服务提供商等启动联合路线图，通过规划和投资码头的电网容量来确保基础设施的安全，并为码头之间的高效交通管理开发共享的港口流程。
第3级：为港口客户提供可持续能源
最近，越来越多的船舶、铁路和重型车辆运营商制定了雄心勃勃的CO2减排目标，以符合各种区域和全球环境法规。运营商需要进一步优化运营方式，同时通过转向低碳/零碳能源（例如可再生能源发电）来减少对化石燃料的依赖。越来越多的港口被期望供应和促进承运人的可持续能源消费（图 1中成熟度框架的第3级）。例如，港务局可以促进低碳燃料（例如氨、氢和甲醇）的加注，并为停泊的船舶、充电站和替代燃料站提供岸电，例如用于往返运送货物的重型车辆的LBG港口和港区铁路电气化。除了提供清洁能源，港口还可以支持准时到达和舱位管理的方法对港口区域（包括码头）的排放水平有重大影响，并为整个端到端货物流的显着减排提供了先决条件。鹿特丹和新加坡开展的此类举措的现场试点项目显示，燃油和排放量减少了 4%至7%。
第4级：更广泛的行业在能源转型中的作用
在欧盟绿色协议、 2030年至少32.5%的欧盟能效目标和REPowerEU计划等立法的推动下，各国和各行业都雄心勃勃地在本世纪中叶之前减少温室气体排放，并利用进口（约1000万吨）和本地生产（约500万吨）的可再生氢替代俄罗斯天然气。工业将越来越依赖低/零碳燃料。例如，港口可以为能源生产公司提供土地用于新的生产基地建设。港口可以通过直接（共同）投资能源生产设施来支持生产设施的发展；图1所示成熟度框架中第 4 级描述的方面。不同行业（包括交通运输）的大规模电气化引发了对低/零碳燃料生产和分销能力升级的需求。与其他行业一样，港口需要估算自身运营、客户以及附近行业和社会的需求对此类能源的需求。数字孪生可以利用复杂的建模来深入了解能源需求并支持对未来情景的测试、能源基础设施的最佳选址以减少传输损耗，以及在需求高峰期间港口庄园内电力传输的适用性。最后，港口可以通过建立合作伙伴关系和战略规划处理货物的码头来重新考虑处理的货物类型，从而使区域转型到净零；港口也可以成为碳捕集与封存 (CCS) 等新技术的试验台或推动者。
结束语
清洁能源领域包含大量替代品。有几个互补的推动因素可以用来实现该行业所追求的脱碳运营。其中许多促成因素也与其他部门相关，因此会影响港口的投资，但也强调需要优先使用稀缺的可持续能源。
这篇文章提出了四个关键信息：
在该行业实现交通生态系统脱碳的努力中，港口作为人员和货物运输链的中介和示范节点发挥着至关重要的作用，为港口客户带来生产、储存和提供可持续替代燃料的机会。
港口将受益于对利益相关者（例如，船东、运营商、游客、当地社区和整个社会）的积极响应，这些利益相关者要求港口以最低水平的温室气体排放运营，并为其他利益相关者提供可持续的替代燃料和能源。港口将从脱碳的最前沿受益。
港口成为能源模型节点的投资需要重新定义从事港口运营的参与者群体，其中还需要包括能源部门。
跨价值链协作至关重要，要求港口与其他价值链脱碳各方协作，例如，确保以正确的数量、正确的时间和正确的价格提供正确的燃料，用于正确的用途。
仅海运业脱碳所需的协调就已经很庞大了。通过更深入地参与跨多个行业的能源价值链，港口可以在协调可持续替代能源的供需方面发挥模范作用。这需要港口通过将能源价值链纳入其业务组合来扩大其活动范围。随之而来的是更广泛的合作需求，以及港口和不同价值链其他地方工作人员更广泛的知识和技能基础。
作者：Mikael Lind、Sandra Haraldson、Wolfgang Lehmacher、Zeeshan Raza、Ellinor Forsström、Linda Astner、Jeremy Bentham、Xiuju Fu、Jimmy Suroto、Phanthian Zuesongdham
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