李文斌，陳潔敏，宗傳苓

1.深圳國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心，2.深圳市城市交通規(guī)劃設(shè)計研究中心，3.陜西科技大學(xué)

0 引 言

2020年，中國向世界鄭重承諾，將分別于2030年、2060年實現(xiàn)碳達峰、碳中和。作為我國化石能源消耗及溫室氣體排放三大領(lǐng)域之一的交通，其碳排放量約占總量的10%，其中，港口碳排放約占交通碳排放的6.5%[1,2]。近年來，國家對推動建設(shè)綠色港口提出明確要求。《交通強國建設(shè)綱要》提出優(yōu)化交通能源結(jié)構(gòu)，嚴格執(zhí)行國家和地方污染物控制標準及船舶排放區(qū)要求，推進船舶、港口污染防治[3]。《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》優(yōu)化調(diào)整運輸結(jié)構(gòu)，推進多式聯(lián)運型物流園區(qū)、鐵路專用線建設(shè)，形成以鐵路、水運為主的大宗貨物和集裝箱中長距離運輸格局[4]。深圳港作為全球第四大集裝箱樞紐港，在綠色港口建設(shè)方面已先行先試。本文將梳理深圳綠色港口的實踐，探討綠色港口建設(shè)的核心問題，為國家港口領(lǐng)域交通碳達峰、碳中和提供可復(fù)制參考的經(jīng)驗。

1 深圳港碳達峰的舉措、成效與問題

1.1 深圳港概況

深圳是以港興城、港以城興的成功典范。1979年7月，深圳炸山填海建造碼頭，拉開深圳港口建設(shè)序幕。早期港口建設(shè)以赤灣港區(qū)、蛇口港區(qū)、媽灣港區(qū)的散雜貨碼頭為主。上世紀80年代末至90年代初，為適應(yīng)經(jīng)濟全球化及全球制造業(yè)向中國轉(zhuǎn)移形勢需要，配合香港港空間擴散或轉(zhuǎn)移發(fā)展[5,6]，深圳確立了以集裝箱運輸為重點的發(fā)展方向，并與招商局港口、和記黃埔合作新建了鹽田、赤灣等專業(yè)化集裝箱港區(qū)，基本形成東西部港區(qū)“雙港齊飛”格局。經(jīng)過30多年的發(fā)展，深圳港已成為全球重要的集裝箱樞紐港。2020年，深圳港集裝箱吞吐量2 655萬標準箱，位居世界第四（見圖1）；國際班輪航線229條，與全球25個港口建立友好港關(guān)系[7]。

圖1 深圳港歷年集裝箱吞吐量[7]

1.2 舉措與成效

（1）港口集疏運結(jié)構(gòu)優(yōu)化初顯成效

為加快推進深圳港率先實現(xiàn)碳達峰，深圳先后印發(fā)《深圳市綠色低碳港口建設(shè)五年行動方案（2016—2020年）》《深圳市人民政府關(guān)于促進深圳港加快發(fā)展的若干意見》等綠色港口促進政策，進一步加快了港口集疏運結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整。截至2020年底，深圳港已與21個內(nèi)河碼頭和6個內(nèi)陸無水港簽訂組合港協(xié)議[8]。通過組合港建設(shè)，駁船運輸吞吐量顯著提升。2020年，深圳港共有駁船航線60條（含香港），覆蓋52個內(nèi)河碼頭，水水中轉(zhuǎn)吞吐量達到740.5萬標箱[7]。深圳港海鐵聯(lián)運線路已經(jīng)延伸至江西、湖南、貴州、云南、四川等地，先后開通了深圳港到重慶、韶關(guān)、常平、長沙、成都、昆明、醴陵、南昌、河源、石龍、貴陽、清遠、霞凝、醴陵南等16條海鐵聯(lián)運線路（見圖2）。深圳港集疏運結(jié)構(gòu)基本維持在公路71%、水水中轉(zhuǎn)28%、海鐵聯(lián)運1%的狀態(tài)[7]（見表1）。

圖2 深圳港海鐵聯(lián)運線路[7]

表1 深圳港集疏運結(jié)構(gòu)表（單位：萬標準箱）[8]

（2）綠色港區(qū)建設(shè)加快推進

岸電設(shè)施、低硫油、港口作業(yè)機械等使用效果較好。一是深圳港岸電建設(shè)、使用艘次居沿海港口首位，岸電用電量居全國港口首位。深圳港已建成18套岸電設(shè)施，覆蓋38個大型深水泊位，港岸電使用居全國港口首位（見圖3）?！笆濉逼陂g，深圳港累計使用岸電1 385艘次，用電量2 962萬度，減排二氧化碳19 046.36噸[8,9]。二是在全國港口率先推廣靠港船舶低硫油使用?！笆濉逼陂g，深圳港靠泊船舶使用硫含量≤0.5% m/m的低硫燃油超過40 000艘次，減排各類污染物約25 000噸[7,8]。三是港口作業(yè)機械和拖車清潔能源改造成效初顯?！笆濉逼陂g，累計投入使用1 008臺各類機械使用天然氣或者電力，包括429臺電力或者混合動力龍門吊、423臺天然氣動力集裝箱牽引車、97臺電動叉車、38臺電動巡邏車、15臺天然氣大巴、4臺電動集裝箱牽引車、2臺電動大巴[8,9]。在清潔能源動力船舶推廣方面，建造2條油電混合動力游船、2條加裝SCR尾氣處理裝置的拖輪[7,8]。

圖3 深圳港岸電設(shè)施泊位數(shù)量[8,9]

1.3 存在問題

（1）港口碳中和綜合實現(xiàn)路徑有待制定

目前，從城市及綜合交通角度，尚未制定實現(xiàn)碳達峰、碳中和的總體規(guī)劃和具體推進路徑。港口屬于跨行政邊界的對外運輸范疇，目前尚未制定深圳港單一港口的綜合碳排放計算方法，即港區(qū)碳足跡測定方法。從區(qū)域、城市群、都市圈角度的碳補償政策仍在研究論證過程中，港口領(lǐng)域碳捕獲技術(shù)研究仍有待開展。

（2）港口集疏運體系、綠色港區(qū)建設(shè)有待完善

深圳港集疏運以公路運輸為主，船舶岸電使用、港口作業(yè)機械和拖車清潔能源改造效果有待提高。目前，深圳港集裝箱貨源中53%來自深莞惠地區(qū)（200 km以內(nèi)），35%來自珠三角中西部地區(qū)，12%來自珠三角以外區(qū)域（200 km以外）[7]。海鐵聯(lián)運運力保障、時效性、可靠性、運輸經(jīng)濟性有待提高。碼頭岸電未達到100%全覆蓋，集裝箱船受電設(shè)施改造成本高、船東改造意愿低、岸電設(shè)施接口技術(shù)標準不統(tǒng)一[7,10]。岸電操作人員配備嚴重不足，岸電使用缺乏強制性和監(jiān)管[7]。港區(qū)內(nèi)未設(shè)置船舶LNG加氣站，且LNG動力拖輪技術(shù)存在一定安全隱患，天然氣動力船舶造價為普通柴油拖輪2倍以上[7,10]。

2 國際經(jīng)驗

港口企業(yè)碳中和路徑包括碳補償、碳捕獲于封存（Carbon Capture and Storage,CCS）和碳排放三個領(lǐng)域。新加坡港基于Greenhouse Gas Protocol、Ari Quality and Greenhouse Gas Toolbox、Carbon Footprinting Guidance Document等，制定了港口碳足跡測定方法，并計劃采用碳捕獲來抵消LNG集裝箱船的碳排放[11,12]。鹿特丹港將CO2捕獲并存儲于北海，并利用電力、氫氣、生物質(zhì)等無碳新能源[13]。上海洋山港通過氫燃料電池的電動汽車和裝卸設(shè)備，大力推廣岸電設(shè)施和節(jié)能照明[14]。巴拿馬運河于2013年開始追蹤碳足跡，并計劃采用不依賴化石燃料的電動汽車、拖船等在2030年實現(xiàn)碳中和[15]（見表2）。

航運公司碳排放重點集中在燃料替代方面。為實現(xiàn)國際海事組織（IMO）的2030年CO2排放量平均降低至少40%，2050年將排放量減少50%目標，達飛提出2030年CO2排放量減少40%，2050年實現(xiàn)碳中和目標[16]；馬士基提出2023年率先使用碳中和船，于2050年實現(xiàn)碳中和[17]；赫伯羅特公司已于2019年實現(xiàn)單位集裝箱碳排放降低50%目標[18]（見表2）。

表2 全球各大港口、航運公司碳中和措施[11-18]

3 港口碳中和相關(guān)思考與探索

3.1 探索碳足跡測定方法

從全過程運輸角度綜合測定單位集裝箱港口碳足跡[12,19]。一是在運輸環(huán)節(jié)，收集集裝箱船、海鐵聯(lián)運、水水中轉(zhuǎn)、公路運輸?shù)炔煌煌ㄟ\輸方式集裝箱吞吐量或貨運吞吐量，標定不同工況條件下各集疏運方式的碳排放因子，加權(quán)計算各集疏運方式的碳足跡[19]。二是在港區(qū)內(nèi)部轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)，測定港口作業(yè)機械、港口作業(yè)車輛、拖船、引航船等碳足跡。三是結(jié)合碳沉降量，測算港口總碳盈虧（見表3）。

表3 港口碳足跡測定表[19]

3.2 開展碳捕獲、碳補償研究

在技術(shù)層面，進一步完善碳捕獲與封存技術(shù)（CCS），并在港口領(lǐng)域推廣應(yīng)用。CCS技術(shù)是指將CO2從燃料或其他物質(zhì)中分離出來并存儲的技術(shù)，具體包括燃燒前、燃燒后、富氧捕獲三種捕獲工藝[20]。集裝箱船碳捕獲可重點考慮將捕獲的CO2由氣態(tài)壓縮成液態(tài)，并通過管道或傳播運輸至儲存地點，并注入800 m以下的已用完的油氣田、無法使用的咸水底層中[20,21]（見圖4）。

在制度層面，開展港口碳沉降與封存相關(guān)立法、政策措施研究。構(gòu)建基于生態(tài)補償?shù)母劭贕EP（Gross Ecosystem Product，生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值）核算機制。梳理都市圈、城市群的產(chǎn)業(yè)、城市、港口經(jīng)濟互動關(guān)系，綜合核算更大范圍的GEP，完善利益共享、風(fēng)險共擔(dān)機制。建立港航企業(yè)碳排放許可與碳排放補償機制。完善港口碳排放執(zhí)法體系、監(jiān)測體系、補貼體系。在都市圈背景下，開展核心城區(qū)的港區(qū)-城市空間置換研究，緩解城市內(nèi)部碳排放壓力[20]（見圖4）。

圖4 碳沉降與補償機制框架

3.3 降低港口綜合碳排放

從集裝箱運輸全過程、全方式角度，優(yōu)化港口集疏運結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)，降低單位集裝箱運輸碳排放和港口排放總量。港口集疏運體系結(jié)構(gòu)綜合反映區(qū)域產(chǎn)業(yè)聯(lián)系、市場經(jīng)濟運距的關(guān)聯(lián)關(guān)系。運距200 km以內(nèi)適宜采用公路運輸，運距200 km以上適宜采用鐵路運輸。減碳具體措施包括：一是結(jié)合深圳港腹地特征和純電動公交車、純電動出租車、純電動泥頭車推廣經(jīng)驗，在200 km腹地范圍內(nèi)，探索推廣新能源集裝箱卡車的可能性。二是結(jié)合城市產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級情況、產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)系情況，完善海鐵聯(lián)運協(xié)調(diào)機制，使貨源腹地向泛珠三角地區(qū)以及鐵路運距在400 km以上且水路不能直達的地區(qū)擴展延伸。三是完善與珠三角港口間水路運輸網(wǎng)絡(luò)，合作布局內(nèi)陸無水港。四是建設(shè)智慧港口等新型基礎(chǔ)設(shè)施，通過智慧化手段提高能源利用效率（見圖5）。

圖5 基于集裝箱運輸全過程、全方式的港口減排框架

4 結(jié) 語

本文系統(tǒng)梳理近年來深圳港綠色港口建設(shè)的相關(guān)實踐和存在問題，發(fā)現(xiàn)深圳港口碳中和綜合實現(xiàn)路徑有待制定，港口集疏運體系、綠色港區(qū)建設(shè)有待完善。結(jié)合國際一流港口企業(yè)、航運公司碳中和的相關(guān)經(jīng)驗，提出碳達峰和碳中和實現(xiàn)路徑，具體包括碳足跡測定方法、碳捕獲和碳補償研究、港口綜合減排等。下一步，亟需在技術(shù)層面標定碳排放因子，測算碳足跡，并進一步強化碳捕獲技術(shù)研究和碳補償機制論證工作。