李效明 吳昕

摘要：“十四五”時(shí)期，是我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的關(guān)鍵時(shí)期，是我國(guó)港口綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，也是建設(shè)世界一流港口的關(guān)鍵時(shí)期。在低碳環(huán)境的背景下積極探索智能化港口的建設(shè)，已經(jīng)成為促進(jìn)港口核心優(yōu)勢(shì)與競(jìng)爭(zhēng)力提升的關(guān)鍵手段，在全球港口中樹(shù)立綠色低碳港口發(fā)展的典范，實(shí)現(xiàn)港口高質(zhì)量發(fā)展。

關(guān)鍵詞：港口;低碳;智能;綠色

中圖分類(lèi)號(hào)：TP274 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? 文章編號(hào)：1006—7973（2022）03-0057-03

1當(dāng)前綠色低碳港口的發(fā)展現(xiàn)狀

哥本哈根氣候變化大會(huì)后，"低碳，減排"是一個(gè)全球關(guān)注的話(huà)題。新世紀(jì)以來(lái)，氣候事故頻發(fā)，中國(guó)發(fā)揮國(guó)際責(zé)任感，大力倡導(dǎo)提高國(guó)家貢獻(xiàn)度，在國(guó)際大會(huì)上作出莊嚴(yán)承諾：力爭(zhēng)于2030年前二氧化碳排放達(dá)到峰值，降低高碳能源消耗，減少溫室氣體排放，非高碳能源消費(fèi)比例將超過(guò)25%。再經(jīng)過(guò)30年努力，力爭(zhēng)在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。這是為應(yīng)對(duì)當(dāng)前氣候變化我國(guó)作出的重大決定，也是推動(dòng)落實(shí)《巴黎協(xié)定》的重要舉措，是中國(guó)對(duì)世界的承諾，要完成這一目標(biāo)，需要各行各業(yè)的努力，也需要各個(gè)港口在節(jié)能降耗上的不斷努力。

低碳經(jīng)濟(jì)，是以低能耗、低排放、低污染為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)形式，是在綠色可持續(xù)發(fā)展理念指導(dǎo)下，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、新能源開(kāi)發(fā)、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、制度創(chuàng)新等多種手段，降低化石能源消耗，減少溫室氣體排放，核心是能源技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新和人類(lèi)生存。發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，一方面是應(yīng)對(duì)全球氣候變暖對(duì)人類(lèi)生存和發(fā)展的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，積極穩(wěn)定和修復(fù)地球環(huán)境;另一方面是完成國(guó)家節(jié)能降耗指標(biāo)的要求，提高能源利用效益，調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，建設(shè)新的社會(huì)生態(tài)文明。要實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)，必然要摒棄以往先污染后治理的發(fā)展模式，需要通過(guò)有效的技術(shù)手段，采用新興綠色能源，降低高能耗產(chǎn)業(yè)的能耗水平，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)實(shí)現(xiàn)雙贏的局面。

目前，隨著國(guó)際貿(mào)易的發(fā)展，港口裝卸及海上船舶已是嚴(yán)重的大氣污染源之一，由于船舶的噸位大，全球船舶每年排放的顆粒污染物總量，已接近全世界汽車(chē)所排放顆粒污染物的一半，故近年來(lái)大部分港口都在想方設(shè)法降低港口大氣污染的危害，降低碳排放量，包括推廣電動(dòng)車(chē)輛、使用低硫油、推廣液化天然氣船舶、使用廢氣洗滌器等措施。

為適應(yīng)當(dāng)前低碳經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略要求，全球港口業(yè)吹響了節(jié)能降耗發(fā)展低碳港口的號(hào)角，我國(guó)港口積極在優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)深度、提高低碳管理手段、創(chuàng)新環(huán)境治理模式上積極探索，開(kāi)啟“低能耗、低污染、低排放”的建設(shè)運(yùn)營(yíng)模式，成就低碳港口的美好時(shí)代。目前我國(guó)新建港口，均把低碳港口作為一個(gè)重要的建設(shè)目標(biāo)，傳統(tǒng)港口也紛紛開(kāi)展了改造改建工作，對(duì)港口節(jié)能系統(tǒng)予以提升。

1.1國(guó)外港口

全球港口發(fā)展均面臨不同程度的港口周邊環(huán)境破壞、氣候變化、生態(tài)惡化等問(wèn)題，因此國(guó)外在綠色港口建設(shè)上積累了較多的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并逐步監(jiān)理低碳港口認(rèn)證機(jī)制。

長(zhǎng)灘港是美國(guó)重要的集裝箱港口，其很早就提出“綠色港口”的方案，一是對(duì)內(nèi)提高工藝效率，降低能耗，提升港口的內(nèi)部環(huán)境，同時(shí)對(duì)港區(qū)周邊環(huán)境質(zhì)量實(shí)施嚴(yán)格管理，二是針對(duì)船舶靠港期間主要依靠柴油機(jī)發(fā)電來(lái)提供動(dòng)力，會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣排放，嚴(yán)重影響了港口的空氣之類(lèi)，因此很早就在碼頭上設(shè)置了岸電設(shè)施，禁止使用柴油機(jī)發(fā)電，鼓勵(lì)使用岸電設(shè)施，同時(shí)鼓勵(lì)使用低硫燃料。同時(shí)，長(zhǎng)灘港也推出了較多的環(huán)保方案，如2010年對(duì)參與其綠色港口相關(guān)計(jì)劃的船舶所有人和碼頭運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)的方案;另外對(duì)碼頭總體布局進(jìn)行改造，推行運(yùn)輸結(jié)構(gòu)調(diào)整，增加鐵路的集疏運(yùn)量，減少公路運(yùn)輸帶來(lái)的汽車(chē)尾氣排放問(wèn)題。

洛杉磯港則提出了 AMP 計(jì)劃，是岸電使用的先行者及代表，其措施大大降低了港區(qū)及周邊區(qū)域的空氣污染問(wèn)題，同時(shí)推出的逐步限制老舊殘破卡車(chē)進(jìn)入港區(qū)、減少車(chē)輛尾氣排放的“綠色港口政策”等。

英國(guó)利物浦港考慮到其港口大量裝卸煤炭的特點(diǎn)，通過(guò)技術(shù)改造和創(chuàng)新，堆場(chǎng)上設(shè)置智能化的噴淋裝置來(lái)降低粉塵，堆場(chǎng)內(nèi)對(duì)于含煤廢水進(jìn)行了專(zhuān)業(yè)收集處理。通過(guò)建立污染檢測(cè)中心，對(duì)港區(qū)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和保護(hù)。

東京港則是致力于將港口打造成景觀港口，通過(guò)建立港區(qū)景觀公園等，改變了原有港口的生態(tài)，通過(guò)綠色發(fā)展的眼光來(lái)改善港區(qū)布局。

1.2國(guó)內(nèi)港口

從整體上看，國(guó)內(nèi)對(duì)港口綠色低碳發(fā)展理念的認(rèn)識(shí)迅速提高。近年來(lái)，政府部門(mén)逐步建立健全綠色港口的相關(guān)職能管理部門(mén)，并完善港口的相關(guān)法律法規(guī)，交通運(yùn)輸部的各個(gè)部門(mén)已經(jīng)有針對(duì)性地對(duì)于綠色低碳港口出臺(tái)了一系列規(guī)章及規(guī)定，有利于加快建設(shè)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會(huì)，也能夠更好地指導(dǎo)各地方港口的綠色低碳發(fā)展。同時(shí)，人們對(duì)港口發(fā)展理念的認(rèn)識(shí)從認(rèn)知層面提升到操作層面，我國(guó)各地港口紛紛開(kāi)展了綠色、低碳港口的建設(shè)。

目前，我國(guó)綠色低碳港口的管理水平不斷提高，從碼頭的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)，一直到后期的運(yùn)營(yíng)以及管理，出臺(tái)了“百年品質(zhì)工程”等具體實(shí)施要求，在法律、法規(guī)、規(guī)范方面進(jìn)行了指導(dǎo)。港口的運(yùn)輸結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，新技術(shù)在碼頭也得到了實(shí)際應(yīng)用，多式聯(lián)運(yùn)、岸電、綠色能源、設(shè)備車(chē)輛油改電等新技術(shù)已經(jīng)成為了新建港口的常態(tài)，顯著提升了港口的節(jié)能減排水平。

從各港口來(lái)看：

（1）“十三五”期間，山東港口綠色低碳港口建設(shè)成效顯著。青島港集裝箱碼頭根據(jù)裝卸特點(diǎn)，優(yōu)化工藝流程，采用先機(jī)的集裝箱智能調(diào)度系統(tǒng)，減少起重機(jī)空載運(yùn)行時(shí)間，降低了無(wú)效的損耗。山東港口積極對(duì)接融入省氫能源發(fā)展規(guī)劃，大力發(fā)展氫能源，打造“中國(guó)氫港”，青島港率先引進(jìn)氫燃料電池集卡以及全球首臺(tái)氫燃料電池自動(dòng)化軌道吊，近年來(lái)新增太陽(yáng)能電池板數(shù)萬(wàn)平米， LNG 汽車(chē)近500輛，汽車(chē)充電樁超100座。在運(yùn)輸結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，提高綠色運(yùn)輸方式的比例，大力發(fā)展集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)、水水聯(lián)運(yùn)、鐵水聯(lián)運(yùn)，推進(jìn)集裝箱海河直達(dá)運(yùn)輸，2020年完成海鐵聯(lián)運(yùn)箱量突破210萬(wàn) TEU，多式聯(lián)運(yùn)“一單制”應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，大力發(fā)展“公轉(zhuǎn)鐵”“公轉(zhuǎn)水”，并形成管道為主、鐵路和公路為補(bǔ)充的油品綠色運(yùn)輸體系。

（2）7月28日，在中國(guó)港口協(xié)會(huì)2021綠色與安全港口大會(huì)上，天津港集團(tuán)發(fā)布“零碳碼頭”，通過(guò)采用風(fēng)力、光伏等綠色能源，采用先進(jìn)的儲(chǔ)能實(shí)施，天津港 C 段智能化集裝箱碼頭成為全球首個(gè)人工智能零碳碼頭，實(shí)現(xiàn)了港口綠色能源自給自用。該碼頭的一體化儲(chǔ)能系統(tǒng)，可以將風(fēng)力、光伏所發(fā)的電力實(shí)現(xiàn)綠色存儲(chǔ)，場(chǎng)內(nèi)所有設(shè)備、車(chē)輛均為電力驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)零碳排放。

（3）作為粵港澳大灣區(qū)首個(gè)5G 綠色低碳智慧港口，媽灣智慧港將成為打造大灣區(qū)“一帶一路”貿(mào)易樞紐港和建設(shè)全球海洋中心城市的重要載體，構(gòu)建廣東現(xiàn)代化交通運(yùn)輸體系的一張亮麗名片。媽灣智慧港集成招商 ePort、招商芯、綠色低碳、5G 應(yīng)用、人工智能、自動(dòng)化、北斗系統(tǒng)、區(qū)塊鏈、智慧口岸共九大智慧元素。通過(guò)應(yīng)用綠色低碳系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了港口全方位環(huán)境保護(hù)的綠色發(fā)展，經(jīng)過(guò)估算，媽灣智慧港每年能減少二氧化氮排放約1350噸，一氧化碳約450噸，二氧化硫約15噸。綜合比較，碳排放量減少約90%。

2低碳環(huán)境下智能港口的發(fā)展趨勢(shì)

在綜合交通運(yùn)輸體系中，港口起到了樞紐左右，它連接了公鐵水空，各種運(yùn)輸元素在此交匯。港口是國(guó)際貿(mào)易的主體，大部分發(fā)達(dá)城市均是臨海而建，海運(yùn)業(yè)承載了全球貿(mào)易中約90%的比例，因此，要實(shí)現(xiàn)低碳

目標(biāo)，港口是重要環(huán)節(jié)?！爸腔鄹劭凇笔且袁F(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備為基礎(chǔ)，以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、智能控制等新一代信息技術(shù)與港口運(yùn)輸業(yè)務(wù)深度融合為核心，滿(mǎn)足多層次、敏捷化、高品質(zhì)港口運(yùn)輸服務(wù)要求，其基本特征主要包括港口基礎(chǔ)設(shè)施與裝備的現(xiàn)代化、港口生產(chǎn)的智能化、港口運(yùn)營(yíng)管理一體化。因此，提高效率、降低能耗、安全環(huán)保三個(gè)方面是緊密結(jié)合在一起的，也就是說(shuō)，智能化與低碳化是相輔相成的。

我國(guó)近年來(lái)也在“智慧港口”建設(shè)中有許多的建設(shè)實(shí)踐，比較突出的成效主要表現(xiàn)：一是偏重硬件環(huán)境建設(shè)方面的全自動(dòng)化集裝箱碼頭系統(tǒng)建設(shè)，如上海洋山四期全自動(dòng)化集裝箱碼頭、青島港全自動(dòng)化集裝箱碼頭、天津港北疆港區(qū) C 段智能化集裝箱碼頭、深圳蛇口媽灣智慧港等;二是智慧港口逐步從沿海往沿江、內(nèi)河拓展，如近期新建的太倉(cāng)港四期全自動(dòng)化碼頭、宜賓港5G 智慧港口等，說(shuō)明智能化已經(jīng)成為港口建設(shè)的常態(tài);三是偏重軟環(huán)境建設(shè)，焦集聚資源、健全功能、優(yōu)化環(huán)境、高效服務(wù)的國(guó)際航運(yùn)中心建設(shè)，如上海、大連東北亞、天津北方、廈門(mén)東南、廣州等國(guó)際航運(yùn)中心建設(shè)。

基于相關(guān)的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)來(lái)看，智能化對(duì)于港口在低碳環(huán)境下的節(jié)能降耗提升作用越來(lái)越明顯。

港口智能化的關(guān)鍵在于使用人工智能技術(shù)能改善港口作業(yè)的全流程，實(shí)現(xiàn)船流、車(chē)流的有序流動(dòng)，帶動(dòng)港口設(shè)備和系統(tǒng)高效周轉(zhuǎn)、降低人員工作強(qiáng)度。具體到作業(yè)過(guò)程之中，船舶、運(yùn)營(yíng)車(chē)輛、港口設(shè)備是智能服務(wù)的核心對(duì)象，可實(shí)現(xiàn)多源異構(gòu)信息的統(tǒng)一、同步與預(yù)處理，讓雷達(dá)、AIS、視頻 CCTV、港口機(jī)械設(shè)備、船載設(shè)備的信息進(jìn)行有機(jī)融合;基于“船舶與港口車(chē)輛、設(shè)備協(xié)同”、“車(chē)輛智能閘口”等核心技術(shù)，分別實(shí)現(xiàn)船流、車(chē)流和港口設(shè)備的優(yōu)化、智能化。同時(shí)，也可引入 AGV 等設(shè)備，在部分搬運(yùn)流程實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化。

因此，港口智能化可大大降低運(yùn)輸環(huán)節(jié)，促進(jìn)資源節(jié)約高效循環(huán)，降低資源消耗強(qiáng)度，能夠提升碼頭操作、口岸通行效率，促進(jìn)生產(chǎn)、流通、消費(fèi)過(guò)程減量化、資源化，大幅降低能源、水的消耗強(qiáng)度。另外，能源智慧管控系統(tǒng)也是智慧港口的重要組成部分，通過(guò)對(duì)設(shè)備能耗進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，采用先進(jìn)算法進(jìn)行智能分析，實(shí)現(xiàn)能耗可查、可辨、可管，這都與綠色低碳港口的建設(shè)不謀而合。因此，在低碳環(huán)境下，港口的智能化建設(shè)將偏向于實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的可持續(xù)性和諧發(fā)展，更加綠色，新規(guī)劃建設(shè)的港口也應(yīng)該重點(diǎn)考慮智能化系統(tǒng)的運(yùn)用，以綠色、低碳、智能為建設(shè)目標(biāo)。

3主要發(fā)展對(duì)策

“智慧港口”的設(shè)施配置主要涉及交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)和信息化基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)以及港口運(yùn)輸裝備三部分，沒(méi)有基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化，沒(méi)有港口運(yùn)輸裝備的標(biāo)準(zhǔn)化、智能化，就無(wú)法實(shí)現(xiàn)港口運(yùn)輸要素的全面感知，無(wú)法實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)與港口業(yè)務(wù)的深度融合，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)港口運(yùn)營(yíng)的智能管理和運(yùn)輸組織的創(chuàng)新。

首先，要轉(zhuǎn)變思路，提升理念。港口由信息化向智能化發(fā)展是發(fā)展的必然趨勢(shì)，“智慧港口”不僅是新技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用，更是生產(chǎn)關(guān)系的深刻變化，勢(shì)必帶來(lái)管理、組織、生產(chǎn)的改革、生產(chǎn)方式與業(yè)態(tài)的變化。以智慧港口建設(shè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗控成本，是推進(jìn)我國(guó)港口行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要抓手，也是落實(shí)國(guó)家節(jié)能降耗指標(biāo)的重要標(biāo)志。

其次，要科技先導(dǎo)，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)。要加強(qiáng)前瞻性研究，重點(diǎn)在大數(shù)據(jù)環(huán)境下的減少運(yùn)輸環(huán)節(jié)、提高裝卸效率、降低裝卸能耗，面向新一代港口的數(shù)據(jù)需求工程方法等方面，在推動(dòng)港口供應(yīng)鏈一體化、多式聯(lián)運(yùn)、油改電、風(fēng)能太陽(yáng)能等新能源應(yīng)用等領(lǐng)域的項(xiàng)目建設(shè)，開(kāi)展相關(guān)的前瞻性研究。

第三，要營(yíng)造環(huán)境，夯實(shí)基礎(chǔ)。要依托結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，夯實(shí)雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。大力優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，倡導(dǎo)風(fēng)力、光伏、水力發(fā)電，構(gòu)建以電力為核心、其他清潔能源輔助的現(xiàn)代能源體系。推進(jìn)先進(jìn)節(jié)能降碳技術(shù)的應(yīng)用，加快干散貨港口的自動(dòng)化控制和集裝箱港口無(wú)人化控制等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用和推廣;大力推進(jìn)“油改電”、“油改氣”等清潔能源使用等工作，建立系統(tǒng)性的智慧港口與低碳港口發(fā)展政策和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。

最后，要對(duì)標(biāo)國(guó)際，務(wù)實(shí)推進(jìn)。要對(duì)標(biāo)國(guó)際先進(jìn)，緊跟世界港口最新態(tài)勢(shì)，找到差距不足;不斷鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新+管理創(chuàng)新;同時(shí)量力而行，循序推進(jìn)，突出階段特征和功能需求導(dǎo)向，找準(zhǔn)以政府角色推進(jìn)的切入點(diǎn)和重點(diǎn)。重點(diǎn)在引導(dǎo)港口智能化基礎(chǔ)設(shè)施與技術(shù)裝備建設(shè)、引導(dǎo)港口大數(shù)據(jù)綜合信息服務(wù)與智能決策系統(tǒng)建設(shè)、引導(dǎo)港口多式聯(lián)運(yùn)與集疏運(yùn)組織協(xié)同化系統(tǒng)建設(shè)、引導(dǎo)港口安全監(jiān)管與應(yīng)急處置智能化系統(tǒng)建設(shè)、引導(dǎo)港口口岸國(guó)際貿(mào)易運(yùn)輸“單一窗口”系統(tǒng)建設(shè)、引導(dǎo)能源效能管理系統(tǒng)建設(shè)等方面予以務(wù)實(shí)推進(jìn)。

4結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前我國(guó)港口行業(yè)同時(shí)面臨著其他的諸多壓力與挑戰(zhàn)，一方面，在氣候變化、環(huán)境保護(hù)、減排降碳、交通擁堵等方面，對(duì)今后港口行業(yè)的發(fā)展形成了倒逼之勢(shì)，另一方面，隨著新材料、新能源、新技術(shù)的發(fā)展，港口行業(yè)與現(xiàn)代服務(wù)業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的跨界融合與協(xié)同，大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+、電商物流等新液態(tài)的涌現(xiàn)，綜合就業(yè)、環(huán)境、土地資源、稅收等諸多關(guān)系的新型港城關(guān)系的發(fā)展，以及發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、落實(shí)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)、多式聯(lián)運(yùn)綜合運(yùn)輸系統(tǒng)建設(shè)等，也給新時(shí)代的港口發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)，要通過(guò)“智慧低碳港口”的建設(shè)打造全方位綠色輸運(yùn)方式，加快港口智能化系統(tǒng)建設(shè)，為建設(shè)天藍(lán)、地綠、水清的美麗中國(guó)貢獻(xiàn)港口力量。

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