振华Terminexus全球港口摄影大赛获奖作品© 作者:全明光

再过8年10年,集装箱码头会是什么样?这是一个很容易放飞想象力的问题,不过集装箱是标准化的产物,最容易席卷集装箱码头的就是标准。2016年,中国首个全自动化码头落地厦门远海,7年后,智慧港口几乎成了中国沿海港口的“标配”。与此同时,另一种“标配”也正在码头推广。

联合国将到2050年实现碳中和列为当今世界最为紧迫的使命,要求到2030年全球排放比2010年减少45%,港口业必须立即行动,各大码头运营商都制定了净零排放的目标,而港机是排放的大头。2020年,全球港机设备约10万-12万辆(台),装卸了约8.15亿TEU集装箱,排放了约1000万-1500万吨二氧化碳,相当于斯洛文尼亚等国的年排放量。

通用的温室气体排放核算体系分范围1、2、3,1是直接排放,2是间接排放,3是其他间接排放。对码头运营商来说,港机的排放量约占范围1、2的50%-60%,要实现减排目标必须实现港机的脱碳,船公司也需要借此减少范围3的排放。

近日,全球第4大与第5大集装箱码头运营商——APMT(APM Terminals)与DP World(迪拜环球)瞄准了港口集装箱装卸设备,携手牵头推进港机的电气化,通过发布电池驱动的港机设备白皮书,为码头企业提供2-8年内实现港口运营电气化的清晰路线图。港机插上电或者换电池不就妥了吗,还需要全球码头运营商巨头联合出手?

港机分固机、流机两大类,比例约为30%:70%,固机包括岸桥、场桥等相对固定的大型设备,流机则指拖车(内集卡)、跨运车、叉车(正面吊等)。固机可以直接供电,油改电、电动、混动轮胎吊已经相当普遍,问题是大部分流机还是由柴油驱动。零排放的电动港机噪音小,无污染,符合各国政府的减碳目标,港机电气化没能推广,用专业的话来说是技术没有达到临界点,或者更直白点,贵了。

以我们最熟悉的拖车为例,深圳港离城市较近,在港机脱碳方面一向走在前列,大铲湾港区是全球第一个全部使用电力龙门吊的港区;盐田港区是国内首先大规模推广“龙门吊油改电”项目的港口,是投入使用电力轮胎吊最多的港口之一,也是国内第一个使用LNG拖车的码头;深圳市交通运输委2012年1月起暂停港口集装箱拖车新增燃油车辆运力审批……但即便如此,电动拖车的推行也没那么快。

油改气的成本每辆车2万元左右,新购电池式拖车要高得多,深西港区今年1月完成66台新能源拖车采购及1座配套的换电站建设,耗资5500余万元,算起来比燃油拖车的单车价格贵了一倍还多。即使深圳市对更新置换燃油拖车给予每辆车5万-7万元的资助,港内使用普通电动拖车每辆车每月资助0.5万元,全面推行起来仍有难度。

不同动力的拖车、跨运车、正面吊的总拥有成本比较;包含车辆购置、停机、充电设备、能源、维护成本;按柴油1美元/升、电价0.14美元/千瓦时、氢能10美元/千克计算。

当然还要计算燃油、维护等其他成本,据APMT与DP World计算,2023年,电池拖车与氢电式拖车的总拥有成本(TCO)分别比燃油拖车高14%与80%;跨运车方面分别高34%与105%;正面吊方面分别高15%与52%。从图中可出看出,电动拖车的能源成本远低于燃油,但购置成本、换电站等基建、停机充电/换电成本、电池寿命短等劣势都需要港口企业大量投入补足。

可效果是立竿见影的,深西港区的电动拖车落地后,将实现港区温室气体碳排放减少约4400吨/年,减少二氧化硫排放约992千克/年,减少粉尘排放约1700万立方米/年,还港口及城市一片碧水蓝天。只要行业相关利益者立即行动,就能在2-8年内达到电动港机取代燃油港机的拐点,要点在于降低三大关键成本:扩大市场规模以降低价格、采用标准化模块化电池及充电技术、减少充电停机时间。

市场规模增长与电动港机行业发展可使电动港机总拥有成本下降10%,引入标准化的电池、管理系统与充电解决方案可降低7%(可以类比电动汽车行业的超充兼容),优化码头运营方式减少停机充电时间又可以降低9%。为此,APMT与DP World呼吁:

一、  码头运营商向供应商发出强烈的需求信号

二、  码头运营商与车企共同制定技术标准,通过标准化、模块化降低成本

三、  码头运营商重新规划运营方式、制定码头电气化路线图、培训劳动力

四、  引入采取激励措施

包括港务局和政府

1、码头经营特许权招标时为零排放港机设置额外积分

2、新特许权招标时要求零排放港机

3、仅同意将燃油港机置换为零排放港机的码头运营商延长特许权

4、为投资零排放港机的码头运营商提供融资便利

5、协助码头运营商调整基建以引入零排放港机

6、引入或扩充现有的港机排放治理法规

7、为初期零排放港机提供直接财务支持

船公司

8、与客户协定零排放端到端供应链的要求

9、将零排放港机纳入绿色航运走廊

10、为码头运营商提供零排放港机的附加值补助

港口圈(ID:gangkouquan)认为,自动化码头面临成本、效率、岗位等争议,港机电气化则集中关注成本,欠缺只是通过标准化来降低成本,而且降本更易达成。我国多个港口码头已经走在前头,进行了大规模设备油改电与电气化推广,交通运输部的《绿色港口等级评价指南》中,采用清洁能源或新能源作为动力的港口机械也是评分项之一,多个码头已经被评为星级绿色港口,但在国际上声名不显,推广起来也有困难。政府、行业相关协会、码头企业完全可以组织起来,制定更透明、通用的标准,从港机电气化开始,引领全球港口行业的发展。