全球首个“智慧零碳”码头—天津港北疆港区 C段智能化集装箱码头。 图片由天津港提供
智能水平运输机器人往来穿梭，自动化场桥精准吊装，智能水平运输管理系统运转自如……与之交相辉映的是碧海蓝天下，五彩斑斓的岸桥、闪闪发光的光伏发电板和雪白的“大风车”。这是7月8日，记者在全球首个“智慧零碳”码头——天津港北疆港区C段智能化集装箱码头(以下简称C段码头)看到的日常工作场景。
今年上半年，天津港集装箱吞吐量同比增长2%以上，然而碳排放强度不升反降，这一升一降之间的奥秘就藏在“绿色”和“智慧”中。随着我国港口产业掀起绿色智慧化转型的浪潮，积极打造绿色生态港口，加强港口领域污染防治与节能减排已经成为业内共识。以天津港为代表的我国港口企业积极承担减排责任，努力打造世界一流的智慧港口、绿色港口。
能源供给侧与消耗侧双向降碳
交通运输部水运科学研究院发表的一篇论文中写道，作为全球供应链的转运节点，港口温室气体排放量约占全球温室气体排放量的3%。
“港口进行作业的能耗主要来自电和油，岸桥、场桥、散货用的门机等港口装卸设备耗电量都较大;往来运送货物的水平运输车辆等也是耗油大户。而大量使用燃油，则造成了空气污染和碳排放。”天津港电力有限公司工程市场部经理王大伟说。
按照常理，吞吐量和能耗是成正比的，但天津港一份2012年以来碳排放强度的图表显示：近10年来，天津港货物吞吐量上升12%，集装箱吞吐量增长64%，而碳排放强度却下降了16%。
“为了降低碳排放，天津港从能源的供给侧和消耗侧进行了有力的探索。”天津港集团科信设施部设备经理陈业指着不远处码头上两台高耸的风机对记者说，这就是“风光储荷一体化”智慧绿色能源系统的重要组成部分，再加上全国港口单体装机容量最大的光伏电站，C段码头实现了能源消耗100%来源于清洁绿色电能。
“风光储荷一体化”智慧绿色能源系统2021年12月并网发电，到2022年底，可为天津港港区提供约2500万千瓦时的清洁电力能源，减少二氧化碳排放量约2万吨。
在能源消耗侧，天津港进行了水平运输车辆的升级，智能运输机器人、电动卡车、新能源卡车“上岗”，逐渐替代传统柴油车。今年1月30日，由30台氢燃料电池重卡组成的运输车队在天津港投入生产运营。
“氢燃料电池重卡具有续航能力强、加氢速度快、低温性能优越等优点。”王大伟说，它们的“加盟”也实现了港口无人清洁能源车队的规模化运营，每月可减少燃油消耗279吨、碳排放865吨。同时，在C段码头，装卸设备、生产辅助设备等也全部采用了电力驱动。
此外，岸基供电(以下简称岸电)的推广使用也在天津港提速。“以前船舶停靠港口作业期间，需要一直开着船上的柴油发电机，远远望去，每艘船上都黑烟滚滚，码头上弥漫着一股浓重的柴油味。”王大伟说，现在天津港实现了生产泊位的岸电全覆盖，并且采取一系列优惠政策鼓励到港船舶使用岸电。岸电使用量从2019年的19艘次，增加到2021年的278艘次，自有船舶岸电和低硫油使用率已达到100%。
含“智”量升级支撑排“碳”量降低
“含碳量”降低的背后，离不开一批有“智量”的技术作为支撑。
2021年12月15日，随着位于C段码头北侧的两台风机叶片缓缓起动，天津港“风光储荷一体化”智慧绿色能源系统并网发电。“‘风光储荷一体化’智慧绿色能源系统采用‘自发自用，余电上网’模式，安装了2台4.5兆瓦的风力发电机组和分布式光伏发电系统。通过先进的能源监测技术，可以对码头各类能源消耗进行实时统计分析。”陈业介绍说。
天津港还搭建了能源综合管控服务平台，改变了传统的人工录入方式，码头每一个运行环节的能耗都由计量装置自动采集上传，自动统计分析。“我们能很清晰地知道哪一个环节用了多少能耗，其中有多少清洁能源，有多少传统能源，哪一个环节需要进一步提升技术降低能耗。”陈业说，能源综合管控服务平台为天津港“双碳”整体规划提供了基础数据参考。
此外，“天津港还将传统装卸工艺与自动化作业完美结合，以C段码头为例，实现了真正基于AI的智能水平运输管理系统、车路协同的超L4级无人驾驶、‘5G+北斗’融合创新全场景泛在智能以及码头运营全过程零碳排放的全领域深度融合，能耗较传统自动化集装箱码头下降17%。”陈业说。
绿色智慧转型是港口发展的必由之路
在碳达峰、碳中和背景下，绿色智慧转型成为港口高质量发展的必由之路。
大连理工大学教授、中国物流学会副会长鲁渤提出，当前我国港口产业的发展已经进入绿色智慧转型快车道，为此我国港口需要进一步健全节能减排政策机制，推动能源利用效率的大幅度提升，实现我国港口绿色、智慧、安全发展。
不仅是天津港，目前我国各大港口都积极进行着绿色智慧化转型实践。
上海港集团为鼓励船公司使用新能源燃料船舶及船舶靠港时使用港口岸电，减少二氧化碳排放和大气污染，自今年4月1日起，对经停使用新能源燃料及靠港时使用港口岸电的外贸船舶，给予靠港船舶停泊费50%的优惠减免。3月15日，上海港还圆满完成中国港口首次液化天然气(LNG)“船到船”同步加注作业，未来将为LNG燃料船舶提供持续稳定的清洁能源，吸引更多双燃料国际船舶靠泊。
2019年，全球首个“氢+5G”智慧生态港在山东港口青岛港投产运营，该智慧生态港聚焦国际前沿港口管理经验，致力于打造港航绿色低碳发展的典范。
2021年11月14日，粤港澳大湾区首个5G绿色低碳智慧港口深圳蛇口妈湾港正式开港。其应用绿色低碳系统，每年能减少二氧化氮排放约1350吨。
鲁渤表示，国内外绿色港口建设的先进经验表明，港口的绿色智慧化转型是一个长期的过程，合理的港口绿色转型计划是绿色港口建设的基础。此外，绿色港口的建设还需要港口企业、政府、行业协会等机构之间的高水平协调，尤其是政府在引导绿色港口理念以及建设绿色港口的过程中发挥着重要的作用。
(责任编辑：韩梦晨)
