王玉伏
(天津港第五港埠公司 天津 300456)
去東今春,我國北方多地出現大范圍持續發生的霧霾天氣,引發了大眾對空氣環境治理更加強烈關注。能見度低,空氣質量更是嚴重超標,城市看上去就像是機場里的吸煙區,污染程度達到了極重污染,對民眾身體健康和安全出行造成影響。污染物排放量大,燃煤、機動車、工業排放、揚塵是造成本次嚴重污染的根本原因。同時區域污染和本地污染影響疊加,特別是PM 2.5污染區域性及相關區域污染傳輸,加重了污染水平。
港口是對外開放的窗口,也是現代物流供應鏈中的重要環節,它是集運輸、配送、倉儲、加工、包裝、增值服務等功能于一體的綜合性物流平臺。我國是港口大國,客貨運碼頭泊位數量已經超過3.5萬個,泊位在億噸級以上的綜合性大型樞紐港口達到了14個。港口企業正在成為經濟增長主要增長點,但與此同時也在加速成為當地區域的重點污染源。作為物流鏈上的水陸聯結,港口是集疏運車輛和船舶的匯聚點,再加上港口本身的大量裝卸機械和運輸車輛,操作上有較大的減排潛力及空間。因此,今天我們討論的議題就是借鑒國外的一些治理方法、案例等來減少廢氣排放。不能因為貿易、運輸以及各種各樣運送需求的日益增長而付出環境的代價。因此,毋庸置疑需要為我們的港口制定完善的工作思路與安排。
2012 年初,天津港被交通運輸部列為首批“低碳港口”試點,因此港口開展減排工作,不僅是完成國家“十二五”規劃的需要,也是我們港口實現現代交通業轉型和提高自身經濟效益的需要。就筆者所在的企業,近年來制定了建設“生態港口、共享“碧海藍天”的戰略目標。從1995年到2006年天津港歷時十年多,投資百億元完成南煤北移的戰略調整;2009年率先在全國港口業推出“生態港口”建設實施方案以及制定了一系列的管理、職責和目標,目的就是推廣不以犧牲環境為代價換取自身發展的理念。
1.2.1 天津港是我國最重要的煤炭出口港和外貿鐵礦石進口港之一。他們從源頭、靜態和動態揚塵控制三方面開展散貨作業防塵,對散貨裝卸設備,工藝進行重大改革;使用傳統苫布、納迷材料覆蓋、水霧抑塵、人工造雪、機械清物、流動灑水、運輸車輛密封等多種手段全方位減少裝卸運輸、堆存過程進行治理撒漏和揚塵。截止至2012年底,全港建設14119米防風網,防護面積約300萬平方米,苫蓋率100%。
1.2.2 提高電能用電比重。“十五”期間,煤油電三大主要能源消耗各占三分之一,環保壓力較大,為此,他們積極調整結構,逐年提高電能利用比重,從2008年初到2011年5月,油改電工程共完成4個集裝箱公司132臺場橋改造,作業能耗費用下降60%以上,能源單耗下降84%,大大減少大氣污染排放。到2012年底,各主要用能品種中燃煤占2.8%;燃油占63.5%電力占32.3%用能結構不斷優化,能源利用率有效提高,一年可減少二氧化碳排放3.37萬噸,二氧化硫0.1萬噸,氨氧化物0.05萬噸。
1.2.3 推廣清潔能源。他們先后改造治理了大小燃煤鍋爐、茶爐300多臺,引進電廠余熱,完成集中供熱,改變了煙筒林立現象。現采暖,制冷及洗浴照明全部采用集中供熱、太陽能、地源熱、海源熱、風熱等清潔能源,清潔能源利用率超過50%。燃煤量已從上世紀90年代的每年10余萬噸降低到每年1萬噸左右,主要污染物二氧化碳的排放量也降低到每年30噸左右。自2005年起天津港能源消耗的增長幅度始終低于吞吐量的增長幅度。因此我們在積極開展和探索我們港口節能減排的同時,也要汲取國外港口減排的實踐與先進經驗。下面筆者就對近年來國外港口開展的減排工作進行簡要介紹和總結。
國外港口的廢氣廢料的排放源一般來說分為船舶、裝卸設備、水平運輸車輛、集疏運車輛四部分。日本橫濱港曾經對集裝箱碼頭的廢氣排放來源進行過深入研究,發現港口的廢氣排放首先是來源于船舶的操作與停靠,其次是集疏運車輛,最后的是碼頭內的裝卸設備及水平運輸車輛。廢氣排放比例分別為:45%、30%、15%、10%。因此國外港口減排不但要求港內碼頭采取減排措施,也要求通過政策和技術措施,改善港口內船舶以及集疏運車輛的廢氣排放狀況。近幾年來,國外港口針對這四類排放源進行了有效的治理和控制,筆者現總結如下:
在國外港口主要是采用三項措施來限制港口船舶的廢氣排放,既減速航行、低硫燃料、岸電技術:
2.1.1 減速航行
我們都知道,汽車中速行駛最節能。那么,從技術上講,船舶排放濁氣的多少也是主要取決于船舶的航速和所使用的燃油,因此降低船舶航行的速度有利于減少廢氣排放。
在美國的長灘港每年都要投資大筆資金,用于鼓勵降低船舶航行速度來降低船舶廢氣排放量。要求航行在港口附近海域之內的船舶航速要降至12節。并以一年為單位統計船舶執行的情況,如果掛靠在長灘港的船舶在一年內完全執行了要求,將頒發環保成就獎。如果在一年內內執行的比例達到90%,則未來一年內該船舶公司的港口服務費將減收15%左右。這就是美國長灘港的鼓勵實施的“綠旗計劃”。
實驗證明,船舶在以12節航速航行時所產生的廢氣是以20節航速航行時的60%。因此,減排效果相當顯著。
2.1.2 低硫燃料
據國際海事專家組在調查報告中指出,2012年全球船舶總共消耗重油達到35000萬噸。如果船舶航行使用低硫燃料將非常有利于全球廢氣排放量的減少,但是為此增加的燃油成本也十分巨大。這也是國際海事組織對船用燃油含硫量進行嚴格限制的法規遲遲難以出臺的原因。不過,多個國際性或地區性組織已經出臺或者準備出臺限制船舶燃料中的硫含量、其目的就是嚴格控制船舶廢氣的排放。
2.1.3 岸電技術
船舶在港區停靠碼頭期間利用燃油輔機發電滿足船舶用電需求,因此有效控制船舶在停靠港期間的廢氣排放是控制港區污染物排放的關鍵。在這方面美國洛杉磯港的做法是:要求新建碼頭建設相應供電設施,實施停靠在碼頭的船舶使用岸電替代船舶輔機動力的AMP計劃。2011年至今共有15個新建碼頭應用靠港船舶使用岸電技術。實施結果表明,船舶在停靠泊時污染物氮氧化物NOx、硫磺氧化物SOx和可吸入顆粒物PM10的排放量平均減少了95%,每次船舶掛靠平均減少排放NOx、SOx和PM10的量分別達到0.92t,0.78t和0.05t。有鑒于洛杉磯港AMP計劃的成效,世界上一些其它港口也開始效仿這一做法。在我國上海、連云港、青島、寧波等港口也開始使用該項技術。
集疏運車輛由于大部分只在港口附近活動,也不需要從事長途運輸,所以大多數都是快到報廢期的老舊車輛,車質車況差,污染性更大,是港區及港區周邊主要的廢氣排放源。
一些國外港口在改善集疏運車輛的廢氣排放狀況的政策和技術要求,主要是嚴格限制進港的集疏運車輛使用年限,財務上加速老舊車輛的攤銷和報廢。
美國洛杉磯港和長灘港的做法值得借鑒:他們分別于2007年10月1日和11月5日通過了一項逐步限制老舊殘破運輸卡車進入港區的計劃,該計劃在5年內將港口與卡車相關的污染減少80%,要求如下:
*2008年10月1日禁止1989年之前生產并投入使用的卡車進入港區服務;
*2010年1月1日禁止1989年-1993年期間生產并投入使用的卡車進入港區服務;
*2010年1月1日禁止1994年-2003年期間生產并投入使用、沒有進行改造的卡車進入港區服務;
*2012年1月1日禁止2007年之前生產并投入使用的卡車進入港區服務。
港口的裝卸設備主要分為兩大類:1)有軌設備,包括岸吊、場吊等;2)輪胎設備,包括吊車、叉車和牽引車等。
這些裝卸機械和搬運設備大部分都是以柴油發電機組作為機械的動力源,在港區內這些龐大的柴油發電機組不僅高油耗,排放廢氣多、而且噪聲大。
由于石油價格不斷高漲,從節能和節約成本角度考慮,天津港率先開展的輪胎式集裝箱門式起重機(RTG)的“油改電”或軌道式集裝箱門式起重機(RMG)的改造試驗。將其驅動方式由燃油改造成電力,已經試驗成功。而我國其他港口的RTG也陸續的完成了“油改電”的改造。對于“油改電”的節能減排治理工作,筆者在此就不贅述了。但需要說明的是,除了在設備上已經使用混合動力外,一些外國港口還從技術產品上降低廢氣排放。包括使用氮氧化物催化劑柴油氧化物催化劑,安裝固體顆粒物過濾器等。如果這些技術應用到新出廠的設備時,其環境效果會更好。
從這些國外港口的實踐經驗和我國港口的現狀表明,國內港口在船舶減速和集疏運車輛治理方面減排具有非常大的潛力,如果想把港區及周邊區域的空氣質量有效改善,除了加強對港內的裝卸機械和運輸車輛采用減排技術和管理措施外,更需要港口業、地方政府共同努力,借鑒外國一些港口成功的經驗與案例,制定相應的減排政策和一些激勵制度,讓在港區內的船舶和集疏運車輛的經營者采取相應的減排技術和管理措施。尤其是在規劃建設新碼頭的過程前,把港口的減排設施的配置作為優先考慮以及有利于減排的集疏運方式的要求。
作為港口企業減排工作的主體,通過一系列的努力,我們已經在節能減排的管理、能源利用、使用清潔能源和技術創新等方面取得了一定成果,但隨著近期國內空氣環境問題的凸顯,港口減排工作仍然任重道遠。但筆者相信,通過“十二五”時期對減排工作的規劃和政策以及對工作執行力度,未來,我們港口的減排技術必將得到更深更廣的發展。對構建“資源節約型、環境友好型”港口事業的發展起到強有力的支撐,必將對國民經濟和社會的可持續發展起到強有力的促進作用。
[1]交水發〔2012〕551號.《交通運輸部關于港口節能減排工作的指導意見》
[2]彭傳圣.《中國港口“十二五”節能減排的工作思路與安排》
[3]James S.Canon.US.Container Ports and Air Pollution: A Perfect Storm[R],2008
[4]www.green-port.net Green Port [J],2008