新理念激發(fā)內(nèi)河航運(yùn)“綠”動(dòng)力

本刊記者 王思佳

“清潔能源+”方案，內(nèi)河航運(yùn)綠色發(fā)展新動(dòng)力。

為貫徹落實(shí)交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)戰(zhàn)略部署，推動(dòng)內(nèi)河航運(yùn)高質(zhì)量發(fā)展，服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略實(shí)施，助力中國(guó)特色社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)建設(shè)，交通運(yùn)輸部于近日印發(fā)并公布了《內(nèi)河航運(yùn)發(fā)展綱要》(以下簡(jiǎn)稱《綱要》)。《綱要》的發(fā)布為內(nèi)河航運(yùn)發(fā)展指明了方向，定下了主基調(diào)。

奠定綠色發(fā)展主基調(diào)

《綱要》指出，我國(guó)內(nèi)河航運(yùn)發(fā)展源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，歷史上為維護(hù)政權(quán)穩(wěn)定、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、增進(jìn)文化交流和推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步發(fā)揮了十分重要的作用。改革開放以來，伴隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，以長(zhǎng)江、珠江、淮河等水系為主體，發(fā)揮內(nèi)河航運(yùn)運(yùn)能大、占地少、能耗低、污染小的優(yōu)勢(shì)，我國(guó)內(nèi)河航運(yùn)建設(shè)與發(fā)展取得了顯著成效，特別是2011年國(guó)務(wù)院出臺(tái)《關(guān)于長(zhǎng)江等內(nèi)河水運(yùn)發(fā)展的意見》以來，內(nèi)河航運(yùn)在助推國(guó)家戰(zhàn)略實(shí)施和綜合交通運(yùn)輸體系建設(shè)中的地位與作用更加突出。但與建成“人民滿意、保障有力、世界前列”的交通強(qiáng)國(guó)以及構(gòu)建“安全、便捷、高效、綠色、經(jīng)濟(jì)”的現(xiàn)代化綜合交通體系目標(biāo)要求相比，內(nèi)河航運(yùn)的比較優(yōu)勢(shì)和在綜合交通運(yùn)輸體系中的作用尚未充分發(fā)揮，離經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展要求還存在一定差距。

據(jù)中國(guó)船級(jí)社武漢規(guī)范所工業(yè)技術(shù)部（研發(fā)部）副主任吳順平介紹：“數(shù)據(jù)顯示，現(xiàn)有船舶約12.4萬艘，總噸位1.35億噸，平均噸位996噸。盡管我國(guó)內(nèi)河擁有如此數(shù)量規(guī)模巨大的船隊(duì)，但其中大部分船舶能耗高、技術(shù)落后，成為制約內(nèi)河綠色發(fā)展的主要障礙。”

針對(duì)我國(guó)內(nèi)河實(shí)際情況及發(fā)展痛點(diǎn)，《綱要》明確要求貫徹落實(shí)新發(fā)展理念，以交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)為統(tǒng)領(lǐng)，以高質(zhì)量發(fā)展為導(dǎo)向，堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展，堅(jiān)持銜接協(xié)調(diào)、融合發(fā)展，堅(jiān)持整體推進(jìn)、協(xié)同發(fā)展，堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、科學(xué)發(fā)展，科學(xué)開發(fā)和保護(hù)內(nèi)河航運(yùn)資源，著力補(bǔ)齊發(fā)展短板，加強(qiáng)與其他運(yùn)輸方式銜接，加快提升效率效益，充分發(fā)揮比較優(yōu)勢(shì)，有力促進(jìn)運(yùn)輸結(jié)構(gòu)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)內(nèi)河航運(yùn)現(xiàn)代化，更好服務(wù)交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)和國(guó)家重大戰(zhàn)略實(shí)施。并提出了2035年、2050年建設(shè)現(xiàn)代化內(nèi)河航運(yùn)體系的相關(guān)發(fā)展目標(biāo)。同時(shí)，《綱要》還給出了踐行資源節(jié)約環(huán)境友好的綠色發(fā)展方式、強(qiáng)化創(chuàng)新引領(lǐng)技術(shù)先進(jìn)的航運(yùn)科技保障、構(gòu)建多方共建共治共享的現(xiàn)代行業(yè)治理體系等八項(xiàng)具體發(fā)展任務(wù)，為我國(guó)內(nèi)河發(fā)展指明了前進(jìn)方向的同時(shí)，也定下了“綠色”主基調(diào)。

近年來，交通運(yùn)輸部一直大力推進(jìn)綠色清潔能源和綠色技術(shù)在內(nèi)河航運(yùn)的應(yīng)用，有效促進(jìn)了長(zhǎng)江等內(nèi)河航運(yùn)高質(zhì)量發(fā)展。6月12日，由CCS全程給予技術(shù)指導(dǎo)、中國(guó)長(zhǎng)江航運(yùn)集團(tuán)旗下的國(guó)內(nèi)首艘“油氣電”混合動(dòng)力內(nèi)河船舶“新長(zhǎng)江26007”輪清潔能源改造首航儀式在重慶輪船有限公司東風(fēng)船廠舉行。6月19日，該船與“港盛1005”輪（使用LNG/柴油雙燃料動(dòng)力）一同下行安全平穩(wěn)駛出三峽南線船閘閘室，標(biāo)志著LNG動(dòng)力船舶通過三峽船閘實(shí)現(xiàn)零突破。該船的成功交付不僅與《綱要》形成了呼應(yīng)，更是翻開了我國(guó)內(nèi)河航運(yùn)綠色環(huán)保的新篇章。據(jù)介紹，“新長(zhǎng)江26007”輪以LNG為主燃料，采用直流組網(wǎng)及推進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙動(dòng)力，是國(guó)內(nèi)第一艘“油氣電”混合動(dòng)力內(nèi)河船舶。這一技術(shù)創(chuàng)新將為長(zhǎng)江干線船舶適應(yīng)特殊航行條件，并同時(shí)滿足安全經(jīng)濟(jì)性要求起到示范引領(lǐng)作用。同時(shí)，該輪也是第一艘使用直流組網(wǎng)技術(shù)的電力推進(jìn)散貨船，開創(chuàng)了直流電推技術(shù)在長(zhǎng)江大型散貨船應(yīng)用的先河，為后續(xù)鋰電池、氫燃料電池等清潔能源在船舶上的應(yīng)用提供了參考和借鑒。

在行業(yè)人士看來，《綱要》的出臺(tái)將對(duì)我國(guó)內(nèi)河發(fā)展起到極大促進(jìn)作用，同時(shí)還將帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展。吳順平表示：“《綱要》的發(fā)布，將有效引導(dǎo)并加快老舊船舶逐步退出航運(yùn)市場(chǎng)，提升新技術(shù)環(huán)保船舶的比例。其次，將推動(dòng)低碳和零碳燃料的應(yīng)用與推廣，例如LNG、甲醇燃料、氫燃料等，進(jìn)而推動(dòng)船舶行業(yè)的減排進(jìn)程，最終朝著零碳和可再生能源目標(biāo)進(jìn)發(fā)。第三，LNG、鋰電池、氫燃料等新能源的推廣與應(yīng)用定會(huì)促進(jìn)相關(guān)新型動(dòng)力裝備的發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)船舶新技術(shù)的應(yīng)用。第四，將加速清潔能源在水運(yùn)行業(yè)應(yīng)用相關(guān)配套基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和完善。第五，將帶動(dòng)綠色相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，例如船用綠色技術(shù)研發(fā)中心、水上綠色綜合服務(wù)示范區(qū)等。第六，從成本、能效、環(huán)保等角度來看，推進(jìn)內(nèi)河水運(yùn)綠色高效發(fā)展將有助于助力江海聯(lián)運(yùn)和多式聯(lián)運(yùn)的發(fā)展。”

新理念賦能內(nèi)河發(fā)展

內(nèi)河航運(yùn)是綜合運(yùn)輸體系和水資源綜合利用的重要組成部分，在促進(jìn)流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局、服務(wù)對(duì)外開放等方面發(fā)揮了重要作用。船舶是水運(yùn)的重要載體，亦是水運(yùn)污染的重要來源之一。

《內(nèi)河綠色船舶規(guī)范》（2020）編寫組成員，CCS武漢規(guī)范研究所高級(jí)工程師王志芳表示：“《綱要》對(duì)清潔能源應(yīng)用、排放控制、綠色綜合服務(wù)區(qū)、洗艙站建設(shè)及使用等方面提出了明確的發(fā)展要求，再次確定綠色發(fā)展將是內(nèi)河船舶未來發(fā)展的主基調(diào)。”

CCS基于內(nèi)河航運(yùn)綠色生態(tài)發(fā)展新理念，綜合考慮我國(guó)長(zhǎng)江、珠江等不同水系航道、基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)發(fā)展等特點(diǎn)，引導(dǎo)業(yè)界積極使用新的綠色生態(tài)技術(shù)助力航運(yùn)可持續(xù)發(fā)展，于去年年底發(fā)布了《內(nèi)河綠色船舶規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》)2020版。該版《規(guī)范》是對(duì)《內(nèi)河綠色船舶規(guī)范》2018版的細(xì)化和升級(jí)，旨在從根源上解決船舶污染問題。

王志芳介紹說：“《規(guī)范》2020版的最大特點(diǎn)在于理念創(chuàng)新。CCS轉(zhuǎn)變觀念，從長(zhǎng)江等內(nèi)河航運(yùn)本體出發(fā)，多視角、多方位，全新理解綠色生態(tài)，探索一條生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展之路，促進(jìn)內(nèi)河航運(yùn)綠色生態(tài)的可持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展。”

由傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)向生態(tài)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變。循環(huán)經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展一脈相承，以生態(tài)為本質(zhì)、人為本、資源的高效利用和循環(huán)利用為核心，以“減量化、再利用、再循環(huán)”為原則，以低消耗、低排放、高效率為基本特征，強(qiáng)調(diào)社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)和諧共生，使社會(huì)生產(chǎn)從數(shù)量型的物質(zhì)增長(zhǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量型的服務(wù)增長(zhǎng)，推進(jìn)整個(gè)社會(huì)走上生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的文明發(fā)展道路。包括促進(jìn)資源循環(huán)可持續(xù)發(fā)展，重視水生生物及特殊水體的保護(hù)，加強(qiáng)船上人員健康保護(hù)等。

由原來的終端污染防治向整個(gè)生命周期全過程的系統(tǒng)防控轉(zhuǎn)變。從船舶生命周期全過程對(duì)污染進(jìn)行控制，在標(biāo)準(zhǔn)制定階段充分考慮水體保護(hù)需求；在設(shè)計(jì)、建造階段加大綠色技術(shù)的應(yīng)用，提高能源利用率、減少污染排放；在營(yíng)運(yùn)階段大力推進(jìn)能效管理措施的應(yīng)用，節(jié)能減排；在船舶拆解階段，考慮到材料的回收再利用，提高材料利用率。包括強(qiáng)化污染源頭的控制和管理，加強(qiáng)營(yíng)運(yùn)過程終端污染排放的約束與監(jiān)控，提升污染事故防范及應(yīng)急處置能力等。

由被動(dòng)反應(yīng)向主動(dòng)前瞻轉(zhuǎn)變。從被動(dòng)接受達(dá)標(biāo)排放到主動(dòng)開展新材料、新設(shè)備、新能源等的儲(chǔ)備研究，為主動(dòng)減少污染做貢獻(xiàn)。包括提高清潔能源替代率，促進(jìn)綠色技術(shù)研發(fā)及成果轉(zhuǎn)化等。

相較于《規(guī)范》2018版，2020版《規(guī)范》增加了清潔能源應(yīng)用、混合動(dòng)力船舶EEDI計(jì)算方法等，使得《規(guī)范》涵蓋內(nèi)容更豐富、更詳實(shí)。同時(shí)，首次采用綜合評(píng)分制衡量綠色生態(tài)船舶等級(jí)，改變了以往船舶需滿足各等級(jí)的所有確定性標(biāo)準(zhǔn)才可取得綠色船舶附加標(biāo)志的局限性，使得綠色船舶規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)更科學(xué)、更合理、更適用，提升船東積極性。

王志芳表示：“隨著未來船舶綠色水平的不斷提升，對(duì)船舶綠色技術(shù)的發(fā)展提出了更高和更多的需求，《綱要》的發(fā)布將加速可提升船舶能效水平、減少污染排放的船舶綠色技術(shù)在內(nèi)河船舶上的應(yīng)用發(fā)展。未來，CCS將繼續(xù)加大內(nèi)河綠色船舶技術(shù)應(yīng)用等專題研究，并將根據(jù)《綱要》相關(guān)要求對(duì)《規(guī)范》進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)整與升級(jí)，做到與國(guó)家重大戰(zhàn)略以及重點(diǎn)發(fā)展方向密切結(jié)合，保持一致，共同促進(jìn)內(nèi)河綠色船舶的高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。”

“清潔能源+”為內(nèi)河添“綠”

近年來，國(guó)際社會(huì)密集出臺(tái)了一系列針對(duì)船舶排放的政策、法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)，除了對(duì)硫氧化物、氮氧化物等大氣污染物的排放要求逐步嚴(yán)苛，還對(duì)溫室氣體提出了宏偉的遠(yuǎn)期減排目標(biāo)，使得船舶所面臨的環(huán)保和減排壓力逐步升級(jí)。顯然，船舶動(dòng)力技術(shù)創(chuàng)新將成為引領(lǐng)航運(yùn)業(yè)綠色低碳發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。

本次發(fā)布的《綱要》也專門提出了“加大新能源清潔能源推廣應(yīng)用力度。推廣LNG節(jié)能環(huán)保船舶，探索發(fā)展純電力、燃料電池等動(dòng)力船舶，研究推進(jìn)太陽能、風(fēng)能、氫能等在行業(yè)的應(yīng)用。推進(jìn)船舶靠港使用岸電。完善水上綠色綜合服務(wù)區(qū)、液化天然氣加注碼頭等綠色服務(wù)體系建設(shè)。加強(qiáng)港口節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用。”的發(fā)展任務(wù)要求。王志芳表示：“隨著LNG加注站、鋰電池充電設(shè)施、港口對(duì)污染物接收設(shè)施等的建設(shè)和完善，為內(nèi)河綠色船舶的發(fā)展提供了基礎(chǔ)保障，為未來綠色船舶的大力發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。”

各種清潔能源將逐步在船舶動(dòng)力系統(tǒng)中得到應(yīng)用。為此，CCS針對(duì)LNG、甲醇/乙醇、氫能、生物柴油、電能、太陽能等清潔能源，積極開展船舶應(yīng)用清潔能源技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)，以及產(chǎn)品檢驗(yàn)和船舶入級(jí)服務(wù)能力建設(shè)，陸續(xù)發(fā)布了《天然氣燃料動(dòng)力船舶規(guī)范》《船舶應(yīng)用替代燃料指南》《純電池動(dòng)力船舶檢驗(yàn)指南》《混合動(dòng)力船舶檢驗(yàn)指南》等清潔能源應(yīng)用相關(guān)規(guī)范指南，為天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)、氫燃料電池、鋰電池等動(dòng)力裝置和系統(tǒng)在船上的應(yīng)用提供技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并以此為基礎(chǔ)為行業(yè)提供產(chǎn)品檢驗(yàn)、設(shè)計(jì)認(rèn)可、船舶入級(jí)等技術(shù)服務(wù)。此外，對(duì)于氨燃料動(dòng)力、直流組網(wǎng)電力推進(jìn)等前沿技術(shù)的發(fā)展需求，CCS已啟動(dòng)了預(yù)研，以進(jìn)一步拓展船用清潔能源動(dòng)力技術(shù)的研究范圍。同時(shí)，CCS計(jì)劃聯(lián)合業(yè)界開展技術(shù)研發(fā)及驗(yàn)證，為船舶動(dòng)力技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展和安全發(fā)展提供技術(shù)支持與服務(wù)。值得注意的是，為鼓勵(lì)清潔能源在內(nèi)河船舶的應(yīng)用，《規(guī)范》2020版特別新增了“清潔能源應(yīng)用”章節(jié)。同時(shí)，CCS還與行業(yè)企業(yè)以及相關(guān)政府部門建立了長(zhǎng)期合作機(jī)制，旨在更好鼓勵(lì)和推動(dòng)清潔能源的推廣與應(yīng)用，共同推動(dòng)內(nèi)河的綠色發(fā)展，“新長(zhǎng)江26007”輪的交付與順利通過三峽船閘就是最好證明。

顯然，清潔燃料將成為現(xiàn)階段推動(dòng)內(nèi)河航運(yùn)綠色化發(fā)展的重要手段。但是，想要達(dá)到全生命周期零排放的終極目標(biāo)，僅僅依靠清潔燃料顯然還不夠。因此，除了從清潔能源層面探索綠色低碳的發(fā)展路徑外，還需同步啟動(dòng)其他脫碳技術(shù)路徑和解決方案的研究與探索。

“國(guó)際海事組織（IMO）于2018年達(dá)成的溫室氣體初步減排戰(zhàn)略向世界傳達(dá)出一個(gè)強(qiáng)有力的信號(hào)——航運(yùn)業(yè)已步入脫碳轉(zhuǎn)型的發(fā)展進(jìn)程。為助力航運(yùn)業(yè)最終實(shí)現(xiàn)零碳目標(biāo)，CCS積極探索航運(yùn)業(yè)脫碳的技術(shù)路徑和解決方案。經(jīng)過研究討論，將總體思路確定為探索以清潔能源為核心，以新型動(dòng)力技術(shù)、能效技術(shù)、數(shù)字智能技術(shù)為輔助措施的綜合性減排路徑，我們將之稱為‘清潔能源+’方案。”吳順平表示。

新燃料方面，對(duì)以天然氣、甲醇、生物柴油、氫、氨等為代表的低碳和零碳燃料已經(jīng)開展了廣泛的船用研究和實(shí)踐，從燃料層面為航運(yùn)減碳提供了多種可能的方向。由于各種新燃料的理化性質(zhì)與燃油存在顯著差異，在船上的加注、儲(chǔ)存、供應(yīng)、利用等環(huán)節(jié)需要采用新材料、新技術(shù)、新設(shè)備等，對(duì)船舶的設(shè)計(jì)、建造及營(yíng)運(yùn)都可能產(chǎn)生重大影響，因此新燃料在航運(yùn)業(yè)逐步實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性工程。基于此，對(duì)不同新燃料應(yīng)用前景的研判，需要從技術(shù)安全性、技術(shù)配套完整性、排放法規(guī)符合性、能源產(chǎn)業(yè)鏈支撐性等多方面進(jìn)行綜合考慮。

在電池和混合動(dòng)力系統(tǒng)方面，現(xiàn)階段受電池容量和成本的限制，純電動(dòng)和混合動(dòng)力技術(shù)在主要應(yīng)用于渡輪、中小型游船、工作船等船型，因?yàn)檫@些船型具有航線固定、航程短、工況變化頻繁等特點(diǎn)。對(duì)于純電池動(dòng)力，電池完全通過岸基充電，因此可以實(shí)現(xiàn)船舶自身的零排放，但要實(shí)現(xiàn)全生命周期的真正零排放，必須要求上游發(fā)電采用零排放技術(shù)，例如可再生能源發(fā)電、核電，或者在化石燃料發(fā)電中使用碳捕捉與封存技術(shù)。對(duì)于混合動(dòng)力，由于結(jié)合了兩種或以上能源或者動(dòng)力裝置的優(yōu)勢(shì)，可以根據(jù)推進(jìn)功率需求靈活地選擇運(yùn)行模式，從而有效降低能耗和排放。我認(rèn)為，隨著減排要求的不斷提高，混合動(dòng)力系統(tǒng)將從柴-電逐步朝著氣-電、電-電（燃料電池-鋰電池）的方向發(fā)展。

在改進(jìn)設(shè)計(jì)方面，在能效設(shè)計(jì)指數(shù)（EEDI）要求不斷嚴(yán)格的背景下，包括船體設(shè)計(jì)優(yōu)化、動(dòng)力系統(tǒng)效率提升等在內(nèi)的各種技術(shù)性能效措施在新造船上已經(jīng)有不同程度的應(yīng)用。這類技術(shù)性措施是通過提高能源利用效率的方式間接地實(shí)現(xiàn)碳減排，并不能從源頭上直接解決減碳的問題，并且實(shí)際減排效果受到應(yīng)用船型、船舶尺度、營(yíng)運(yùn)工況等多方面因素的影響，因此減排潛力相對(duì)有限。但對(duì)于短期減碳目標(biāo)而言，采用改進(jìn)設(shè)計(jì)等技術(shù)性能效措施仍然是一種有效的手段。