基于低碳环保的绿色港口转型升级应用案例｜《中国港口》杂志

为符合绿色港口建设需求，山东港口集团青岛前湾联合集装箱码头有限责任公司（简称公司）发展亟需进行转型。站在服务“大循环、双循环”的发展新格局下，公司提出以绿色港口、智慧港口双线并进，以清洁生产与末端治理相结合的方式进行流程闭环管理，从能源结构、技术创新、污染防治等多方面采取措施，有力促进了港口绿色发展，取得明显成效。并于2016—2018 年获得船舶岸电等专项补贴千万余元；2018 年完成通过ISO 14001 环境管理体系认证；2020 年完成通过ISO 50001 能源管理体系认证，同年获评中国港口协会四星级绿色港口荣誉称号。

一、能源结构提升，构建低碳清洁能源体系

1. 港口机械清洁应用

公司119 台港口机械全部采用电力驱动，且码头所有变电所及箱变处均配有动态无功功率补偿器，可以有效保障供电系统功率因数、电压波形畸变率等满足标准要求等装置，围绕“宜电则电、宜气则气”，推进短倒拖车、正面吊、空箱堆高机、叉车等清洁能源应用，277 台水平搬运机械全部运用LNG 作为能量来源，新增集装箱正面吊、空箱堆高机、叉车、集卡、非道路移动机械全部使用电能或LNG 能源，其港作机械清洁能源占比90% 以上。

2. 岸基供电设施应用

在船舶靠港期间，通过岸基的供电单元，使靠泊港口的船舶关闭船舶自备辅助发电机， 转而使用港口方提供的电力，向主要船载系统供电，由此控制柴油颗粒物、氮氧化物、硫氧化物的排放量和噪声污染。目前，公司9 个泊位配备15 套低压岸电设施、2 套“一拖二”式高压岸电设施实现岸电设施泊位全覆盖，并将船舶供电服务推广至22 家船公司。

公司合理利用资源，将现有的岸边接电箱改造扩容成低压定频岸电箱，进行船岸互联，自投入使用实现逐月提高的增长趋势，具备船舶接电率稳定在50% 以上。在高压系统方面， 于2016—2017 年建成2 套岸基船舶高压供电系统，达到6 个泊位具备高压船舶供电能力，高压岸电泊位覆盖率达到67% ；2013 年—2021 年新增改造15 套低压岸电箱，达到全部9 个泊位具备低压船舶供电能力，覆盖率100%。

3. LED 照明远程智能控制应用

港区照明设施分为堆场照明、道路照明、非生产照明及机械设备照明等照明设施，公司推广应用照明智能控制系统的同时，新建工程、新购设备全部采用LED 照明；2019 年100% 完成港区堆场、道路LED 绿色照明，对堆场照明采取了远程智能化控制、轨道吊改造投光灯节能控制、岸桥大梁投光灯分段控制，已取得良好成效。

按照《绿色港口等级评价指南JTS-T105-4-2020》综合能耗计算，公司码头生产单位吞吐量可比综合能源单耗为21.65t 标煤/ 万TEU，低于24 t 标煤/ 万TEU 的集装箱码头先进值(GB31823-2015)。公司码头生产单位吞吐量CO2 排放量为1.90 t/ 万t，小于《绿色港口等级评价指南》附录B 码头生产单位吞吐量CO2 排放量先进值2.44 t/万t。

二、建立环保管理体系，提升港口污染防治

1. 健全绿色港口预算管理与考核体系

公司在年初编制成本预算时，将环保、能源消耗纳入到年度预算目标中去，将目标分配到个人，实行目标责任制度、挂图作战项目， 设有严格的环保、能源管控考核机制，成立工作小组，分阶段执行。此外，公司从2016 年以来一直对能源消耗目标成本分解至单人，对油、水、电等能源成本就进行重点控制。

2. 建立危险废物规范化管理体系

定期召开危险废物规范化管理专题工作会议，确立分工，明确责任。通过青岛市固废平台的线上流程，制定企业线下工作流程。从管理计划、企业管理、库存管理、转移计划、预估判断等多个方面进行精准管控。结合公司实际产废情况，按照《环保危险废物贮存污染控制标准（GB18597-2001）》作出危废暂存间的改建项目规划、施工、验收、投入使用等建设难题，全面增强公司环境保护管理标准。

3. 非生产辅助环保、节能设施建立

港区因洗车业务产生的洗车污水含有油泥、悬浮物及洗涤污水等，其洗车油污水对港区水质污染风险较大，因此结合公司实际需要引入气浮式污水处理设施两套，确保处理后的水质达到中水回用标准；合理布局港区供热需要，设置太阳能及空气热力源泵可再生供热设施， 使冷煤通过吸收空气中的热量进行产热，相比于传统热水器在消耗同等产热量的情况下，能耗可降1/3 ；并逐步对变电所、箱式变电站进行更新SCB-18 节能型变压器，确保辅助设施节能降耗。

4. 大气环境智慧管控系统建立

合理布置监测站点，基于空气质量微站在线光散射监测技术，对 TSP、PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO、O2 等进行实时在线监测，实现污染源可视化分布显示、监测数据实时显示、数据统计等各类报表自动生成、污染溯源分析和自动环境预警，互联网、物联网进一步融合，实现公司大气环境管控数据的互联互通，提高大气环境管控水平。

三、优化运输结构，保持多式联运领先优势

1. 全流程作业任务驱动的数字孪生仿真平台

借助人工智能无人驾驶技术+ 空轨转运+AGV 的技术优势，积极优化集疏港铁路与干线铁路和码头堆场的衔接，集疏港铁路向堆场、码头前沿延伸，加快港区铁路装卸场站及配套设施建设，打通TOS 作业流程、码头作业场景要素、场桥管理系统、无人水平运输工具车队管理系统、无人水平运输工具单车智能决策系统等各个环节的数据流链条，实现全流程的数字孪生仿真系统。从而建立港口、集疏运微循环，以立体的思维构建未来港口物流的集疏运网络。

2. 多式联运发展

利用海关“在途监管”的智慧监管模式， 对于铁水联运的箱子，通过发送在途移动申请， 内部通道监管运输的模式，压缩通关时效，提升物流效率。建立内陆和口岸的信息联动，打造具有特色的内陆港操作模式。创建内陆港与码头信息联动操作系统，实现出口集装箱进入内陆港，完成码头出口信息的装船配载，真正把码头堆场延伸到了枣庄、菏泽等内陆港，打通海铁最后一公里，为客户节约物流成本的同时，提供一站式的集疏运及装船服务。推进港口大宗货物“公转铁”“公转水”。提高集疏运采用铁路、水路、新能源车辆等绿色运输方式的比例，推进大宗货物铁水联运、水水中转， 提升综合运输效率。有序推进“散改集”“件改集”业务发展， 提升全程物流链整体效率及环保水平。2018 年—2019 年，铁水联运、水水中转占集疏港比例分别为33.7%、36.4%，且海铁联运增长量占比20.6%，占比持续提高。

3. 生产组织效率优化

创新生产组织方式，优化集装箱工艺流程，充分运用大数据，实施运输车辆预约提箱、预约装船，加大集装箱直装直取和重进重出作业量； 加强作业过程管控，对机械设备全面实施运行监控和作业环节衔接，科学合理调配设备降低无功损耗。在岸桥装卸作业过程中配合使用“双箱吊具”进行作业，依托SPARCS 系统实现生产组织双循环、集卡重进重出等优化生产方式。使用SPARCS 系统实现集装箱资源调度智能化，将复杂多样的船舶配载、堆场管理、设备和装卸控制由SPARCS 系统处理，新工艺与传统作业方式相比，桥吊效率提升49.25%，生产效率最大提升可达到33%，能源消耗减少19.8%，集卡空车率下降40%。进一步提高智慧绿色港口管理水平，得益于此举措生产效率大大提高。

四、绿色港口应用发展措施与远景规划

1. 清洁能源和新能源应用范围仍需进一步扩大

港口吞吐量体量大，仍然处于高速增长期，用能需求高，排放总量大。港口水平运输车辆清洁能源利用率有待进一步提高，适宜在集卡电力驱动技术较为成熟的车辆中率先推行，电动正面吊、电动空箱堆高机也初具市场推广条件，后期应用潜力较大。可再生能源在港口的应用较少且不具规模。港口具有发展光伏发电、储能系统、风力发电的条件，有待充分利用。清洁能源供应基础设施严重不足，需加快充电站、加氢站等清洁能源供应基础设施建设。绿色港口先进技术的推广仍需进一步加强，仍需深入挖掘永磁电机、储能、码头自动化、智能化等技术潜力。持续推进智能化能源管控平台构建，实现能源消耗数据分类自动采集、自动分析等功能，进一步挖掘节能潜力。

2. 运输结构和集疏运体系仍需不断调整和完善

集疏运系统中公路占比仍有进一步下降的空间，铁水联运、水水中转等更为高效和绿色的集疏运方式占比还有待提高，运输结构具有较大的提升潜力。需加快铁路、空中轨道等集疏运方式建设。

3. 港口和船舶污染防治的任务仍很艰巨

码头岸电建设和改造力度仍需加大，岸电使用率仍有较大提升空间。港口配备的陆基压载水接收和处理相关设备不满足在应急情况下接收船舶压载水并安全处理的能力，需配合属地政府依法统筹港口船舶污染物接收、转运处置设施加强设施之间的衔接严格执行船舶水污染物转移联合监管制度。部分污水处理设施需通过升级改造保持稳定运行；水资源循环利用有一定的局限性。

4. 港口建筑材料应用还需提升加强

港口工程在施工期间需考虑采用环保材料，在施工建设的初期考虑采用绿色材料，在热湿舒适性、空气质量、噪声、光照等方面综合考虑，综合应用太阳能、热源泵等可再生能源和高能效比的设备；覆盖全楼的智能楼宇传感自动控制；零热工缺陷的围护结构绝热改造等多项措施。

5. 持续营造节能低碳氛围

建立健全绿色港口发展规划及环保、能源管理体系，将低碳发展融入绿色发展理念和企业核心价值观，将低碳理念植入岗位专业技术培训。培育新时代绿色低碳港口先进典型，提高全员节约低碳自觉意识。学习国际国外先进绿色港口有关技术与管理创新、宣传、培训体系。