内河航运的绿色转型：新能源、清洁能源船舶如何助力我国实现绿色可持续发展.pdf

35随着全球气候变化问题日益严重，绿色能源的应用已经成为各国政府和企业的重要议题。在这个背景下，内河航运作为重要的运输方式，其能源结构转型也引起了广泛关注。新能源、清洁能源动力，尤其是电池动力、液化天然气（LNG）、氢能等正在逐步在内河航运中得到应用，这不仅有助于减少环境污染，也有助于提高航运效率和降低运营成本。5 月 24 日，交通运输部科学研究院内河航运的绿色转型：新能源、清洁能源船舶如何助力我国实现绿色可持续发展编辑/汪玚交通科技发展促进中心博士王双在第四届中国交通运输科技创新与技术转移高峰论坛上，就内河船舶绿色动力技术在交通运输行业应用的成熟性、经济性及相关政策环境，同与会代表分享了她的调研成果。形势与现状：内河航运的绿色革命正在发生目前，全球航运几乎均由化石燃料驱动，重油、低硫油以及船用的轻柴油合计占全球航运燃料的 96%以上。令人欣喜的是，国际航运业碳排放正逐渐向低碳靠拢。2018 年国际海事组织（IMO）已承诺，到 2050 年，国际航运年度温室气体总排放量将至少比 2008 年减少 50%，并主张在全球范围内加速推动船舶新能源和替代能源的应用。王双认为，在这一背景下，支持中国造船、航运和港口建立生产、使用和供应零排放燃料和技术的能力至关重 交通运输部科学研究院交通科技发展促进中心博士王双36 Exclusive专题策划影 响 有 影 响 的 人 要，这也是推进我国航运适应国际应对气候变化的重要措施。内河船舶绿色化发展是推进我国生态文明建设要求的重要途径。我国高度重视新能源、清洁能源船舶的发展，通过制定相关政策和规划，推动新能源、清洁能源船舶在内河航运领域的广泛应用。在国内政策方面，中共中央 国务院印发了交通强国建设纲要关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见等文件，均提出要加快新能源、清洁能源车船发展。当前我国生态文明建设进入了以降碳为重点战略方向、推动减污降碳协同增效、促进经济社会发展全面绿色转型、实现生态环境质量改善由量变到质变的关键时期。在交通运输行业碳排放中，水运碳排放占比为 8.9%，相对于其他运输方式来说，水路运输更加低碳。王双认为，在这个阶段提出船舶燃料的低碳转型，不仅仅是落实“双碳”目标，也是我国内河航运高质量发展的必然要求。在船舶“绿色化”方面，我国积极推动新能源、清洁能源在内河航运领域的应用。一方面大力发展绿色动力技术，如液化天然气动力、电池动力、甲醇、氢、氨等。目前，这些绿色动力技术处于不同的发展阶段，各有优势和挑战；另一方面，着力构建绿色产业生态，如船舶运营配套设备、商业模式、政策法规监管体系、安全质量管理体系等。在王双看来，这二者相辅相成，缺一不可。内河航运是我国综合运输体系中重要组成部分，具有航道里程长，船舶数量大，货运能力强的特点。内河船舶是指在我国内河水域以及河海交界处运行的船舶，目前共计 11.5 万艘，基本采用传统的柴油驱动。王双在调研中发现，国内内河船舶数量一直处于下降趋势，而在“老船”逐渐被淘汰的趋势下，新能源、清洁能源船舶的需求将保持增长。同时，随着航运业减排进程的推进，船舶新能源应用呈现出能源多样化、范围扩大化的特点。“目前我国 LNG 船舶及电池动力船舶数量相对较多，甲醇、氢等动力船舶已有零星试点，氨动力船舶则仅限于船型设计与原理认可。我们认为不同的燃料类型有不同的适用条件和场景，因此需要具体情况具体分析。”王双说。推广与应用：LNG 与电池动力“双剑合璧”关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见指出，要“积极稳妥发展 LNG 动力船舶，加快发展电池动力船舶，推动甲醇、氢等动力技术的应用”。在王双看来，这是将 LNG 动力和电池动力作为我国内河船舶现阶段主要发展方向的重要信号。LNG 船舶应用LNG 被广泛认为是船舶脱碳的过渡解决方案。“如果只考虑燃料燃烧本身，它比传统燃料能减少 25%的二氧化碳排放。”我国在 2009 年开始在内河发展LNG 船舶，在沿海、长江干线、西江干线、京杭运河等中长距离 2000 载重吨以上货船、工程船等方向上均有应用，但目前来看整体的推广效果不如预期，整体的营运环境尚不完备。在调研中，王双和同事发现，出现以上问题的限制因素主要有三个：一是经济性不明显。初期投资较大，仅依靠市场很难推动；二是目前加注设备数量少、密度低；三是气价不稳定。广东省采用央地合作模式，一定程度上解决了以上三个制约因素，取得了在交通运输行业碳排放中，水运碳排放占比为 8.9%，相对于其他运输方式来说，水路运输更加低碳。王双认为，在这个阶段提出船舶燃料的低碳转型，不仅仅是落实“双碳”目标，也是我国内河航运高质量发展的必然要求。中国海油中山黄圃港 LNG 船舶加注站（摄影/王双）37较好效果。目前累计新建 50 艘 LNG 单一燃料动力散货船、改造 101 艘单一燃料 LNG 动力船舶，建成投运撬装 LNG加注站 6 座，试运营 1 座 LNG 固定加注站，开工建设 LNG 固定加注站 2 座。王双认为，长江经济带的水域是LNG船舶推广的重点领域，从能源供应、基础设施、市场潜力等方面，也具备推广的基础条件。电池动力船舶应用国内纯电动船舶发展略晚于国外，但得益于在电动车领域的技术积累与丰富的水域应用场景，近几年我国电动船产业发展势头足，示范项目多，应用船型丰富，形成了完整的技术体系和产业链。中国船级社在 2019 年发布了纯电池动力船舶检验指南，2020 年发布了内河绿色船舶规范，也为电动船舶的进一步发展提供了技术标准。目前，国内现有电动船舶约 300 艘，其中较大型号 50 余艘，在电动船舶建造数量和吨位上已与西方国家不相上下。在王双看来，我国电动船舶产业发展具有后发优势，与西方发达国家呈现出“并跑”局面，磷酸铁锂电池等部分关键领域已实现超越。然而，电池动力船舶在推进中仍存在行业标准体系亟需建立，船舶建造和运营成本过高，供储销电能体系有待完善等问题。近年来，中国船级社陆续发布了设计标准和行业指南，但均为建议性文件，尚未形成涵盖船舶全方位、全寿命周期的标准体系。目前电池动力船舶的建造成本（不含动力电池）与传统燃油船舶建造成本相差不大，造价上浮约 10%，但电池价格高昂。在没有投资补助且目前尚未形成规模化营运的情况下，纯电动船舶相比传统燃油船舶在经济性和市场竞争力等方面没有优势。受充电电压、电网容量等限制，现有的内河岸电设施基本不具备对纯电动船舶充电的能力。需要考虑新建大功率船舶动力电池充电桩（含现有岸电设施改建）、综合充换电服务站或公共水上服务区充换电服务站等不同补能配套设施，同时需要研究优惠电价政策。政策建议：新能源、清洁能源船舶的未来之路新能源、清洁能源船舶的发展不仅有助于降低碳排放，保护生态环境，还能推动内河航运的高质量发展。为了实现这一目标，我们需要从政策引导、基础设施建设、燃料经济性和标准规范等方面进行研究和推广。首先，政策引导是关键。王双认为，应该梳理整个产业链数据，研究出台 LNG 动力船舶新、改建财政补贴，融资支持、减税等配套政策，进出港优先靠、离泊等降低 LNG 船舶运营成本，以降低新能源船舶的运营成本，提高其市场竞争力。其次，基础设施建设也非常重要。我们需要科学规划布局加注基础设施建设，加强 LNG 加注站和电池充换电站等基础设施的建设，以满足新能源船舶的需求。同时，政府还应协调相关部门，简化审批和建设程序，为基础设施建设创造良好的环境。此外，保障燃料经济性也是必要的。我们应建立船用 LNG 保供保价机制，确保新能源船舶能够稳定、可靠地使用LNG 作为动力来源。同时，还需要完善相关标准规范，推动内河船用 LNG 加注站建设和运营的规范化和标准化。在电池动力船舶方面，王双认为同样需要从四个方面进行研究和推广。一是代表区域先行先试。在水质要求较高、航线基础较好的场景优先推广，通过以点带面、先行先试的做法，带动行业全面发展；二是推进试点标准化换电运营模式。在宏观层面由监管部门牵头，建立统一的电池箱标准体系，提高电池箱在不同船舶之间的通用性，以助于箱式动力电池在不同船舶之间的无差异使用，还可以实现换电以提高运营效率；三是财政助力政策支持。在行业发展初期给予新能源船舶一定的建造与运营补贴，在运营监管方面，给予优先通航权和优先靠泊权，提升船舶运营效率；四是推进港口源网荷储一体化发展新模式。建议因地制宜在港区适当发展风电、光伏等新能源发电模式，解决换电港口电网电力、功率冗余不足的问题。相信随着我国对新能源、清洁能源船舶发展的高度重视和政策推动，在不久的将来，新能源、清洁能源船舶能够在降低碳排放、保护生态环境等方面发挥重要作用，让绿色化、智能化、标准化助力内河航运高质量发展。全国首艘 120 标箱纯电动内河集装箱船“江远百合”号在太仓港靠泊换电（摄影/王双）