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宁波港集卡“油改气”减排效果及相关对策

2015-03-01陈继红何新华张方伟

物流技术 2015年21期
关键词:宁波港长滩集卡

陈继红,孟 威,周 康,何新华,张方伟,李 扬

(1.上海海事大学 交通运输学院,上海 201306;2.大连海事大学 航海学院,辽宁 大连 116026;3.罗格斯·新泽西州立大学 土木与环境工程学院,美国 皮斯卡塔韦 NJ 08854-8018;4.上海海事大学 经济管理学院,上海 201306)

宁波港集卡“油改气”减排效果及相关对策

陈继红1,3,孟 威1,周 康2,3,何新华4,张方伟1,李 扬1

(1.上海海事大学 交通运输学院,上海 201306;2.大连海事大学 航海学院,辽宁 大连 116026;3.罗格斯·新泽西州立大学 土木与环境工程学院,美国 皮斯卡塔韦 NJ 08854-8018;4.上海海事大学 经济管理学院,上海 201306)

以宁波港为例,分析了其集卡“油改气”项目的发展现状和减排效果,并对国外先进港口在集卡减排方面的举措进行了梳理。通过对比,找出了目前宁波港集卡减排存在的问题。最后基于这些问题提出了相应的对策和建议。

港口;集卡;油改气;减排;宁波港

1 引言

港口作为一个国家或地区对外开放的门户,是国际贸易的重要枢纽。随着全球经济一体化进程的加快,全球各地区间分工不断细化,国际间交流日渐频繁,港口间竞争也日益激烈。港口之间的竞争涵盖了很多方面,其中环境效益与经济效益的结合成为当今国际大港的主要角逐之地,港口的节能减排成为热点话题[1]。

近年来,世界主要港口都把大力推广新能源使用作为降低港口能耗和排放、提高港口竞争能力、保持港口经济可持续发展的重要手段。随着港口集装箱吞吐量的持续增长,各个港口的集卡保有量也在飞速上涨,传统集卡采用柴油驱动,会排放包括CO、HC、NOx和固体颗粒物等在内的空气污染物,导致港口大气污染日趋严重,港区环境不断恶化。而LNG集卡的使用则会明显降低这些污染物的排放。经测算,LNG集卡单车每百公里综合排放污染比柴油集卡约低85%,CO2排放减少约30%,能耗成本减少约20%,具有明显的低碳经济特征(见表1)[2]。

表1 各类燃料汽车尾气排放比较

正因为有如此明显的绿色环保效应,国内大港—宁波港本着打造“绿色港口”的目的,进行了集卡“油改气”的绿色环保措施。所谓集卡“油改气”,就是指将传统的柴油驱动的集装箱牵引车(即集卡)替换为液化天然气(LNG)燃料驱动的集卡。宁波港在2009年12月19日与浙江新捷中油天然气利用有限公司签订了“宁波港LNG集装箱牵引车项目合作框架协议”,标志着宁波港集卡“油改气”项目正式启动[3]。

2 宁波港集卡“油改气”减排现状

作为一个集内河港、河口港和海港于一体的多功能、综合性的现代化深水大港,宁波港的集装箱吞吐量迅速增加并产生对集卡运输的较大需求[4]。在2005-2014的十年时间里,宁波港全港完成的集装箱吞吐量从520.81万TEU上升到1 870.04万TEU,年均增长17.32%,增速一直高于全国其他沿海港口(如图1所示)。即使是在全球经济复苏缓慢、航运业形势严峻的大环境下,宁波港依旧实现全年1万TEU以上集装箱船到港905艘次,同比增加20%。同时2014年集装箱吞吐量首次超越韩国釜山港,位居世界第五。与集装箱吞吐量持续增长相伴而来的便是集卡数量的飞速增长。截至2014年底,宁波港自有集卡867辆,港区作业集卡数量超过1 000辆,全市从事集装箱运输的车辆超过10 000辆。

图1 2005-2014年宁波港全港集装箱吞吐量

2.1 宁波港集卡“油改气”项目概况

根据2011年交通部印发的《公路水路交通运输节能减排“十二五”规划》和《“十二五”水运节能减排总体推进实施方案》确定的目标,“十二五”期间,与2005年相比,港口生产单位吞吐量综合能耗下降8%,单位吞吐量CO2排放量下降10%;营运车辆单位运输周转量C02排放下降11%,其中营运货车下降13%。此外,宁波市政府于2011年10月21日发布的《宁波市大气环境污染程度评估及防治对策与建议》中指出了宁波港集卡数量高速增长带来的种种环境问题,力挺集卡“油改气”的项目[5]。

为响应政府建设“绿色港口”的减排工作,也为了节约成本、提高经济效益,宁波港采取了一系列措施如船舶接岸电、龙门吊“油改电”、集卡“油改气”等。其中集卡“油改气”于2009年12月14日首次提出[6],而且在2012年2月6日宁波市政府就推出《关于推进市区公交车、出租车、港区集装箱卡车改用天然气实施方案》,确定了到2015年宁波港集团天然气集卡数量总数500辆(占港区集卡总量比例40%),以及港区内需新建3-4座液化天然气加气站的总体目标[7]。

2.2 宁波港集卡“油改气”项目实施成果

宁波港实施港区集卡“油改气”项目以来,成果显著。目前宁波港集卡“油改气”规模已跃居全国港口首位。截至2014年底,宁波港拥有LNG集卡368辆,占港区集卡总量的36.74%(见表2);LNG加气站增至6座,日均加气能力达到12万m3,每天可满足1 200辆LNG集卡的加气需求。根据宁波港港区现有的LNG集卡数量推算,每年可减排固体污染物颗粒物和CO2近8 000t,节约成本2 000多万元。其中2013年宁波港全年节煤1.4万t、节支1亿元,主营业务万元产值综合能源单耗同比下降5.8%。

表2 宁波港“十二五”期间LNG集卡数量

3 国外港口集卡减排的主要经验

3.1 纽约-新泽西港主要经验

作为美国第三大港口,纽约-新泽西港的集装箱吞吐量一直稳居前列。与此同时,其空气质量面临严峻挑战。为在集装箱吞吐量增长带来利益的同时保护和改善环境,推动港口的可持续发展,纽约-新泽西港针对港区集卡进行了一系列的减排工作。

(1)老旧集卡更新。为了提升港口空气质量,纽约-新泽西港计划通过更新发动机或者更换配有2004年及之后的新发动机的集卡,来淘汰2003年之前的老旧发动机。该港计划采用这样的集卡更换计划(TRP:Truck Replacement Program)来达到减少污染气体排放的目的,同时实施该计划也能满足目前纽约-新泽西港口管理局规定的要求:2011年1月之后,港区集卡必须配有1993年及之后的发动机。而2017年1月之后,该限制将被提高到2007年[7]。

(2)规范集卡注册。纽约-新泽西港的另一项措施是规范集卡注册程序。为了落实集卡更换计划,所有进出该港的集卡必须根据对应的标准编码、发动机型号和系列、燃料类型、制造商等信息按要求进行注册。若注册集卡的发动机生产于1994年到2006年期间,则该司机会在注册后收到一张蓝色标签作为通行证明,并且其使用期截止至2016年12月31日;如果该集卡的发动机生产或更新于2007年及以后,则该司机会收到一张绿色通行证明,并且该证明目前没有使用期限限制,而那些不满足要求的集卡将不能在港区内使用[7]。

(3)激励和保障措施。和装有旧发动机的集卡相比,更新后的集卡发动机无疑更加节能,油耗也更少,能省下大量运营成本。但是集卡更新计划需要大量初始投资,为了鼓励更多的运营商参与其中,港口当局愿意提供丰厚的资金补贴和相关优惠给那些装有2003年或更早发动机的集卡车辆营运商。其中,新车购买费用的25%将由政府出资,而余下的资金投入也可以享受低利率的银行贷款。另一方面,为了保障更换计划的实施,港口会对所有进出港区的集卡设定强制性的要求,而集卡运营商只有参与该计划才可以实现未来的可持续经营。

3.2 长滩港主要经验

美国长滩港作为国际“绿色港口”的倡导者之一,在实现集装箱运输现代化的同时,也非常注重港口大气的控制与治理[7]。早在2008年,长滩港就开始实行CTP(Clean Truck Program,清洁集卡计划),把高污染的集卡替换成低污染的集卡,集卡需要更新换代几乎已是各个港口的共识[8]。

(1)CTP计划内容。CTP目的是逐步采用低污染的新式集卡来替换高污染的旧式集卡,而这个过程分为三个阶段来执行:第一阶段是从2008年10月1日开始禁止1989年以前生产的集卡车辆驶入港区码头;第二阶段是从2010年1月1日开始禁止1989年到1993年期间生产的集卡车辆出入港区码头;第三阶段是从2012年1月1日开始禁止所有不符合2007年联邦绿色集卡排放标准的集卡驶入港区码头[7]。

(2)实施方式。长滩港的CTP计划除了需要集卡拥有者投资大量资金直接更换集卡以外,还可以通过灵活的融资租赁方式完成集卡换新[6]。采用该方式的集卡申请者只需要和长滩港口管理局选定的金融机构签订一个7年租赁契约,就可以以每月仅300美元的租金使用相应的集卡,或者由长滩港口管理局提供集卡租金的80%,约为每月1 000美元,而当7年租期结束时,集卡申请人就可以凭借良好信誉获得长滩港口管理局提供的50%的购买资金支持[7]。

(3)资金资助。集卡所有人如果申请加入该计划,可以获得长滩港的各种资金资助。若集卡申请者直接购买新集卡,可以获得金额为融资租赁方式下补贴金额的净现值的一次性贷款补贴(其中柴油集卡的补贴资金为6.7万美元,液态天然气集卡的补贴资金为10.5万美元)[7]。若集卡申请者选择改造集卡,则长滩港口管理局也会为在1994年到2003年生产的集卡发动机一次性提供高达2万美元的改造补贴,但是改造效果必须达到加利福尼亚空气资源委员会认可的减排标准[9]。

4 宁波港集卡“油改气”面临的问题

随着宁波港对LNG集卡和LNG加气站的大力建设和推广,其“油改气”规模已经走在了全国前列。然而在“油改气”的推进过程中,原油价格下跌、政府政策不到位、资金成本较高等一系列的问题也接踵而至,成为制约宁波港“油改气”项目进一步发展的“软肋”。

4.1 柴油价格下跌使得节能成本上升

燃料消耗方面,柴油集卡的油耗为35l/百km,LNG集卡的气耗为32kg/百km。以2012年4月为例,当时柴油的零售价为7.82元/l,而LNG的定价为6.4元/kg,两者百公里的燃料费用相差68.9元。而如今柴油价格跌至6.05元/l,LNG的价格则为5.6元/kg,两者百公里的燃料费用相差32.55元,每百公里的成本差距缩小了36.35元。由此可见,随着柴油价格的不断下跌,节能任务变得越来越重。

4.2 初期投资仍然过大

虽然LNG集卡的燃料消耗成本比柴油集卡低,但目前国内港口的集卡改造初期投资还是很大,难以被集卡运营商很快接受。例如对一些零部件(包括贮气瓶、安全阀等)要求非常严格的LNG集卡,其维修和更换部件的成本较高。而且,这些新部件目前的市场规模还不大,导致其造价居高不下。除此之外, LNG发动机特别的控制系统以及汽化辅助系统也使得LNG发动机价格相对来说更加高昂[7]。

4.3 政府未给予适当补贴

面对高昂的改造和更换成本,集卡用户往往显得有心无力。而宁波政府并没有针对集卡用户改造LNG发动机或新购LNG集卡等进行资金补贴或政策支持,使得许多外围集卡用户对“油改气”项目参与热情不高,因此宁波港集卡“油改气”目前也仅限于港口集团内部的集卡车辆。

4.4 LNG供气体系建设难度较大

LNG集卡要想在港区大规模投入使用,就必须建立相应的加气站,这涉及到港区建设规划、港口岸线使用、环境安全等诸多因素。而且建立一个加气站的费用相当高,需500-1 000万元人民币,甚至更多[10]。在没有确保经济效益之前,供气厂家一般不会大规模建设天然气站。

5 宁波港集卡“油改气”的相关对策

5.1 建立价格预警机制

在地方政府的主导推动,港口企业、集装箱运输企业、燃料供应公司等多方主体的共同参与下,可尝试建立价格预警机制,以提前购入价格较低的LNG和柴油,减少两者之间的价差损失。另外也可以在价格较低的时候买入,价格高的时候抛出,以此来弥补由于价格优势丧失而造成的节能成本的上升。

5.2 征收集卡排放费

对高污染、高排放的集卡车辆进出港区码头征收排放费,如长滩港对集卡车辆的征费标准为每20英尺集装箱35美元,每40英尺集装箱为70美元。通过收费措施激励港口集卡车辆运营商自发使用更清洁的燃料,从而实现集卡车辆减排以及港区空气清洁的目标。

5.3 设立集卡“油改气”项目专项资金

在政府环保部门主导下,由宁波港口集团设立集卡“油改气”项目的专项资金,用于向改造集卡车辆设备或更新集卡车辆的用户提供不同程度的资金补贴和利率优惠。同时,补贴资金的来源也要实现多元化,不仅包括该项专项资金,还要包括港口自身征收的集卡排放费,以及行业协会、公共团体甚至社会公众的捐赠资金。

5.4 加强与大型油企的合作

由于目前宁波港区的LNG接收站依旧不是很普及,供气不像柴油、汽油一样方便,所以港口在推广LNG集卡时一定要做好与中石化、中石油等大型油企的合作,有效保障LNG的供应。

6 结语

集卡运输在宁波港发展集装箱业务和海铁联运项目中发挥着重要作用,但其各种污染排放物也使城市的空气质量面临严峻挑战。因此,本文通过分析评估宁波港集卡“油改气”的发展现状,梳理了国外先进港口的集卡减排举措,通过对比,找出了宁波港“油改气”存在的不足和缺陷,最后针对这些不足给出了相应的对策,建议宁波港通过建立价格预警机制、征收集卡排污费、设立专项资金、加强与LNG供应商合作等举措来进一步推广集卡“油改气”项目,进而实现港口可持续发展。

[1]陈建刚,王振广,刘翠莲.我国港口节能减排机制研究[J].中国水运, 2011,11(10):37-38.

[2]Gupta A K,Rashmi S Patil.Environmental management plan for ports and harbors projects[J].Clean Technology Environmental Policy,2005, (7).

[3]黄崇韧.集卡“油改气”在港口悄然兴起[EB/OL].http://www.hyqb.sh. cn/publish/portal0/tab40/info3840.htm,2010-07-09.

[4]高海军.集卡运输的发展趋势[J].物流技术与应用:货运车辆,2011,(9): 68-69.

[5]周波.宁波港三管齐下构建环保清洁港口[J].港口纵横,2010,(12):34-35.

[6]关于印发推进市区公交车、出租车、港区集装箱卡车改用天然气实施方案的通知(甬政发〔2012〕14号)[EB/OL].http://gtog.ningbo.gov.cn/ art/2012/6/14/art_16126_916398.html,2012-06-14.

[7]董岗,陈飞燕.国内外港口集卡减排的典型措施及对上海的借鉴[J].世界海运,2012,45(11):4-7.

[8]The Port Authority of New York&New Jersey.Truck replacement program[EB/OL].http://www.panynj.gov/truckers-resources/truck-replacement.html,2012-03-22.

[9]The port of Long Beach.Clean trucks[EB/OL].http://www.polb.com/civica/filebank/blobdload.asp?BlobID=3759,2012-03-22.

[10]高手进.港口使用LNG天然气集卡前景分析及展望[A].中国港口集装箱码头高峰论坛“北京-道锐思杯论文集”[C].2010.

Study on Emissions Reduction Effect of Oil-to-gas Transition of Container Trucks at Ningbo Port and Corresponding Countermeasures

Chen Jihong1,3,Meng Wei1,Zhou Kang2,3,He Xinhua4,Zhang Fangwei1,Li Yang1
(1.School of Transportation&Communications,Shanghai Maritime University,Shanghai 201306; 2.School of Navigation,Dalian Maritime University,Dalian 116026; 3.Department of Civil&Environmental Engineering,Rutgers,the State University of New Jersey,Piscataway 08854-8018,U.S.A; 4.School of Economics&Management,Shanghai Maritime University,Shanghai 201306,China)

In this paper,with the Ningbo Port as example,we analyzed the current status and emissions reduction effect of the oil-to-gas transition program of the container trucks at the port,summarized the emissions reduction measures for container trucks at some advanced foreign ports,then through comparison,identified the problems afflicting the Ningbo Port,and at the end,proposed the corresponding countermeasures and suggestions.

port;container truck;oil-to-gas transition;emissions reduction;Ningbo Port

U169.6

A

1005-152X(2015)11-0026-03

10.3969/j.issn.1005-152X.2015.11.008

2015-09-12

国家自然科学基金项目(51409157;71473162;51508319);教育部人文社会科学研究项目(14YJC630008);上海市教委科研创新项目(14YZ109);上海海事大学校基金项目(20130457)

陈继红(1981-),男,湖北黄冈人,博士,上海海事大学交通运输学院副教授,美国罗格斯·新泽西州立大学土木与环境工程学院访问教授,硕士生导师,研究方向:港口物流规划与管理。

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