天津港：智慧码头零排放

毛振华　梁姊　王井怀

2022年10月13日，智能水平運输机器人在天津港北疆港区C 段智能化集装箱码头作业。当日，天津港“智慧零碳”码头吞吐量突破100 万标准箱（赵子硕/ 摄）

自动化桥吊起起落落，智能水平运输机器人往来不息。春暖花开时节，位于渤海湾畔的天津港一片繁忙。

走进天津港北疆港区C段智能化集装箱码头，这里百分之百绿电供应，北斗卫星导航系统正为无人电动集装箱卡车“指路”，智慧装备无处不在——这里已成为中国传统港口智能化转型的实践样本。

今年是“一带一路”倡议提出十周年。天津港是“一带一路”建设的重要海陆交汇点、中蒙俄经济走廊东部起点，以及新亚欧大陆桥经济走廊重要节点。在高质量发展与“双碳”战略双轮驱动下，这座世界级大港在智能化、绿色化升级中转型升级、志在万里。

来了一批女驾驶员

站在天津港北疆港区C段智能化集装箱码头的七彩廊道上远眺，12台自动化岸桥、42台自动化场桥、近百辆智能水平运输机器人正在有序运行，其壮观场面令人仿佛进入科幻世界。

港口自动驾驶示范区控制中心宽敞的操作间里，智能化集装箱码头场桥驾驶员冯旭正端坐在大屏前认真工作。在操纵杆的引导下，不过几分钟，从码头外运来的集装箱被稳稳吊装到自动化堆场，再由智能水平运输机器人转运到码头边、装上集装箱船舶，整套货物出口装卸工作过程如行云流水。

如今，整个天津港第二集装箱码头公司已实现百分之百使用绿色电能且百分之百自产自足，码头能耗较传统集装箱码头下降17%，实现了能源生产和消耗两侧的二氧化碳零排放。

几年前，场桥驾驶员还只能是男性，他们在距离地面几十米的狭小驾驶室内长时间工作，得弓着腰背、眯着眼睛，小心避开集装箱吊箱过程中可能出现的任何一个被堆叠过高的货箱。

高空作业环境，人工操作集装箱吊装，扬尘、噪音和油污侵袭，让这个行业流传着“三个40”的说法：40米高空的工作环境、40公里的通勤距离、40岁换岗的工作强度。

然而，物换星移，港口的工作随着科技进步，已经变化。如今，屏幕上的监测数据，成为工人们的另一双“眼睛”。“传统的场桥司机，属于高强度、高体力的职业，以前是没有女性参与的。但C段集装箱码头建成投运之后，随着工作条件的改变，公司已招收了一批女驾驶员。”冯旭说。

这是天津港智能化集装箱码头改进生产流程和工艺的一个缩影。

自2019年12月打下第一根桩以来，仅用不到两年时间，全球首个“智慧零碳”码头在一片传统集装箱堆场中拔地而起，且实现了多个全球首创：实现自主研发、基于AI的智能水平运输管理系统；实现车路协同超L4级无人驾驶在港口规模化商用落地；实现真正意义上“5G+北斗”融合创新的全天候、全工况、全场景泛在智能；实现绿电自发自用、自给自足，码头运营全过程零碳排放……

黑科技让码头更“聪明”

港口运输是劳动力密集型行业，如何对传统码头进行技术升级改造，实现全流程无人自动化作业，提升作业效率，是全球港口面临的共性难题。

“智慧零碳”码头为这一难题找到了答案。一项项“黑科技”上线，赋能码头作业走上智慧之路。

这里有更“聪明”的生产大脑：智能水平运输管理系统将场桥、岸桥等码头关键设备串联起来，实现了全生产要素实时信息交互。“各生产环节衔接更加紧密，船舶在港时间少了，生产效率上来了。”天津港第二集装箱码头有限公司总经理杨荣说。

这里有更“聪明”的运输队：新一代智能水平运输机器人通过搭载激光雷达、视觉摄像头、毫米波雷达等多种传感器，成为“眼观六路、耳听八方”的智能司机，这与5G技术的进步密不可分。我国在5G领域的发展优势，是天津港数字化转型的关键动力之一。

实践中，天津港联手华为公路水运口岸智慧化军团，共同打造了“5G+L4”级自动驾驶的全新技术方案。无人集卡在北斗导航卫星系统的支持下，沿着实时计算的最佳行驶路线到达堆场，实现了流程全自动化。“如果有紧急任务，机器人之间可以协调顺序‘加塞，比人开的燃油集卡好使。”天津港第二集装箱码头有限公司信息部副经理刘喜旺说。

这里还有更“贴心”的服务：今年1月17日，C段智能化集装箱码头所属的天津港第二集装箱码头连通了“人、车、箱、船、机、场”六大要素，按下“港口万物智能互联时代”的快进键。杨荣说，全物联网集装箱码头实现了关键要素可视化、移动端设备交互人性化、应用场景数字化。比如，外来集卡司机驾车进入现场，不需携带任何专业感应终端，仅依托微信导航小程序和电子小票预约系统，就能实现米级定位精度。

“现在省时省力多了。”在天津港驾驶集卡十多年的邢师傅说，以前拉货需要拿装箱单、装箱明细，进码头堆场前得下车拿场位小票，有时排队就得1个小时，现在技术助力流程再造，整个流程简化到像走高速公路ETC一样方便。

从经济角度，这样的码头是否具备复制推广价值？

天津港集团副总裁杨杰敏说，C段智能化集装箱码头总投资52亿元，投资规模和传统集装箱码头相当，但效益更好。

以码头作业效率为例，2022年，C段智能化集装箱码头最高的船舶平均作业效率达到每小时36自然箱，单桥吊的平均运行效率提高了20%，单箱的综合能耗降低了20%。

2月21日，天津港全物联网集装箱码头智控中心，工作人员远程操控码头机械设备（张铖/ 摄）

从“零碳码头”到“零碳港口”

长期以来，港口行业的碳排放居高不下。

交通运输部水运科学研究院的研究数据显示，作为全球供应链的转运节点，港口温室气体排放量约占全球温室气体排放量的3%。“以前装卸用的岸桥、轨道桥、运货的卡车，都是碳排放大户。”集卡司机何振才有感而发。

港口的碳排放主要源于装卸生产、辅助生产和附属生产过程中消耗的燃油和电力。大型码头日常装卸作业中使用的岸桥、场桥，散货用的门机等港口装卸设备耗电量都很高。往来运送货物的车辆更是耗能大户，多数依靠柴油提供动力。

在“双碳”战略背景下，天津港正努力扭转局面。一份研究天津港2012年以来碳排放强度的图表显示：一条红线曲折上扬，反映出近10年天津港的货物吞吐量逐年上升；另一条蓝线平稳下滑，代表着天津港碳排放强度稳步下降。

“2012年以来，天津港货物吞吐量上升12%，集装箱吞吐量增长64%，碳排放强度却下降了16%。”天津港集团科信设施部副部长陈艳萍说。

“智慧零碳”码头更是达到了完全的“零”碳排放。2021年底，随着两台风机叶片缓缓启动，C段智能化集装箱码头的智慧绿色能源系统开始并网发电，通过风电、光伏发出的绿色能源，源源不断地供给着港口的办公和码头生产。

事实上，不只是C段智能化集装箱码头，如今，整个天津港第二集装箱码头公司已实现百分之百使用绿色电能且百分之百自产自足，码头能耗较传统集装箱码头下降17%，实现了能源生产和消耗两侧的二氧化碳零排放。

智慧绿色发展天地宽广。按照天津市交通运输委员会印发的《天津市港口“十四五”发展规划》，到2025年，天津港将基本建成安全便捷、智慧绿色、经济高效、支撑有力、世界先进的一流港口，更好地服务京津冀协同发展和共建“一带一路”。

“作为服务全面对外开放的国际枢纽港，天津港不断提升智能和绿色发展水平，争当建设中国式现代化港口的排头兵，为京津冀走向世界贡献港口力量。”天津港（集团）有限公司党委书记、董事长褚斌表示，天津港的探索在破解自身发展瓶颈的同时，也为全球港口转型提供了新思路、找到了新出路。