讀者對象:本書可為港口, 特別是集裝箱碼頭碳排放控制技術研究、政策制定、技術選型提供重要的數據和技術支撐, 不僅是港口企業(yè)制定碳達峰行動方案、碳中和實現路徑的指導用書, 也是社會各界關心港口綠色低碳技術、碳達峰及碳中和政策和技術的相關人士的參考資料
本書是作者從事港口能耗和碳排放技術研究的全面總結, 是一部系統(tǒng)論述港口碳排放控制技術的學術專著。全書共分為四篇11章, 主要內容包括港口碳排放控制技術實現路線圖、碳排放源頭控制技術、碳排放過程控制技術、碳排放終端處理技術等四篇, 按總體“路線圖”及碳排放產生過程順序的“施工圖”, 系統(tǒng)的論述了相關技術。
港口行業(yè)重要的技術指導用書,可以為港口碳排放控制提供相關技術支撐。
目前,碳達峰、碳中和已經成為國際社會廣泛關注的熱點問題。自2020年9月以來,習近平總書記多次在國際和國內重要會議等場合強調中國的2030碳達峰、2060碳中和目標,中國生態(tài)文明建設進入了以降碳為重點戰(zhàn)略方向、推動減污降碳協同增效、促進經濟社會發(fā)展全面綠色轉型、實現生態(tài)環(huán)境質量改善由量變到質變的關鍵時期。
近年來,隨著經濟的快速增長和能源消費的持續(xù)增加,中國的二氧化碳排放量也大幅增長。中國90%以上的對外貿易貨物通過港口的海運完成,港口是碳排放的重點單位之一,具有排放區(qū)域集中、對周邊城市環(huán)境影響較大等特點。由于中國港口控制二氧化碳的任務艱巨,因此,探索未來港口碳達峰、碳中和的途徑是一個重要的課題,也是未來一段時間政府主管部門、港口企業(yè)、科研人員不斷追尋、為之奮斗的一個遠大目標。目前還沒有系統(tǒng)論述港口碳達峰、碳中和方面的技術資料,本書是在上述背景下撰寫的學術專著,以期為港航主管部門、企業(yè)提供有幫助的信息,為科學決策提供依據。
本書共分為4篇。第1篇總體論述了港口碳排放控制的實現路徑,第2~4篇分別按照碳排放的供給側、過程側和終端處理3個方面設置: 第2篇港口碳排放源頭控制技術,第3篇港口碳排放過程控制技術,第4篇港口碳排放終端處理技術,詳細系統(tǒng)地論述了碳排放的全過程、全方位控制技術。全書的具體內容如下。
第1篇為港口碳排放控制的實現路徑,共2章: 第1章主要論述碳排放
的定義,全球碳排放的現狀、趨勢和路線圖,以及中國碳排放目標和發(fā)展趨勢; 第2章分析了中國二氧化碳排放量、集裝箱碼頭能耗和碳排放清單,系統(tǒng)性地提出了港口碳達峰、碳中和的實現路線圖。第2篇為港口碳排放源頭控制技術,共1章,主要從能源供給側可再生能源發(fā)電、化石能源發(fā)電清潔化、源網荷儲一體化技術等方面論述能源供應零碳技術。第3篇為港口碳排放過程控制技術,共7章: 其中第4章主要從中國運輸結構現狀、國內外水路運輸的優(yōu)勢分析、水水中轉運輸技術、碼頭空軌集疏運技術等方面論述綠色集疏運技術; 第5章主要從港口能源結構、港口流動機械電能替代技術、岸電綠色發(fā)展技術、氫能和燃料電池技術、無接觸式供電技術等方面論述港口能源結構優(yōu)化技術; 第6章主要從碼頭總平面布置、裝卸作業(yè)流程、裝卸工藝比較、作業(yè)流程仿真分析與比較等方面論述港口工藝優(yōu)化技術; 第7章主要從設備能耗情況、節(jié)能減排技術現狀和趨勢等方面論述了港口設備節(jié)能低碳技術; 第8章從全球和中國港口生產率現狀和提升技術、土地和岸線利用率提升技術等方面論述了港口生產率提升技術; 第9章從智能化發(fā)展現狀、智能控制技術、自動化碼頭效益分析等方面論述了港口智能化技術; 第10章從碳排放清單制度、碳排放監(jiān)測技術應用、綠色港口等級評價制度、節(jié)能低碳第三方服務模式等方面論述了構建綠色低碳發(fā)展長效機制。第4篇為港口碳排放終端處理技術,共1章,主要從生態(tài)碳匯,碳捕集、利用和封存,碳關稅、碳稅和碳排放權交易等方面論述了碳排放終端處理及負碳技術。
本書是團隊合作的結果,主要由李海波、陳俊峰撰寫,其他相關人員有李濤、崔艷、李睿瑜、李雯、任川、龐博、孫曉偉等。本書得到交通運輸部人才資助計劃的支持。在此對交通運輸部人事教育司和科技司、交通運輸部水運科學研究院、港航企業(yè)相關領導和人員的大力支持表示感謝,對本書所列的參考文獻作者及相關觀點的提出者表示感謝。
由于時間倉促和作者的能力所限,加之碳達峰、碳中和技術與政策的快速發(fā)展,其中的疏漏和不妥之處在所難免。本書作為探索港口碳達峰、碳中和途徑的拋磚引玉之作,我們深知所做的工作遠遠不夠,歡迎讀者提出批評和修改意見。
作者
2022年7月于北京
李海波,交通運輸部水運科學研究院研究員,國家優(yōu)秀科技工作者,交通運輸部青年科技英才,交通運輸行業(yè)中青年科技創(chuàng)新領軍人才,國家注冊咨詢工程師。研究領域為水運節(jié)能減排及裝備,主要研究涉及港口設備輕量化、港口能耗檢測及評價、綠色港口和綠色航道技術及評價、港口節(jié)能減排產品研發(fā)和政策研究等。先后獲得34項國家專利,獲得18項省部級科技獎勵,編寫20項國家標準和行業(yè)標準,發(fā)表40余篇論文。
第1篇 港口碳排放控制實現路徑
第1章 概論
1.1 碳排放控制的相關定義
1.2 全球碳排放控制歷程
1.3 全球碳排放控制策略與發(fā)展趨勢
1.4 中國碳排放控制策略和目標
1.5 中國碳排放控制形勢與發(fā)展趨勢
第2章 港口碳排放控制路線圖
2.1 水路運輸的碳排放考核指標
2.2 港口能耗和碳排放清單
2.3 港口碳達峰路徑的情景分析
2.4 港口碳達峰碳中和實現措施研究
第2篇 港口碳排放源頭控制技術
第3章 港口能源供應零碳技術
3.1 加大可再生能源發(fā)電
3.2 清潔高效開發(fā)利用化石能源
3.3 源網荷儲一體化技術
第3篇 港口碳排放過程控制技術
第4章 港口綠色集疏運技術
4.1 中國運輸結構現狀
4.2 水路運輸的優(yōu)勢分析
4.3 水水中轉運輸技術
4.4 碼頭綠色集疏運技術
第5章 港口能源結構優(yōu)化技術
5.1 能源消費結構現狀
5.2 燃油港口流動機械電能替代技術
5.3 港口岸電綠色發(fā)展技術
5.4 氫能和燃料電池技術
5.5 無接觸式供電技術
第6章 港口裝卸工藝優(yōu)化技術
6.1 集裝箱碼頭總平面布置
6.2 集裝箱碼頭裝卸作業(yè)流程
6.3 集裝箱碼頭裝卸工藝比較
6.4 自動化集裝箱碼頭作業(yè)流程仿真
6.5 自動化集裝箱碼頭節(jié)能減排效果仿真比較
第7章 港口設備節(jié)能低碳技術
7.1 港口典型設備的能耗情況
7.2 集裝箱碼頭的節(jié)能低碳技術
第8章 港口生產率提升技術
8.1 集裝箱碼頭的生產率現狀
8.2 集裝箱碼頭的效率提升技術
8.3 集裝箱碼頭的土地和岸線利用率提升措施
第9章 港口智能化技術
9.1 集裝箱碼頭的智能化技術瓶頸
9.2 集裝箱碼頭的智能控制技術
9.3 集裝箱碼頭的智能化效益分析
第10章 構建綠色低碳發(fā)展長效機制
10.1 碳排放清單制度
10.2 碳排放監(jiān)測管理
10.3 綠色港口的等級評價制度
10.4 節(jié)能低碳第三方服務模式
10.5 加強節(jié)能低碳管理
第4篇 港口碳排放的終端處理技術
第11章 港口碳排放的終端處理及固碳技術
11.1 生態(tài)碳匯
11.2 碳捕集、利用和封存
11.3 碳減排市場機制
11.4 碳排放權交易
11.5 碳抵消
參考文獻