航运业存在污染问题:在港口等待时燃烧燃料 - 彭博社
William Ralston
洛杉矶港和长滩港供应链混乱期间停泊的集装箱船。
摄影师:Tim Rue/Bloomberg总部位于新加坡的BW LPG与许多船东的业务方式不同。如果在船只航行过程中明显地意识到抵达港口时泊位不会空出来,船只会简单地减速,以便在有空位时到达。
通过不被迫等待数天或数周,节省了燃料并避免了排放 - 因为这些庞大的船只不能在锚地停机。根据BW副总裁兼运营负责人Prodyut Banerjee的说法,去年,这种策略相当于节省了500多公吨未燃烧的燃料。
被称为“虚拟到达”的这种更智能的航运方法已经存在一段时间了。但随着气候危机加剧以及像航空公司和航运这样依赖化石燃料的行业努力缩小碳足迹,其受欢迎程度 - 以及其他更环保的策略 - 正在上升。
国际货物和集装箱运输占全球温室气体排放的3% - 每年大约10亿公吨二氧化碳,相当于日本的全部排放量。尽管如此,该行业在减少碳排放方面取得的进展很少,这一事实经常被归因于难以找到大型船只替代动力的困难。
负责监管航运的国际海事组织(IMO)设定了雄心勃勃的目标,旨在在2050年之前至少将排放量减少一半(以2008年为基准)。但随着贸易的膨胀,预计到那时海上货运量将增加三倍。事实上,IMO承认如果不采取任何行动,到2050年排放量可能会增加30%。世界上最大的国际航运协会波罗的海和国际海事理事会的Grant Hunter表示:“要减少排放,我们必须重新思考我们的业务方式。”
但在许多方面,这个行业正在重新思考一切,除了它最大、最脏的问题。
BW LPG正在与租船客户的合同中包含“虚拟到达”条款,允许船只减速以匹配目的地的泊位何时可用。减速和不被迫在锚地停留数天或数周都可以减少燃料消耗和排放。摄影师:Asim Hafeez/Bloomberg传统上,当船东被租用运输货物时,合同要求船只尽快到达目的地,而不考虑港口的交通情况。客户甚至会同意为在锚地等待而对船东进行补偿,这被称为滞期费。
在有激励的情况下,船东传统上会匆忙穿越海洋,以更高的速度燃烧更多燃料,只是为了在到达目的地后等待。根据2020年的一份报告,油轮和散货船花费多达10%的时间等待进入港口。当它们等待时,它们会燃烧更多燃料,但赚取更多钱。
尽管这种“快速航行,然后等待”的做法本质上是浪费的,试图消灭它的努力部分失败是因为达成满足所有各方的合同条款的复杂性(当然还有利润激励)。
一种看似类似的策略是“准时到达”或JIT到达。港口与所有进港船只协调资源,以确保它们优化速度,以在有可用泊位时到达。
国际货物和集装箱运输占全球温室气体排放的3%,大约每年一十亿公吨二氧化碳。像新加坡外锚地上停泊的这些船只一样,等待开放泊位的船只在等待期间持续燃烧燃料。摄影师:Wei Leng Tay/Bloomberg高昂的燃料成本使虚拟和 JIT 到达对航运业更具吸引力。但真正推动它们受欢迎的是国际海事组织自一月份开始执行的一项规定,即碳强度指标,该规定要求船东改善船舶的碳排放。
“这些操作措施相对简单,可以在今天就实施,而无需大量投资于技术和基础设施,” 国际海事组织的技术分析师 Minglee Hoe 表示。“即使是在大规模上进行的小幅优化也可以带来减排的巨大节省。”
一份 2022 年报告得出结论,如果集装箱船以这种方式优化速度,每次航行可以减少燃料消耗和二氧化碳排放14%,如果在最后12小时内进行优化,则可以减少4%。研究 表明,消除锚地等待时间可以将全球航运排放削减约20%。
但是虚拟和 JIT 到达很难大规模实施。对于虚拟到达,问题在于每艘船涉及的各方数量,每个人都必须同意一份允许船只减速的合同,BW 的 Banerjee 说。2022 年,该公司仅在数百次航行中的七次航行上实施了虚拟到达。
“这不是一个系统性的解决方案;对于一次性航行,这是一个一次性的解决方案,”伦敦 Stephenson Harwood LLP 的海事法专家 Haris Zografakis 说到虚拟到达。
剩下的是 JIT 到达,问题在于港口。协调海关、拖船、引航员、火车和装卸工——所有这些人都是独立工作的,这很困难。因此,JIT 只在少数地方实施。
其中一个地方是澳大利亚的纽卡斯尔,那里有一个定制的船只到达系统 据说 要求入境船只提前 14 天联系港口。港口当局在与码头经营者协商后,建议他们改变速度以在泊位可用时到达。在纽卡斯尔到达的船只中,三分之二的船只不再需要在锚地停泊。对于那些需要停泊的船只,平均停泊时间已从 11 天减少到三天。
在芬兰南部的波尔沃炼油厂,生产可持续航空燃料的 Neste 也在使用 JIT。Neste 控制船只、货物和码头有助于 JIT 的实施,但也因为靠泊信息在所有利益相关者之间共享。
“有很大的节省潜力,”丹麦哥本哈根商学院国际航运与贸易教授René Taudal Poulsen说。“但这比航空业复杂得多,航空业有一个基本上编排整个操作的控制塔。”
航运的“准时抵达”仅在少数地方实施,比如在澳大利亚纽卡斯尔(上图)。但它成功地显著减少了船只等待泊位的时间。摄影师:Brendon Thorne/Bloomberg自2014年以来,航运公司联盟国际港口呼叫优化工作组一直致力于标准化船舶与岸边之间的航海、行政和操作数据交换。今年9月,新加坡海事与港口管理局与领先的海事导航和航运管理技术提供商Voyager Worldwide签署了备忘录,设计了自己的系统。
“我们只是在处理港口操作者和船舶之间信息的交换,以更准确地预测它们的到达时间。这是第一步,” Voyager首席执行官Kent Lee说。“然后就是在船舶到达港口时,让整个支持基础设施和供应链生态系统在它们背后。”
一些行业观察人士对这些措施不乐观。“准时靠泊将是很棒的,”海事律师Zografakis说。“但几十年来都没有发生,未来几十年也不会大规模发生。”
Zografakis正在与总部位于赫尔辛基的海事数字技术提供商NAPA合作,开发一种名为Blue Visby Solution的东西。Blue Visby摒弃了将船只从锚地驶入泊位的复杂芭蕾舞。相反,它专注于航行本身,预测船只在特定港口的周转速度,从而确定何时泊位通常可用。根据这些信息,它相应地优化船只到达的时间表。
回顾了2019年散货船的15万次航行(在大流行病爆发之前的最后一个“正常”年份),Blue Visby得出结论,大约87%的航行速度可以降低。如果所有这些航行都使用了Blue Visby的技术,碳排放将减少16%——略低于如果它们实现了完美的 JIT 到达所能减少的量。Blue Visby的制造商声称,它有潜力每年减少全球散货船运输的碳足迹超过6000万公吨二氧化碳,这比挪威的总排放量还要大。具有潜力减少全球散货船运输的碳足迹超过6000万公吨二氧化碳,这比挪威的总排放量还要大。
根据2020年的一份报告,油轮和散货船有高达10%的时间在等待进港。摄影师:Islam Safwat/Bloomberg但就行业总排放量而言,这仍然只是杯水车薪。这就是为什么一些公司正在努力提高远洋船只本身的燃油效率。
一些安装节能设备,如减少阻力的船体涂层。其他人正在建造转子帆 - 高大的圆柱体,利用风力推动船只。总部位于芬兰的Norsepower声称其转子帆可以在船只寿命内将排放物减少多达20%。
“仅凭我们的技术,就有可能将全球航运的排放量每年减少约80兆吨,”首席执行官图马斯·里斯基说,“这大约占全球航运总排放量的8%。” 与此同时,凭借其空气润滑系统,Silverstream Technologies声称可以节省船舶燃油消耗的7%。这项技术已在全球28艘船舶上安装,通过在船底覆盖微小气泡来减少摩擦。
总部位于芬兰的制造商Norsepower声称其转子帆可以在其寿命内将船只排放物减少多达20%。摄影师:Jens Büttner/Picture Alliance/Getty Images尽管所有这些想法都可能带来减排效果,但不可避免的事实 - 就像航空业一样 - 直到化石燃料被替换为推进手段,大规模的变革才会发生。
该行业开始探索各种绿色替代方案,包括甲醇、氢气和氨,但它们很难扩展。以这些燃料运行的船只更昂贵,因为它们需要先进的引擎和巨大的燃油箱。绿色燃料的能量密度低于重油,因此需要更多的体积来产生相同的动力。
作为丹麦巨头丹麦A.P.穆勒-马士基(Maersk)计划在2040年实现净零温室气体排放的一部分,该公司已经订购了19艘据称将使用碳中和甲醇作为燃料的船只。法国运营商CMA CGM已经订购了12艘,中国集装箱船公司中远海运也订购了12艘。但是,全球近55,000艘集装箱船中少于50艘采用这种绿色燃料,这只是一个很小的开始。
“我们的舰队燃烧了大量燃料,但这些绿色燃料的数量非常有限,”马士基的能源转型负责人莫滕·博·克里斯蒂安森(Morten Bo Christiansen)表示。“我们需要建设基础设施,然后需要降低成本。”
作为实现2040年净零温室气体排放的更广泛计划的一部分,世界第二大集装箱航运公司丹麦穆勒-马士基(Moller-Maersk)已经订购了19艘将使用碳中和甲醇作为燃料的船只。摄影师:Lionel Ng/Bloomberg特里斯坦·史密斯,伦敦大学学院能源与交通副教授,表示要使航运实现脱碳,“我们需要同时致力于燃料替代和运营效率的提高。” 他表示,为了实现这一目标,需要更严格的立法干预。
“如果行业得到适当监管,” 史密斯说,“这将真正推动价值链更加认真地进行交流。”