【京津冀协同发展8周年 | 国之方略 厚泽津沽】PM2.5年均浓度 降至39微克/立方米 断流26年的永定河干流实现全线通水

  2021年完成工业增加值增长9.6% 占全市规上工业 比重达到72.7%

  相邻城市间基本实现 铁路1.5小时通达 京雄津保“1小时交通圈”已经形成

  天津市科技成果展示交易中心 已注册用户4836家 发布京冀企业成果8487项 会集京冀地区专家3836人

  天津市382家医保定点医疗机构 全部开通 异地就医结算

  天津市向承德市累计投入市、区、乡镇 三级财政援助资金16.52亿元 实施帮扶项目415个

  环保协同 绘就生态最美画卷

  京津冀山水相连、自然相近,因此生态环保成为推进京津冀协同发展战略率先突破的重点领域之一,是提升京津冀三地民生福祉的最直接体现。

  8年来,京津冀三地不断打破行政区划界线壁垒,加强生态环境协同治理,联合开展大气污染防治。在京津冀协同发展战略提出后不久,环保部在2014年7月份就发布了《京津冀及周边地区重点行业大气污染限期治理方案》,同年8月,北京与天津、河北及时跟进,分别签署了《关于进一步加强环境保护合作的协议》和《加强生态环境建设合作框架协议》,将生态环境保护提上了协同发展的日程。

  在此期间,京津冀生态环境部门不断健全协同机制,深化大气污染联防联控,推进流域水污染协同治理,推动危险废物联防联控联治,强化环境执法联动,推进法规标准协同。京津冀三地PM2.5年均浓度降至30—40微克/立方米范围内,其中,我市PM2.5年均浓度由“十二五”末70微克/立方米下降到去年39微克/立方米,协同治霾成效显著。断流26年的永定河干流实现全线通水。

  为推动林地、湿地、海岸线系统保护,加快构筑京津冀东部绿色生态屏障,天津大力实施“871”生态工程,包括875平方公里湿地升级保护、736平方公里绿色生态屏障建设、153公里海岸线严格保护。绿色生态屏障一级管控区内林地面积达到18.6万亩,林木绿化覆盖率接近25%,蓝绿空间占比提升到65%。随着工程推进,在“津城”“滨城”之间成长出一片城市绿洲。

  天津社会科学院资源环境与生态研究所副所长王会芝对记者表示:“‘871’重大生态工程让天津北部同北京通州生态公园和湿地公园相接,南部与雄安新区生态公园和湿地公园相连,全面融入京津冀生态环境体系,推进京津冀生态环境持续向好。”

  产业协同 “你中有我,我中有你”

  产业协同作为京津冀协同发展大棋局上的关键一招,既是“当头炮”,也是“晴雨表”。

  8年来,天津深入推进京津冀产业协同,除了积极承接北京非首都功能疏解,吸纳创新资源和优质产业,还主动向河北延伸产业链条,服务支持雄安新区建设,同时推进全国先进制造研发基地建设。

  距离地面400公里的天宫空间站,被国人称为天空中最亮的“星”,其核心舱就是京津两地产业协同创新的成果。北京为核心舱提供研发设计等技术支撑,航天科技集团五院天津基地负责制造和总装,这样的协同成果“圈粉”无数。

  与此同时,京津冀三地在大数据产业链上也在深度合作。作为国内核心信息基础设施领军企业的中科曙光,是国内服务器、存储、大数据一体机等计算设备的重要生产者,其大多数产品均由位于天津滨海新区的基地制造。曙光工作人员告诉记者:“研发中心在北京,生产制造、物流在天津,在河北落地多个项目,我们是京津冀产业协同的受益者。”

  近年来,天津立足自身优势,抓住京津冀产业协同发展的契机,充分释放企业发展潜力。统计显示,天津在2021年集中攻坚信创、高端装备等12条重点产业链,全年完成工业增加值增长9.6%,占全市规上工业比重达到72.7%。其中,生物医药、新能源、高端装备、绿色石化、航空航天、轻工、信创、集成电路等8条产业链增加值实现两位数增长。

  面对京津冀三地产业协同取得的累累硕果,未来京津冀产业协同如何实现新突破?

  据了解,《京津冀产业协同规划(建议稿)》已经编制完成,天津将在探索先进制造业集群发展新模式、推进先进制造业发展新业态上贡献自己的力量。同时,围绕北京创新链布局天津产业链,携手推进新一代信息技术、生物医药、汽车等重点产业链布局优化和上下游协同。

  引进来,落地生金;走出去,开花结果。随着产业协同不断深入,京津冀三地产业正在成为“你中有我,我中有你”的命运共同体。

  交通协同 “轨道上的京津冀”跑出新速度

  初春,潮白河上的冰刚刚开化,北京通州和河北三河市燕郊隔河相望。多年来,住在燕郊的数十万北京上班族,每天都要“跋山涉水”。一条因行政区划藩篱,曾被期盼多年而无法对接的“断头路”,伴随着2019年跨越潮白河的燕潮大桥通车,终于被打通。

  作为京津冀协同发展三大率先突破领域之一,交通一体化是协同发展的“骨骼系统”,是带动沿线地区经济发展的基础和条件。8年来,一条又一条这样的路被打通,京津冀居民共同的感受是──路好走了、通道多了、出行效率提高了。

  “从天津到北京30分钟,从天津到保定1小时,从北京到天津滨海新区1小时以内,从前开着车在三地跑,现在我更喜欢在轨道上坐车飞驰的感觉。”常年因工作奔走在京津冀三地的王明哲,拿出手机展示着自己的购票记录。

  8年来,在京津冀版图上,轨道网、公路网建设如火如荼,从蓝图一步步变成现实──区域国家干线铁路建设持续完善,城际铁路建设加快推进,相邻城市间基本实现铁路1.5小时通达,京雄津保“1小时交通圈”已经形成,津石高速通车,天津和石家庄之间结束“折线跑”历史,在张家口,京张高铁将冬奥小城崇礼拉入首都1小时通勤圈,“轨道上的京津冀”主骨架基本成型;京津冀综合运输服务示范成果突出,交通基本公共服务共建、共享水平快速提升,智能化、绿色化水平大幅提高,通达能力和便捷程度显著增强,区域交通基本实现“人畅其行、物畅其流”,交通一体化服务质量全面提高;京津冀作为全国区域协同发展改革引领示范区,通过改革创新不断健全和完善协同发展机制,基本实现了“规划同图、建设同步、运输一体、管理协同”,为交通一体化的高质量发展提供保障。

  实现从“走得了”到“走得好”,必须着力构建安全、便捷、高效、绿色、经济的综合交通运输体系。建设骨干路网,打通交通经络,得益于京津冀三地的统筹协调、通力合作。京津冀协同发展从“开路先锋”率先突破,三地“手牵手”驶上新的“快车道”,跑出新速度。

  创新协同 加速科技成果转化落地

  在天津清科环保科技有限公司(简称“清科环保”)的展览大厅,一瓶不起眼的“小氯瓶”引起了记者的注意。说起这款自主研发生产的“二氧化氯空气净化凝胶”,清科环保副总经理任立表示,这瓶小小“凝胶”背后串联起了京津冀三地一整套产学研协同创新机制。

  2015年成立的清科环保几乎是伴着京津冀协同发展这8年一路走来的。“我们按照‘北京原始创新、天津研发转化、河北推广应用’的顶层设计,让市场需求和高校科研在这里‘握手’。”任立说,目前,位于天津市东丽区的清华大学天津高端装备研究院有30多家研究所、10多个产业化公司。“企业出题、研究所接单、高校支撑”,以市场驱动创新的“反向模式”形成了产学研链条的“双向促进闭环”,也促进了一系列创新成果在天津诞生。

  京津冀协同发展,离不开科技创新资源的协同。8年来,天津不断加大京津冀协同创新共同体的建设力度,创新协同发展不断向深度广度拓展。清华大学天津电子信息研究院、国家合成生物技术创新中心、京津冀国家技术创新中心天津中心等创新平台陆续建成,聚集了一批国家创新人才、创新团队和高成长性企业。

  截至目前,天津市科技成果展示交易中心已注册用户4836家,其中京冀地区注册用户407家,发布京冀企业成果8487项,会集京冀地区专家3836人。与此同时,三地创新创业资源也在进一步互通共享。天津市大型科研仪器开放共享平台开通了“京津冀协同”专栏,与“首都科技条件平台”和“河北省大型科研仪器设备资源开放共享服务平台”建立链接,逐步实现三地网内资源同步。

  随着科技企业纷纷落户、高校院所联手创新、科技平台相继搭建,愈加完善的科技金融也在加速成果转化。据天津市科技创新发展中心副主任吕云飞介绍,“国投京津冀协同创新科技成果转化创业投资基金”目前已完成23个投资项目,投资额9.43亿元,撬动投融资7.2亿元。与此同时,注册资本11亿元的“京津冀(天津)科技成果转化基金”也已完成设立。一个创新的京津冀,正加速成型。

  共建共享 打通公共服务壁垒

  京津冀协同发展的背后是人与生活的“一体化”。无论是政务服务、教育、医疗、人才还是养老,这些与群众密切相关的公共服务共建共享步伐加快,也让三地群众感受到“一体化”的便利。

  在滨海新区政务服务中心的“京津通办”自助服务厅,4台看似普通却“内心”强大的机器摆在了显眼的位置。尽管去年5月才投入使用,但自助终端能办理的事项可不少。其中,临时身份证明开具、驾驶证查询、不动产登记查询、社保查询打印、智能报税成为群众查询办理的热门服务。

  “随着北京、河北在天津落户的企业逐渐增加,跨省办事的问题愈发凸显。为破解企业发展难题,我们探索运用现代信息技术,推进政务信息联通共用,让群众办事少跑腿、便利化。”滨海新区政务服务办工作人员说,首个“京津通办”自助服务厅投用后,179项北京政务服务事项和200项天津政务服务事项实现24小时自助办理。同时,在滨海新区各街镇综合便民服务中心开设“跨省通办”专窗,300个政务事项实现京津冀“跨省通办”。

  京津冀协同发展8年来,教育、医疗、人才、社保、养老等公共服务共建共享成效显著,一批重点公共服务工程项目陆续落地──国家教育强国推进工程“天津师范大学京津冀教育协同发展实训基地”近日正式启动,总建筑面积9.59万平方米,预计明年3月投入使用;三地合作成立智慧教育示范区北方联盟,天津师范大学与北京师范大学签约共建2个协同创新中心;天津9家三级甲等专科医院与河北省40多家医院和北京市5家医院分别建立医学合作联盟;京津冀异地就医医保门诊联网直接结算覆盖天津市各级各类医院1013家,全市有住院结算的382家医保定点医疗机构全部开通了异地就医结算。同时,在人才、养老领域,全面落实京津冀三地人力资源服务区域协同地方标准,实现专业技术人才职称资格互认,高端外国人才办理来华就业手续和审查结果互认;探索跨区域养老新模式,开展跨区域购买居家养老服务试点工作……

  8年来,三地公共服务合作像涟漪一样,在协同发展的洪流中泛开波纹,把成千上万的个体纳入同心圆,互融、互通、普惠民生。

  对口帮扶 探索职教扶贫多元模式

  2021年6月,井月终于回到天津,这时距离他援派承德已近两年。赴承德前,井月担任天津中德应用技术大学学生处宿管科科长。之后,他成为天津帮扶承德工作队的一员。结束对口帮扶工作时,井月已获得“河北省脱贫攻坚先进个人”荣誉称号。

  扶贫先扶教,扶教先扶师。就在井月前往承德的2019年,天津中德应用技术大学承德项目师资班也在继续开班。2017年至2019年,这所大学为承德应用技术职业学院的216名骨干教师和管理干部进行了专业化、系统化培训。

  近些年,在支援建设承德应用技术职业学院过程中,天津中德应用技术大学探索出“理念输出、标准建设、分段培养、就业脱贫”的职教扶贫多元模式。这当中,以“1+1+9+N”为核心的“职教智志双扶”新理论则进一步丰富了脱贫攻坚的内涵。

  职教援建只是天津市对口帮扶河北省承德市的一个缩影。自2016年以来,天津市全面落实“1+4”框架协议,不仅创造出“智志双扶”“鱼渔兼授”等具有天津特色的帮扶模式,还走出了一条“广泛发动、整合资源、内增动力、外输外联、产业牵引、多层覆盖”的特色帮扶之路,为助力承德市打赢打好脱贫攻坚战作出了贡献。从天津市合作交流办获悉,天津市向承德市累计投入市、区、乡镇三级财政援助资金16.52亿元,实施帮扶项目415个;选派帮扶干部人才382人次;引进产业合作企业41家,帮助17.12万建档立卡贫困人口脱贫增收;打造出“生态小滦河”“百万只肉羊基地”“水培蔬菜”“幽谷稻米”“承德应用技术职业学院”等一批品牌项目,助推天津市对口帮扶承德贫困县(市)全部提前摘帽。

【凉山生态文明建设步伐坚定有力】
青山绿水,阳光明媚,远观近望,浓淡相宜。初春的凉山,诗画山水让人一见倾心。

这是485.8万凉山儿女引以为豪的美丽家园。经过多年的生态保护和建设,凉山绿色版图更大了,野生动植物更多了,生态防线更牢了、百姓因绿变富了。

推动生态环境质量持续向好,促进经济社会发展全面转型,凉山的生态文明建设步伐坚定有力。

高标准打好污染防治攻坚战

一年四季,相约凉山。

春暖花开时,西昌湿地公园处处生机盎然、风光旖旎;骄阳盛夏季,德昌黑龙潭满目青碧、一派清凉;秋风轻拂间,泸沽湖情人桥遍染金黄、更添浪漫;冬雪点缀后,大山大水巍然神圣、涤荡心灵。

而这所有的美景,都源于得天独厚的优质生态。正是因为有生态环境系统坚持高标准打好污染防治攻坚战的不懈努力,有社会各界选择低碳、保护环境的共同参与,才有今日凉山的迷人魅力。

2021年,州府西昌市环境空气质量综合指数2.68,在全省21个市(州)中排名第3位。PM2.5平均浓度21.0克每立方米,优良天数率98.6%,同比上升0.8%。

全州15个国考断面、8个省考断面,水质优良断面占比保持100%;城乡集中式饮用水水源地水质达标率保持100%;10个纳入考核的重要江河湖泊水功能区水质达标率保持100%。

全州土壤环境质量保持总体稳定,土壤环境风险总体可控,污染地块安全利用率达到100%,未出现土壤污染环境事件和农产品超标事件。

同时,制定实施2021年度臭氧污染防控攻坚和秋冬季大气污染防治攻坚方案,分解落实各项目标任务。深入推进秋冬季大气污染防治攻坚,在计划烧除期间会同州森防指办、州林草、州气象等部门实施每周会商研判,统筹协调大气污染防治与计划烧除工作。更新大气重点污染源排放清单231家。实施工业企业治污减排,梳理上报氮氧化物重点减排项目34个,挥发性有机物重点减排项目35个。

完成“十四五”、2030年和2035年二氧化碳排放达峰形势分析及目标测算及上报。完成西昌钢钒等13家重点企业2020年度温室气体排放核查。推进大气污染防治和碳减排协同,全面掌握温室气体排放情况,编制全州2019年和2020年温室气体清单。

持续推进饮用水水源地“划、立、治”工作,完成城乡饮用水水源地基础信息调查。开展长江“三磷”专项排查整治“回头看”。完成35个入河排污口设置审批工作,督导各县(市)落实“查、测、溯、治”四项任务,建立清单台账。持续对新冠疫情防控定点医院、集中隔离场所开展医疗废水环境监管。有序推动美丽河湖建设,邛海入选2021年生态环境部美丽河湖优秀案例征集名单。

此外,开展涉镉等重金属排查整治“回头看”,督促15家问题企业落实整改。更新公布102家土壤污染重点监管单位名单,组织开展土壤隐患排查整治、自行监测、监督性监测等工作。加强重点行业企业用地调查成果运用,督促33家用地调查超标企业开展土壤污染状况调查和风险评估。组织完成22个疑似污染地块土壤初步调查、5个污染地块详细调查及风险评估。制定实施土壤污染风险源管控清单及分类管控方案,启动西昌、会东长江上游土壤风险分区管控试点区建设工作。

高质高效推进环保督察整改

看着波光粼粼的湖水和水下色彩斑斓的水草、游鱼,木垮村村民卓玛满脸自豪:“每次听到游客赞叹这里的水好清澈,我觉得特别高兴。泸沽湖是我们的母亲湖,党和政府这么重视保护这里的生态环境,帮助我们搬迁到保护区以外居住,我们当然也要积极支持、全力配合。”

近年来,我州全面落实中央、省关于生态文明建设及环境保护的系列决策部署,坚定不移走“生态优先、绿色发展”之路,有力有序推进泸沽湖生态文明建设工作。2017年中央生态环境保护督察以来,省、州、县三级党委、政府高度重视,把泸沽湖生态环境保护问题整改作为最高政治任务,狠抓整改落实。特别是2021年3月,生态环境部西南督察局跟踪督办问题反馈后,整合落实资金1.27亿元,以前所未有的力度推进问题整改。

整改后的泸沽湖湖岸线,采取设置花箱隔断、播撒三叶草、铺设人工沙滩等方式,对岸线恢复区域进行生态修复,复绿面积2.47万平方米。侵占湖岸四川片的山南村布尔角、密洼、陈家湾码头,布树村扎俄洛码头,多舍村阿陆码头,木垮村女神湾码头已全部拆除,累计拆除2714.75平方米。至此,涉及侵占湖岸线的63个问题点全部完成整改。

这是我州扎实抓好中央生态环境保护督察反馈问题整改,全力解决反馈的突出问题,建设天蓝地绿美丽家园的一个缩影。

自中央、省生态环境保护督察启动以来,我州上下高度重视、齐抓共管、凝心聚力。全面推进与突出重点相结合,开展集中整治与推进长效治理相结合,确保督察反馈问题得到有效解决。充分发挥统筹协调和牵头抓总作用,对17县市开展多轮“地毯式”再排查,制作重点问题清单,由17个州领导率17个督导组开展常态化暗查暗访近50次。州生态环境局组建6个督导专班,下县驻场100余天督办问题整改,通过集中攻坚,全州整改工作取得重大突破,顺利通过第二轮央督大考。

截至2021年12月,第一轮央督39项任务(含“回头看”)已完成37项,144个群众信访举报问题已全部完成整改;44个长江经济带生态环境问题已完成39个,达序时进度4个;第一轮省督603个问题已完成602个,达序时进度1个;第二轮省督54项任务已完成51项,达序时进度3项,70个群众信访举报问题已全部完成整改。

靶向聚焦七个方面精准发力

厚植底色逐绿行。

2022年,我州生态环境系统将以更加饱满的激情书写更高质量的生态答卷,生态环境保护工作将从这七个方面发力:

——持续推动环保督察及长江经济带问题整改。严格落实“双月调度、双月通报、半年交账、年度考核”制度,对重难点问题常态化开展现场督导,加快推动各类问题整改落实。

——持续巩固大气质量。抓好工业源、移动源、扬尘源管控,加强计划烧除备案管理、会商研判、信息共享,督促各县(市)科学实施烧除,最大限度减少对空气环境影响。

——持续巩固水环境质量。印发实施重点流域水生态环境保护“十四五”规划,完成入河排污口排查、监测和部分溯源任务,健全入河排污口台账,督导已建污水处理厂加强运维管理及污水处理收集管网建设。

——持续推进土壤污染防治。加强重点监管企业与园区土壤环境管控,督促企业加快土壤自行监测、土壤隐患排查和监督性监测工作,积极推动西昌、会东开展长江上游土壤风险分区管控试点建设。

——持续加强固体废物污染防治。督促2个危废集中收集项目建设在2022年6月前完成建设,完成州危废集中处置项目、州医废集中处置项目扩容项目整改任务。

——持续推进农村生态环境保护。督导各县(市)修订完善县域农村生活污水治理专项规划,完善环保基础设施运营机制,大力推进集中式污水处理设施第三方运营。统筹做好农村生活污水治理与厕所革命有效衔接,推进厕污共治。

——持续加强干部队伍建设。加强与党委沟通协作,配强领导班子队伍,提升系统队伍整体业务能力。深化业务能力建设,探索建立人力、设备、资源片区共享机制,分片区推动生态环境保护工作一体化发展。(记者 陈璇 叶昌云)

他山之石,或可引玉!太阳能技术在刚刚出现时,相关材料污染重,造价高,遭受很多诟病。但是随着技术的发展,太阳能技术已到得以大规模的应用,不但材料污染已微乎其微,且经济性越来越好,在世界能源体系中正发挥越来越大的作用。未来船用替代燃料的应用,也将取决于技术的进展以及经济性的提升,以目前的进展预测的图景,可能被某种技术颠覆。

航运需要选择低碳甚至零碳替代燃料。对于需要大量密集型能源的长距离航行船舶来说,选择是替代燃料一项艰巨的任务,不过,航运业或许在日益提升的相关技术下拥有更多选择!在进入业界视野的主要替代燃料中,当前受青睐度最高的是液化天然气(LNG)。

自2018年IMO明确碳减排的目标后,达飞轮船订造9艘23000TEU级和5艘15000TEU级LNG双动力船,中远海能将其在大连船舶重工(集团)订造的4艘超大型油轮升级为LNG双动力船,壳牌石油通过多家船东订造LNG双动力油轮,多家企业成为把LNG作为替代燃料应用在主流船型上的引领者。

由于在LNG船上的应用,LNG作为船用燃料的应用历史已超过10年,技术上已经较为成熟。2021年,越来越多的新造船选择应用LNG双动力系统。在集装箱船领域,这一年有73艘新造船确定选择应用这一系统,占比13%;在油轮领域,45艘新造船确定选择应用这一系统,占比17%;在散货船领域,36艘新造船确定选择应用这一系统,占比8%。克拉克森统计数据显示,在2021年新订单中,有315艘船舶确定选择LNG作为替代燃料,占比16%。

当然,也有很多船东仍旧谨慎确定替代燃料,选择“骑墙”。2021年,有71艘新造船采用一种便于在未来改装成可增加LNG驱动(LNG-ready)的设计。除了加装费用高、设计建造难度大等原因,当前LNG双动力系统甲烷(CH4)逃逸现象也是一个不可忽略的因素。据了解,CH4排放是全球变暖的第二大原因。虽然CH4比CO2受到的关注少,但甲烷减排对于避免气候变暖的也至关重要。与CO2相比,CH4在大气中的寿命较短,但吸收红外线能量的能力约是CO2的26倍。

此外,甲醇、二甲醚、乙醇以及液化石油气(LPG)等也进入航运业减少温室气体的候选名单之中。在这些燃料中,甲醇是一种可以与LNG相媲美的船用燃料。较之LNG的优势是,甲醇在常压常温下是液态,不需要降温加压液化,与传统燃料在船上的储存类似,但是甲醇的单位体积能量密度较低(见表),因此相对于传统燃料,需要较大舱容来储存。在港口加注可获得性方面则几乎与LNG相当,据了解,全球已有超过100个港口可以获取甲醇。

来源:《多措并举,航运业绿色化未来可期》,中国船级社《航运低碳发展展望2021》编写组,2021

2021年,马士基在韩国现代重工订造的(8+4)艘16000TEU级船选用甲醇双动力主机引发广泛关注。此外,这一年马士基在韩国现代尾浦订造的1艘2100TEU级船也使用这一动力系统。

从趋势上看,清洁能源混合动力新造船正呈逐步增加之势。船用主机巨头MAN认为:“双燃料主机订单规模正在扩大,当前其约占总体订单的1/3,传统主机占2/3。我们预计到2025年两种主机的订单比例将达到1∶1。”

不过,目前LNG或甲醇作为船用燃料均有一定比例的CO2排放,无法实现零排放。更为理想的生物燃料在生产和运输中也会产生CO2,而且作为其主要原材料之一的废弃食用油的供应量对于替代每年3亿吨油基燃料更是杯水车薪。

实际上,目前备受关注的替代燃料是可能支持船舶实现CO2零排放的。生物LNG可以达到更好的温室气体减排效果。由“灰色”甲醇(将甲醇生产过程中产生的CO2排向大气)向“蓝色”甲醇(将甲醇生产过程中产生的CO2捕捉)的转变将进一步减少排放,再向“绿色”甲醇(甲醇由生物质原料直接获得,或使用捕捉封存的CO2与“绿”氢反应获得)转变便可实现最终理想。马士基在订造甲醇双动力集装箱船时也意在使用“绿色”甲醇,以便未来实现零排放。

在中国,“绿色”甲醇的示范生产已经实现,并有望取得进一步发展。2020年,由中国化学成达公司与海洋石油富岛公司、中国科学院上海高等研究院共同研发设计建设的全球首套5000吨/年CO2加氢制甲醇工业试验装置在海洋石油富岛有限公司已实现稳定运行。目前,宁夏宝丰能源集团正在扩大其30 兆瓦的电解项目,到2021 年底将达到100 兆瓦,氢气将用于生产甲醇(BloombergNEF, 2021)。

与“绿色“甲醇的理念类似,航运业也在研究通过“绿”氨(NH3)等燃料实现零排放。

一直以来,氨主要运用于化肥工业。氨作为燃料的主机技术研究始于第二次世界大战期间,燃料匮乏的比利时成功地在1941—1942年冬季的100辆汽车和从1943年起的8辆公交车上应用了氨和压缩的混合煤气(主要是氢气和一氧化碳)。随着航运业面临脱碳和摆脱对化石燃料依赖的压力,氨看起来是一种有强吸引力的替代燃料。

2019年12月,在“2019年中国国际海事技术学术会议和展览会”上,中国船舶集团发布氨燃料双动力概念超大型集装箱船,引发更多关注。

2021年,一些新造船订单采纳一种便于在今后改装成可增加氨驱动(Ammonia-ready)的设计。在这一年的新订单中,有34艘船舶选用这种设计。但是,氨燃料双动力主机现在仍在研发阶段,还没有成型的产品推出。根据主机厂商的信息,首台可燃烧氨的主机要到2023或2024年才会正式面世。

尽管氨作为燃料在船上的实际应用尚未真正开始,却是航运业实现零排放最具潜力的燃料。首先,氨是氮与氢的化合物,由于不含碳,因此在用作船用燃料时不会排放任何CO2,这创造了零碳推进的可能性。其次,从能量密度来看,氨的体积能量密度与甲醇相似,约为传统化石燃料的1/3,从而使得氨燃料在船上存储具有相对经济可行性。第三,氨的液化需要较少的冷却,在常压下-33°C左右,或者常温在1MPa左右即可成为液态,便于存储和运输(见表)。

但不可忽视的是,氨是一种有毒物质,并且对某些金属材料存在腐蚀性,这较传统船用燃料而言更加危险。此外,氨燃烧时会排出具有刺鼻恶臭的一氧化二氮,该物质也是较强的温室气体,这也是在技术上需要解决的问题。与此同时,与甲醇当前的生产状况类似,氨绝大部分是通过工业生产合成的,在此过程中不可避免要产生CO2,这种氨只能称为‘灰’氨。如果在源头生产过程中捕捉CO2,将可获得‘蓝’氨。生产‘绿’氨则需要利用绿色电能电解水等方式获取氢,再将氢与空气中的氮气合成。

既然“绿”氨需要氢来合成,那何不直接利用氢作为船用清洁燃料呢?实际上,氨是利用氢特性作为燃料,也被称为“氢基”燃料。尽管氢也是一种很好的燃料,但其要求的储存条件比较严苛,易燃易爆的特性导致其危险性较高,近海短程运输船舶会选择氢燃料电池驱动。

无论是”绿“色甲醇、“绿“氨、还是氢,在未来作为船用绿色燃料方面的应用,都离不开一个“电”的概念,这一切还要从“绿”电开始。

2021年,中远海运集团表示:“大力推进船舶受电和港口岸电设施升级改造,分步推动五星旗沿海航行船舶岸电改造,重点推进在建码头岸电配套设施建设;重点打造绿色航运样板工程和绿色航线,推进船舶岸电使用,实现自有船舶靠泊自有港口岸电使用,形成绿色航运建设和推广机制,完善相关标准规范……”岸电正成为其绿色转型的能源来源之一。

在当前全球主要依赖化石能源发电的背景下,岸电来源“绿色化”才能真正促进CO2的减排。近年来,全球有多个港口正通过将风电、光伏电等引入岸电系统实现真正的绿色岸电供应。例如,天津港从山西省河曲飞龙泉风电场、交口祝源光伏电站等50家风电及光伏发电企业采购的电能已输送至天津北疆港区智能化集装箱码头的岸电设施上。

除了岸电之外,电池动力船舶的订造也在增加。在2021年,有83艘船舶选择电池动力或电池混合动力系统,占比4.2%。这些新造船以沿海近洋运营为主。由于电池能源密度的瓶颈仍旧难以突破,以电池驱动的船舶更适宜承担短途运输任务。国际航运商会的研究也表明,要满足一艘全球航行的大型集装箱船的能耗需求,需要至少1万个动力电池,目前的电池技术尚不足以应用于远洋船舶。

然而,电能对于航运业走向“碳中和”仍然意义重大,前文所提及的“绿色”甲醇、“绿”氨以及“绿”氢无一例外需要电解水获取氢基。也就是说,电能的供应、尤其是绿色电能的充足供应是航运业实现碳减排的必由之路。

应该说,随着风能、太阳能、潮汐能等清洁能源获取技术的不断进步,清洁电能不断增多,将为绿色船用燃料的生产提供支撑。不过,一旦与一年超过3亿吨船用燃油当量进行换算,当前的清洁电能供应远远不足。有机构按当前航运业使用的能源量计算,如果完全转换为使用“绿”氨,需要消耗的电能约7万亿千瓦时,几乎与目前中国一年的总发电量相当。

低碳或零碳替代燃料在特性、经济性、可获得性等方面的显著差异,决定了其最佳应用场景将有较大不同,不存在赢者通吃的单一解决方案。对于远洋和近海航运而言,燃料的可获得性、体积能量密度和燃料储存条件将是最重要的考量因素。目前来看可选方案主要有LNG、甲醇、氨等燃料,在氢的高能量密度储存问题解决后,中远期氢燃料将成为具有竞争力的方案之一。对于近岸和内河航运而言,燃料的储存和补给等相对容易实现,因此基于零碳燃料的动力方案选项会更加易于实施。相比较而言,现阶段的电池动力,尤其是可换电的电池动力方案,以及近中期可能形成技术突破的燃料电池方案,将会是比较有竞争力的零碳航运方案选项之一。《“脱碳”航程前的准备与思考————访中国船级社总裁莫鉴辉》,李英,2021)

在实现远期目标上,CO2捕捉或将成为一种替代方案,那么作为石化燃料的LNG甚至油基燃料或将更长久的作为船用燃料的组成部分。当前,已有相关项目取得进展。2021年初,挪威石油和能源部已批准由挪威石油(Equinor)、壳牌和道达尔联合开发的150万吨/年的“北极光”CO2运输和储存项目的开发计划,并已与两家公司签署了最终的国家支持协议。(《中国能源体系碳中和路线图》,国际能源署,2021)


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