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新能源在中国港口和内河航运中的应用(英)

电气设备2024-02-01亚开行A***
新能源在中国港口和内河航运中的应用(英)

编号 2892024 年 2 月关键点•亚洲开发银行正在与中华人民共和国 (PRC) 合作 , 研究和推广使用港口和内河航运的新能源技术。亚行摘要中华人民共和国港口和内河水运的新能源应用•中国的目标是减少内陆水道行业的污染和温室气体排放 , 目标是到 2060 年实现碳中和。•提出了港口发展三步减碳计划 , 通过采用新的能源技术 , 提高码头的能源效率和引入港口自动化来加速港口的脱碳。•内河航运新能源技术的前景非常看好 , 包括液化天然气动力和全电动内河船舶等选择。•可以使用混合容器 ( 例如 , 柴油或气电 )Nicol á s Dei Castelli亚洲开发银行高级交通专家Richard van Liere内河水运及绿色能源专家STC - Nestra杨嘉琪港口、航运和综合物流管理专家武汉理工大学袁承庆船舶电力系统可靠性与绿色技术武汉理工大学专家INTRODUCTIONHarrie de Leijer港口和内河水路运输专家STC - Nestra严新平智能交通与绿色能源专家武汉理工大学刘青交通安全工程与交通系统优化决策专家武汉理工大学在向零排放船只过渡期间。•应出台政策加快新能源应用例如 , 在港口扩大引入多能源微电网和船舶标准化解决方案。ISBN 978 - 92 - 9270 - 601 - 2 ( 打印 )ISBN 978 - 92 - 9270 - 602 - 9 ( 电子 )ISSN 2071 - 7202 (打印)ISSN 2218 - 2675 (电子) 出版物库存编号 BRF24009 - 2DOI: http: / / dx. doi. org / 10.22617 / BRF24009 - 2本政策简介总结了亚洲开发银行 ( ADB ) 的技术援助项目提出的政策建议 , 该项目提供了技术支持和政策建议 , 以加快在中华人民共和国 ( PRC ) 的港口和内河航运中采用新能源技术。这些建议符合该国到 2030 年达到碳排放峰值并在 2060 年实现碳中和的雄心。该项目评估了从已完成的试点项目中汲取的经验和教训 , 例如涉及在港口使用氢动力设备和操作全电动驳船的项目 , 并审查了国际最佳做法。注 : 亚行承认 “中国 ” 为中华人民共和国。 亚行简报编号 2892关于未来的投资 , 该项目建议了中国港口和内河航运新能源应用的研究和政策方向 , 以满足政府的脱碳目标。本政策简介提供了路线图以及政策建议和激励措施框架 , 以加快中国港口和内河航运采用新能源技术。路线图和框架均考虑了通过访谈 , 调查和研讨会获得的相关利益相关者的意见。在中华人民共和国设置能源和港口活动的场景自 2000 年以来 , 中国港口业经历了快速发展。目前 , 中国港口是全球范围内的重要节点 , 管理着大量的货物和服务。2022 年 , 中国港口的货物吞吐量达到 156.85 亿吨 , 其中国际贸易为 46.07 亿吨。其中包括 2.83 亿 20 英尺当量单位 ( TEU ) 的集装箱流量 , 2022 年增至近 2.96 亿标准箱 , 增长 4.7% 。12022 年全球 20 个最大港口中 , 有 16 个在中国 , 宁波舟山港保持了全球最大港口的地位。2中国港口对化石燃料的长期依赖导致了空气污染和温室气体排放等重大环境挑战。为了响应全球要求实现碳中和可持续增长的呼吁 , 中国制定了雄心勃勃的脱碳目标 , 并启动了世界级的倡议使港口 “安全、便捷、智能、绿色、经济、高效、强大和前沿 ” 。然而 , 由于世界正面临着不利影响随着港口和相关行业的消耗和产生 , 中国越来越需要使能源来源多样化并采用新的能源技术。港口在中国的能源转型过程中发挥着至关重要的作用a lot of energy. Also, ports are located at the interface between offshore renewable power - generation and energy networks for the land - based power needs of industries and private residences. In the future, ports can be part of the supply chain for decarbonizing indues and hRenewable energy is getting moval in the PRC. Wind, solar, timal, and wave energy generation, as well as energy - storage technologies (e. g., battery), currently exceeds opulation - based production capacity. Still, renable energy acc30% 的总能耗 , 所以它还没有成为能源组合的主要组成部分。3 随着能源需求和生产仍在增长 , 采用更多可再生能源的压力显而易见。港口可再生能源可再生能源将以可持续的方式保护未来的港口运营。中国已研究并引入了太阳能,风能,氢能和潮汐能以及生物能源,以确保为港口提供充足且有弹性的电力供应。目前,港口遵循的多能源一体化模式主要是基于电能的利用。可以使用各种可再生能源。帮助实现零污染和零排放目标。在港口 , 他们可以向船只提供陆上电力 , 为港口设施和设备供电 (例如 , 通过 “石油到电力 ” 替代政策) 和其他资源。然而 , 尽管迄今为止采取了值得称赞的举措 , 港口可再生能源的利用仍在很大程度上处于规划和试验阶段。1中华人民共和国政府 , 交通运输部 , 2023 年。交通运输行业发展统计公报[in Chinese]. 21 June. https: / / www. gov. cn / govweb / lianbo / bumen / 202306 / content _ 6887539. htm.2 经济日报。2023 年。内河航运重生 , 区域变化到来 [中文] 。 10 月 28 日。 https: / / baijiahao. baidu. com / s ? id = 1780993943657958082 & w fr = spider & for = pc 。3根据中国电力企业联合会 2021 年、 2022 年和 2030 年的数据进行四舍五入估计。 https: / / english. cec. org. cn / # / datapublications 。图 1 : 中华人民共和国各行业能源消耗比例(%)193228中国每个部门的能源消耗Total52.29 亿吨66工业通信和运输农林牧渔建设批发和零售、住宿和餐饮OthersPRC = 中华人民共和国。Notes:1.总能耗以标准煤当量 (SCE) 表示。2.煤炭 , 石油 , 天然气和其他能源的消耗已统一转换为 SCE 。资料来源 : 中华人民共和国政府 , 国家统计局 , 2023 年。中国能源统计年鉴 2022北京: 中国统计出版社. 港口和内河水运的新能源应用3随着能源技术的最新发展和市场规模的扩大 , 光伏电池和模块的成本已经大大降低 , 以至于它们与热电生产竞争。在港口 , 各种应用可以找到太阳能电池板 , 包括在屋顶上直接传输到办公楼 ( 例如青岛港 ) , 以及仓库和太阳能农场 , 这是一种为其他港口功能供电的流行解决方案。此外 , 政府鼓励发展风力发电。风力发电已成为火电的替代方案 , 风电场直接连接到主电网或封闭电网 (即港口的微电网) 。预计政府对风力发电项目的支持将持续到 2030 年。潮汐发电也变得越来越受欢迎。在中国 , 可以开发 2100 万千瓦的容量 , 特别是在东南沿海省份福建和浙江。对潮汐发电的投资是水电或水电成本的 2.5 倍火力发电厂 , 尽管成本差异已经减少。从积极的方面来看 , 潮汐电站对自然力具有弹性 , 可以在大约 10 年内实现财务复苏。不利的一面是需要大量的前期投资来进行研究以及每个站点的选择和准备。此外 , 潮汐电站受到潮汐变化的阻碍 , 这可能会限制它们产生足够电力以满足港口实际电力需求的能力。当产生多余的风能、太阳能或潮汐能时 , 多余的电能可以储存在电池中或通过电解作为氢气。电池技术很重要 , 但是为了实现可持续的未来 , 政府还必须优先考虑绿色氢气的生产。对于中国港口来说 , 绿色氢气是一个战略机遇 ,因为在港口或港口附近生产的任何剩余可再生能源都可以存储为氢气。其他地区 , 尤其是欧洲 , 将成为绿色氢气的净消费者。根据欧盟委员会的数据 , 欧盟 2030 年的进口目标是 1000 万吨。因此 , 绿色氢气可能成为有希望的图 2 : 可再生能源的估计成本技术氢气潮汐能量投资成本660 MW 安装 : 2500 万元分布式发电 CNY8.10 / W3 MW 设备 : 930 万人民币 ~ 3, 100 元 / 千瓦1, 000 米3/ h 安装 : 1300 万人民币1 兆瓦安装 : 3300 万人民币运输成本CNY0.20 - 0.30 / 1, 000 km附近使用的短传输线 , 可忽略不计CNY0.20 - 0.30 / 1, 000 kmCNY20 MPa: 21 / 500 km / kg CNY50 MPa: 9.64 / 500 km / kg附近使用的短传输线 , 可忽略不计能源价格CNY0.30 - 0.40 / kWhCNY0.36 / kWhCNY0.27 - 0.35 / kWh灰色: CNY12.80 / kg 绿色: CNY24.40 / kg CNY0.38 - 0.73 / kWhCNY0.45 - 1.40 / kWhh = 小时 , kg = 千克 , km = 公里 , kW = 千瓦 , kWh = 千瓦时 , m3= 立方米 , MPa = 兆帕 , MW = 兆瓦 , W = 瓦特。注释 :1.该数字假定应用 33.33 kWh / kg 的氢气的较低热值。2.兆帕斯卡是根据国际单位制的压力单位。资料来源 : J. Cao 等人 , 2021 年。中国制氢现状。化学进展33 ( 12 ) 。pp.2215 - 2244 ; 碳评论。氢经济的一些规则。https: / / www.碳评论。com / blog / 2021 / 6 / 11 / 氢经济的一些经验法则 ; 中华人民共和国政府、国家能源局。中国光伏发电的 LCOE 在 10 年内下降了 90% [中文] 。http: / / www 。ea.政府。c / 2018 - 04 / 13 / c _ 137108373 。htm; H.青。2023 年。中国正在将新能源和投资纳入潮汐力量。.海事执行官。 2 月 23 日。 https: / / marine - executive. com / editorials / china - is - puting - new - energy - and - investment - into - tradel - power; 厦门米贝特新能源有限公司 2021.光伏发电成本计算有哪些方面 ? 成本是如何评估的 ?[中文] 。 5 月 19 日。 https: / / www. mbt - energy. cn / news / industry / 2105192. html 。 亚行简报编号 2894为中国出口。生产绿色氢气需要大量能源 , 能源损失约为 70 % , 因此港口倾向于更喜欢他们生产或附近生产的可再生能源。4 然而 , 绿色制氢变得越来越高效 , 因此增加目前对该技术的适度投资可能是值得的。港口新能源技术之路在 ( i ) 天津港零碳码头展示了新能源技术在中国港口的实际应用 ;( ii ) 青岛港的氢气利用 , 被称为 “'氢气 + 5G'