前瞻paper -再生能源氫能系列二:工業港口(IPA)策略



前言:

全球40%的人口定居在距海岸線100公里以內,全球旅遊業的一半在沿海地區發展,全球貿易和經濟中發揮著核心作用,管理著全球貿易總價值的80%。其中,船舶在停泊時的發動機運行佔港口排放量的70%以上,為了在保持工業港區 (IPA)經濟競爭力的同時實現ESG目標,在可預見的未來,增加了可再生能源的生產量,並專注於優化性能和能源效率,港口也將承擔起可再生能源樞紐的新功能及港口城市的持續性發展 。

1. IPA(工業港口)現況

工業港口區是指集中了大量工業生產、加工和物流活動的港口區域,它們通常位於沿海或內陸河流的河口處,與城市或其他地區相連。IPA港口區的特點是規模大、能耗高、排放多,同時也面臨著嚴峻的環境壓力和社會挑戰。根據一項研究,IPA港口區的碳排放量佔全球碳排放量的5.5%,其中大部分來自於工業生產和物流運輸。

2. IPA的減碳需求

隨著全球氣候變化問題的日益嚴重,IPA港口區需要採取有效的措施來降低其碳足跡,以實現低碳轉型和可持續發展。根據巴黎協議,全球溫度上升需要控制在2°C以下,這意味著到2050年,全球碳排放量需要減少80%以上。對於IPA港口區而言,這就需要對其能源結構、生產模式和物流系統進行根本性的改變,以提高能源效率、使用清潔能源和促進循環經濟。

3. IPA設置綠氫優勢

綠氫作為一種多功能的能源載體,可以在IPA港口區發揮重要的作用。首先,綠氫可以利用IPA港口區豐富的可再生能源資源(如風能、太陽能等)來製造,從而降低對化石能源的依賴和排放。其次,綠氫可以通過管道或貨車等方式運送到各個工業用戶,替代部分天然氣或其他化學品,用於高溫加熱、製造過程或其他工業應用。第三,綠氫可以作為一種清潔的交通燃料,供應給IPA港口區內的重型貨車、船舶或其他運輸工具,從而降低物流運輸的碳排放。第四,綠氫可以作為一種靈活的儲能方式,儲存IPA港口區內的多餘電力或其他可再生能源,在需求高峰時通過燃料電池或其他方式轉換成電力或熱力供應給港口區域。

4. IPA綠色物流

綠氫在IPA港口區的應用,可以促進IPA港口區的綠色物流發展。綠色物流是指在物流活動中,儘量減少對環境的負面影響,同時提高物流效率和質量的一種物流模式。綠氫可以通過以下幾個方面來實現綠色物流:一是提供清潔的動力來源,減少物流運輸的碳排放和空氣污染;二是提高物流運輸的能源效率,減少能源消耗和成本;三是促進物流運輸的數字化和智能化,提高物流運輸的安全性和可靠性;四是促進物流運輸的協同化和共享化,提高物流運輸的靈活性和響應性。

5. IPA港口城市效益

綠氫在IPA港口區的應用,不僅可以降低港口碳排放,還可以帶來港口城市的多方面效益。一是提升港口城市的綠色形象,增強港口城市的競爭力和吸引力;二是促進港口城市的產業轉型和升級,創造更多的就業機會和經濟增長;三是改善港口城市的生態環境和人居環境,提高港口城市的生活品質和幸福感;四是加強港口城市的社會責任和公民意識,提高港口城市的社會凝聚力和公共參與度。

6. 結論與未來趨勢

綜上所述,綠氫在IPA港口區的應用,可以實現IPA港口區的低碳轉型和可持續發展,同時也可以帶來港口城市的多方面效益。然而,要實現綠氫在IPA港口區的廣泛推廣和應用,還需要克服一些技術、經濟、政策和社會方面的挑戰。例如,需要降低綠氫製造、儲存、運輸和使用的成本;需要建立完善的綠氫基礎設施和規範;需要制定有利於綠氫發展的政策和法規;需要提高公眾對綠氫的認知度和接受度等。因此,未來需要加強各方面的合作與協調,推動綠氫在IPA港口區的創新與發展。

陸上供電(OPS)似乎是減少港口污染的主要策略之一,然而,以氫為動力的 OPS 在今天並不容易實現,綠氫在用作可再生能源載體時可以發揮的作用。

Ref: D. Pivetta, C. Dall’Armi, P. Sandrin, M. Bogar, R. Taccani, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 189, Part B, January 2024, 113912.

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