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部水运院:科技支撑绿色水运

2021-10-15 08:58:09 来源:中国交通新闻网 作者:杨雷 张玉波

蒹葭苍苍,杨柳依依。深秋的长湖申线航道上一艘艘整洁美观的船舶正有条不紊地行驶着,船行之处,激起层层碧波,倒映着两岸的绿化美景。

面朝大海,水天一色。一艘艘满载而来的远洋货轮缓缓停靠青岛港,借助海铁联运,货物以更绿色、更便捷的方式运送到各地。

……

放眼世界,我国不仅有最繁忙的内河通航系统,还有漫长的海岸线和众多的沿海、内河港口,它们在支撑经济社会发展方面发挥的重要作用,令世界惊叹。

新时代的中国水运,正铺就绿色发展的“大美之道”。水运科学研究国家队——交通运输部水运科学研究院(简称部水运院),是这条“大美之道”的坚定实践者。近年来,部水运院统筹水运污染防治和温室气体减排,开展相关政策、标准与技术研究,为实现水运行业绿色发展、可持续发展提供了有力科技支撑。

精准有效防控溢油及化学品污染

水上溢油和化学品污染,对通航水域水产、生态及人类开发利用活动产生的影响是重大的,也是推动水运绿色发展需解决的关键问题。

在处置溢油和化学品泄漏事故领域,部水运院很早便开始布局科研攻关。从20世纪90年代起,部水运院紧抓中加合作、世界银行环保基金赠款及贷款项目实施良机,开展溢油应急研究,并专门组建起溢油及化学品应急技术创新团队。

通过构建“科学预警—精准溯源—高效清除—准确评估—智能决策”的技术创新链,部水运院统筹水上污染事故防控领域机理研究、技术攻关、装备研制和产品生产各要素资源投入,助力更加精准有效地控制水上溢油及化学品污染。

依托水路运输污染防治与重特大事故应急技术示范型国际科技合作基地,部水运院开展了溢油和化学品泄漏事故应急预测预警技术及装置、泄漏事故应急监视监测系统技术及装置、环境敏感资源动态管理及应急资源调配系统等研究,多项技术达到国际领先或国际先进水平。

基于“十一五”和“十二五”国家级和省部级溢油及化学品应急领域多项科研项目成果,部水运院构建了基于溢油应急多元海量信息采集与处理系统的溢油及危化品事故应急决策技术支持平台,研发了可以智能生成应急处置方案的海上溢油应急决策支持与调度指挥系统,研发了水面溢油跟踪监测浮标等。

这些研究成果已广泛应用于实践。在2013年“达飞佛罗里达”轮、2018年“桑吉轮”等事故引起的溢油处置中,发挥了重要的技术支撑作用。

目前,部水运院正聚焦服务我国潜在的战略性海运通道——北极航道,针对极地环境脆弱、极寒冰区特征,开展极地航区船舶污染防控技术研究,为冰上丝绸之路沿线船舶港口提供污染风险适时预警和应急处置决策科技支撑。

全程参与内河船型标准化工作

内河船型标准化是我国推进水运行业供给侧结构性改革,促进水运绿色发展和内河船舶技术进步的一项系统工程。

从顶层设计到标准制定,部水运院全程参与。作为部内河船型标准化工作的主要技术支撑单位和全国内河船型标准化领导小组办公室秘书处的挂靠单位,部水运院是行业内对船型标准化工作研究最深、参与范围最广、跟踪时间最长的科研机构。

在政策研究方面,部水运院牵头编制了《全国内河船型标准化发展纲要》,完成了《京杭运河船型标准化示范工程行动方案》等文件的起草和制定工作。同时,提出了船型标准化经济鼓励政策,包括补贴范围、补贴标准等。

在标准制定和船型研究方面,部水运院参与制定了《内河运输船舶标准船型指标体系》等技术标准,牵头完成了“京杭运河船型标准化示范工程系统研究”等一系列部重大科研项目,6项相关研究成果获得中国航海学会科学技术奖。

坚实的科研为政策制定和实施筑牢了根基。在“十二五”和“十三五”全国内河船型标准化政策实施和引导下,全国累计拆解改造船舶51645艘,新建示范船411艘,不仅全面提升了我国内河船舶的经济、技术和绿色发展水平,还促进了内河运力结构调整,提高内河运输效率,支撑区域经济发展。

加快水运能源消费结构调整优化

在推进绿色水运发展过程中,全球普遍关注能源消费结构调整。开展新能源船舶、岸电等技术标准研发应用,成为我国调整水运能源消费结构的重要抓手。

LNG环保属性突出,被环境学家称为“地球上最干净的化石能源”。近年来,水运行业积极应用LNG,全面提升污染防治能力,促进可持续发展。《关于推进水运行业应用液化天然气的指导意见》等重要政策文件相继出台,为水运行业应用LNG指明了发展方向。

一系列重磅政策文件落地的背后,离不开部水运院强力科研支撑。作为我国船用LNG等清洁能源领域的主要技术支撑单位,部水运院承担着大量国家及各省船舶清洁燃料应用研究工作,包括国家及地方顶层设计、补贴标准、船舶LNG动力系统改造技术方案评估等政策和技术研究工作。

在部水运院《内河船用大功率天然气发动机及动力技术发展研究》《基于能源结构优化的船舶大气污染防治技术体系和实施路径研究》等相关技术成果支撑下,我国船用LNG燃料相关政策法规、标准规范已基本完备,LNG清洁能源替代的理念深入人心,政策环境日趋成熟。截至目前,全国已有LNG动力船舶290余艘、船舶LNG加注站20余座,为改善空气质量注入了绿色动能。

靠港船舶使用岸电替代燃油发电,能有效减少大气污染物排放。2010年以来,我国致力于推动靠港船舶使用岸电,采取了行政要求、标准规范、试点示范等一系列措施。十余年来,一座座码头完成岸基供电设施改造,一艘艘船舶靠港后静音无烟。

伴随着我国岸电的发展,部水运院的相关技术也从实验室陆续走向全国。早在2010年交通运输部在我国港口开展岸电应用示范一期工程中,部水运院便承担了连云港港“中韩之星”轮停靠泊位的首个高压岸电工程可行性研究和设计工作。到目前为止,在我国沿海、内河港口码头的近百项岸电项目中,都有部水运院为其提供的相关工程咨询设计服务,为我国绿色航运发展以及实现双碳战略奠定了基础。

盐田国际集装箱码头岸基船舶供电系统由部水运院提供技术支撑。部水运院 供图

高质量的服务源于高水平的科研。部水运院提出的变频岸电电源协同工作模式和控制方法适用于大型集装箱码头岸电系统,集成研发的快速插接、柔性供能、分布式级联等岸电应用技术大大提升了大容量船舶岸电设施的灵活便捷性、适应性、响应速度;承担了工信部高技术船舶科研项目“国际航行船舶岸电安全操作导则与技术标准研究”,进一步夯实研究根基。

在此基础上,部水运院牵头制定了包括《靠港船舶岸电系统技术条件》《码头岸电设施建设技术规范》《港口船舶岸基供电系统操作技术规程》《码头岸电设施检测技术规范》等在内的一系列国家标准、行业标准和技术指南,并申请了多项技术专利,为岸电推广发挥了关键作用。

值得一提的是,由部水运院牵头编制的《国际航行船舶岸电安全操作导则》在2020年3月国际海事组织(IMO)大会通过审议,为国际航行船舶安全使用岸电提供了中国方案。

引领绿色港口创建实践

港口作为重要战略支点,其绿色发展的程度、深度、广度决定了水运绿色发展的水平。循着行业发展需要,部水运院承担了大量绿色港口基础研究工作,在《船舶与港口污染防治专项行动实施方案(2015—2020年)》等政策文件出台过程中提供了坚强技术支撑。

部水运院水运绿色生态技术团队定义了绿色港口内涵,确认了绿色港口边界,并以“理念是根本、关键在行动、管理来保障、效果是证明”的绿色港口建设路径建立了评价体系和标准,首次在国内提出了系统推进绿色港口建设的集成方案。该团队牵头制定的《绿色港口等级评价指南》依据国家生态文明建设以及行业绿色发展最新政策,突出船舶使用岸电、码头污染防治等港口绿色发展关键技术,发挥了推动绿色港口建设的重要作用。目前,该团队正在开展近零碳港口创建技术攻关,为交通运输行业碳达峰与碳中和提供科技支撑。

从国内走向国际,部水运院绿色港口技术已经搭建起一个开放共享的国际交流平台。水运绿色生态技术团队联合亚太港口服务组织(APSN)提出符合亚太地区绿色港口发展水平的认证和激励机制——亚太绿色港口奖励计划(GPAS)。截至2020年年底,已有来自9个经济体的32个港口被评为亚太绿色港口,成为“一带一路”建设的重要实践。

绿色水运,呵护碧水蓝天。部水运院院长费维军表示,水上交通运输在绿色转型中蕴含着水运业发展的契机,部水运院将持续瞄准“加快建设交通行业高端智库和世界一流科研机构”发展目标,坚持自主创新,强化创新驱动,用科技支撑绿色水运可持续发展。(本报记者 杨雷 特约记者 张玉波)

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