迈向海运业的脱碳：一种用于可持续战略评估的新方法论的设计

《Sustainable Energy Technologies and Assessments》：Towards the decarbonization of the maritime industry: Design of a novel methodology for the sustainable strategy assessment

港口潜在可持续性系数（PPS）与分类方法研究，提出基于A-S-I策略的港口可持续发展评估体系，包含环境、经济和社会影响的三维矩阵。分析显示56%港口行动属环境优化类，19%属经济替代类，所有港口已部署冷铁系统（减排4%），50%整合可再生能源。研究构建PPS计算模型及Sustainability Chart工具，为欧盟2050碳中和目标提供港口层面实施路径。

　　在当前全球应对气候变化和实现可持续发展的背景下，欧洲港口的可持续发展战略成为航运业转型的重要组成部分。随着国际海事组织（IMO）设定到2050年实现航运业净零排放的目标，港口作为物流枢纽，其在减少碳排放和推动绿色能源使用方面的努力显得尤为重要。本文提出了一种全新的分类方法，用于评估港口的可持续性措施，并设计了一系列新的指标，如“港口潜在可持续性系数（PPS）”，以衡量各港口在可持续发展方面的进展。通过这种方法，可以更好地理解港口在环境保护、经济效率和社会责任方面的综合表现，从而为未来的可持续发展路径提供支持。

在港口的可持续发展实践中，已经出现了多种策略。其中，冷铁系统（Cold Ironing）被广泛采用，这一技术允许船舶在停泊期间关闭柴油发动机并连接到陆地电网，从而显著减少二氧化碳、氮氧化物和颗粒物的排放。据研究显示，所有被分析的欧洲港口都已经采用了冷铁系统，这一措施可以减少高达4%的全球航运排放。此外，超过一半的港口已经整合了可再生能源，优先采用电力设备进行操作，进一步推动了绿色航运的发展。这些举措表明，欧洲港口正在积极采取行动，以减少其对环境的影响，并为实现可持续发展目标（SDGs）做出贡献。

为了更好地衡量港口在可持续发展方面的表现，研究中还引入了“可持续性矩阵”和“可持续性图表”两个工具。可持续性矩阵将港口的可持续措施按照“避免-转移-改善”（A-S-I）的分类方法进行划分，分别对应环境、经济和社会影响。这种分类方法有助于识别不同类型的措施及其对可持续性目标的贡献。而可持续性图表则通过“类别-影响代表性因子（CIR）”对这些措施进行可视化展示，从而帮助决策者更直观地理解港口在可持续发展方面的重点和成效。例如，研究结果显示，56%的措施属于“改善-环境”类别，表明港口在减少污染和提高能源效率方面取得了显著进展，而19%的措施属于“转移-经济”类别，这反映了港口在引入新技术和优化运营流程方面的努力。

尽管欧洲港口在可持续性方面取得了诸多进展，但仍然面临一些挑战。例如，绿色氢燃料的使用虽然在减少碳排放方面具有巨大潜力，但由于其能量密度较低，导致需要增加船舶上的储氢容量，这在短期内可能限制其广泛应用。此外，港口在实施冷铁系统时，也遇到了一些障碍，如频率转换问题、高昂的初始投资成本以及对港口电网容量的高需求。为了解决这些问题，需要政府提供财政支持，如直接补贴和税收减免，同时建立适合的能源市场机制，如本地能源市场或需求响应系统，以提高能源使用效率并降低运营成本。

在推动港口可持续性发展的过程中，数字化转型和技术创新起到了关键作用。例如，一些港口正在利用数字孪生技术来优化港口运营，提高能源管理效率。通过实时数据收集和分析，数字孪生可以帮助港口更精确地预测和管理能源需求，从而减少不必要的能源浪费。此外，人工智能和物联网技术的应用也使得港口能够更有效地监控空气质量、水质和排放情况，为实现碳中和目标提供数据支持。例如，某些港口已经安装了无人机和智能传感器，用于实时监测港口环境状况，并结合大数据分析，优化港口运营流程。

除了技术层面的努力，港口在推动可持续性方面还面临着社会和经济层面的挑战。例如，一些港口由于基础设施不足或缺乏明确的政策支持，进展相对缓慢。这尤其体现在某些港口，如Gioia Tauro港口，其在向绿色转型的过程中，仍然高度依赖化石燃料，导致其碳排放水平较高。为了加快可持续性转型，这些港口需要更多的政策支持和资金投入，同时加强与其他港口和相关行业的合作，共同推进绿色能源和低碳技术的应用。

在应对这些挑战的过程中，欧洲港口还积极探索新的商业模式和合作机制。例如，通过建立清洁氢能枢纽（Clean Hydrogen Hub, CHH），港口可以成为氢能生产和储存的重要节点，从而推动氢能作为未来航运燃料的广泛应用。此外，港口还通过与地方政府和私营企业合作，共同开发可再生能源项目，如海上风电、太阳能发电等，以提高能源自给率并降低运营成本。这些合作不仅有助于推动港口的可持续发展，也为整个航运业的绿色转型提供了示范。

综上所述，欧洲港口在可持续发展方面采取了多种措施，包括冷铁系统、可再生能源整合、数字化转型以及氢能技术的探索。尽管这些措施在减少碳排放和提升能源效率方面取得了显著成效，但仍需克服一些技术、经济和社会层面的障碍。因此，未来的可持续发展策略应更加注重跨部门合作、技术创新和政策支持，以确保港口能够实现其在可持续发展方面的目标，并为全球实现碳中和愿景做出更大贡献。