综述：替代能源、技术创新和优化策略在港口脱碳中的最新进展

这篇综述系统梳理了港口脱碳领域的前沿进展，重点探讨了可再生能源（如海上风电、光伏PV）、低碳燃料（LNG、氢能、氨NH3）、微电网（Microgrids）、冷 ironing（岸电）等技术的应用潜力与挑战，并提出多目标优化策略（如碳税、分时电价）以实现港口运营效率与减排目标的协同。

　　

可再生能源

港口脱碳的核心路径之一是采用可再生能源。海上风电（OWP）因其高发电潜力成为焦点，例如丹麦15%的电力来自海上风电，欧盟计划2030年实现60 GW装机容量。光伏（PV）系统在浮动太阳能电站中表现突出，如新加坡裕廊港的350 MWh年发电量。生物燃料（如甲醇）和潮汐能虽具潜力，但受技术成熟度与高成本限制，目前应用规模较小。

低碳燃料

液化天然气（LNG）可减少25%的CO₂排放，欧洲已建成50座加注站。氢能作为零碳燃料，通过电解水制氢可降低88%的排放，但储存与安全性仍是挑战。氨（NH₃）燃烧仅产生氮和水，但毒性问题需严格监管。液化石油气（LPG）因运输风险限制了推广。

技术创新

微电网整合可再生能源与储能系统（ESS），如洛杉矶港的1 MW光伏+2.6 MWh锂电系统，可平衡能源供需。冷 ironing技术通过岸电替代船舶辅助发动机，减少港口区域排放，但需解决电压兼容性问题。碳捕获（CCS）在港口微电网中可降低153吨/年的CO₂，但溶剂吸收技术的成本仍是瓶颈。数字技术（如区块链）优化物流效率，减少能源浪费。

优化策略

能源调度方面，通过协调岸桥（QC）、场桥（YC）和电动卡车（EIT）的作业时序，可降低14.15%的能耗。分时电价策略将高耗能操作移至低谷时段，减少电费支出。碳税政策通过经济杠杆促使港口减排，但需权衡服务效率与经济性。

未来方向

研究缺口包括港口特性与能源选择的匹配、低碳燃料基础设施的规模化，以及多目标优化算法的开发。政策上需结合补贴与法规，推动氢能、氨能等新兴技术的安全应用，同时加强数字化与AI在港口管理中的渗透。