短途海运与港口在船舶全生命周期碳排放中的关键作用评估：基于欧洲与亚洲集装箱运输走廊的实证研究

本研究针对短途海运和港口作业在船舶全生命周期碳排放(WtW)中的贡献问题，创新性地构建了自下而上的WtW模型，通过欧洲（泰恩-鹿特丹）和亚洲（三宝垄-新加坡）两条典型集装箱运输走廊的对比分析，首次量化了航运海上作业(47.3%/70.1%)、港口内航运作业(32.7%/18%)和港口运营(20%/11.9%)的碳排放占比差异，揭示了航线距离对排放结构的影响规律，为制定区域差异化减排策略提供了科学依据。

　　

在全球贸易80%依赖海运的背景下，航运业贡献了2.8%的CO₂
排放量，且国际海事组织(IMO)预测若不干预，2050年排放量将增长50%。尽管IMO设定了2050年净零排放目标，但现有研究多聚焦"油箱到尾流"(TtW)排放，忽视燃料生产运输环节的"油井到油箱"(WtT)排放，导致碳排放被低估12%-16%。更关键的是，短途海运因频繁靠港的特性，港口作业排放占比显著高于远洋航运，但当前研究往往将航运与港口排放割裂评估，这种碎片化分析阻碍了减排措施的协同优化。

为破解这一难题，来自英国纽卡斯尔大学等机构的研究团队在《Marine Pollution Bulletin》发表重要成果。研究创新性地开发了整合WtT和TtW的自下而上模型，通过自动识别系统(AIS)实时追踪船舶航行状态（巡航、慢速航行、机动、锚泊、靠泊），结合港口设备能耗数据，首次实现了短途海运走廊碳排放的精细化解析。研究选取欧洲泰恩-鹿特丹（平均航程694海里）和亚洲三宝垄-新加坡（1849海里）两条典型航线，采集2023年上半年51次和89次航行的AIS数据，建立包含主发动机(ME)、辅机(AE)和锅炉的燃料消耗模型，并创新性采用碳强度法估算非重点港口的排放。

能源与碳足迹估算部分显示：欧洲案例中航运海上、港口内航运和港口运营分别贡献47.3%、32.7%和20%排放，印证短航线港口排放更显著；亚洲案例三项占比变为70.1%、18%和11.9%，凸显长距离航线海上作业的主导性。案例研究1具体发现：英国泰恩港电动集装箱装卸设备(CHE)因清洁电网实现显著减排，其碳强度(30.07 kgCO₂
eq/TEU)仍高于采用自动化轨道吊(ARTG)的三宝垄港(26.22 kgCO₂
eq/TEU)，揭示设备现代化比能源类型更能提升效率。

讨论与减排启示部分强调：虽然航运排放占80%-88%，但港口通过三方面助推减排——提供替代燃料基础设施、优化靠泊计划缩短热停时间、推广虚拟到港(Virtual Arrival)技术。敏感性分析表明：10%的辅机功率转用岸电(OPS)在欧洲减排1.07%，但在印尼反增0.2%，警示电网清洁度对岸电效益的关键影响；而10%的锚泊时间转化为降速航行，可实现0.32%-0.43%减排，为操作优化提供量化依据。

该研究突破性地构建了首个涵盖WtW全链条的短途海运碳排放模型，其创新性体现在三方面：首次量化不同航距下港口排放的弹性系数，为区域政策制定提供差异化管理依据；开发碳强度动态分配法，解决港口数据碎片化难题；揭示电网清洁度与设备现代化对港口减排的协同效应。研究结果直接支撑IMO 2050战略实施，特别是为绿色航运走廊建设提供了方法论工具和基准数据，对推动《巴黎协定》航运减排目标实现具有重要实践价值。