《Journal of Marine Science and Engineering》：Vessel Prioritisation for Onshore Power Supply at the Port of Algeciras Using ILAPP
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岸电供应（Onshore Power Supply, OPS）可减少船舶在港停留期间辅助发动机产生的排放，但有限的电力容量和投资资源要求对船舶进行优先级排序。本研究开发了岸电实施优先级排序指数（Index for the Prioritisation of
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岸电供应（Onshore Power Supply, OPS）可减少船舶在港停留期间辅助发动机产生的排放，但有限的电力容量和投资资源要求对船舶进行优先级排序。本研究开发了岸电实施优先级排序指数（Index for the Prioritisation of Onshore Power Implementation, ILAPP），并将其应用于阿尔赫西拉斯港（Port of Algeciras）的渡轮和滚装船（Ro-Ro）交通。数据集包含2026年两个时段内27艘船舶的3901次有效靠港记录；其中25艘船舶被用于能源、排放和欧盟排放交易体系（European Union Emissions Trading System, EU ETS）建模。ILAPP整合了六项准则：靠港频率、航行燃油消耗、累计靠泊时间、通过OPS实现的净CO2减排量、总吨位（Gross Tonnage, GT）和EU ETS暴露度。由五名成员组成的专家小组的主观权重与客观的CRITIC权重相结合。经过与替代性混合方案比较后，选择了60/40的专家–CRITIC配置。在中心情景下，OPS需求达到18.32 GWh，产生11,370.11 tCO2的净减排量，相当于传统在泊排放的77.5%。合格船舶的总建模CO2相关EU ETS配额暴露度约为172万欧元，而被替代的在泊排放相当于约74万欧元的潜在可避免配额义务。Kattegat排名第一，其次是Tanger Express、Villa de Agaete、Nápoles和Wasa Express。时间一致性较弱，尽管Kattegat在两个时段和汇总样本中均保持第一。研究结果表明，仅靠港频率是不够的，相关的能源、环境和监管准则需要平衡加权。ILAPP提供了一个透明的船舶级第一阶段框架，用于识别短期和结构性的OPS优先级，而最终投资决策需要额外的技术、电气和经济评估。
论文解读文章：
研究背景与动机
maritime transport（国际海运）对国际贸易至关重要，但严重依赖化石燃料，贡献了大量温室气体排放和局地大气污染。尽管海运脱碳战略通常聚焦于航行阶段，船舶在港停留期间辅助发动机仍需持续运行以供应酒店服务（hotel services）、通风、泵送、安全系统和货物或乘客操作。国际海事组织（IMO）2023年战略已认可包括岸侧电力在内的港口措施，作为国际航运迈向净零温室气体排放转型的一部分。
岸电供应（Onshore Power Supply, OPS），亦称shore power或cold ironing，允许靠泊船舶关闭辅助发动机并从港口电网获取电力。然而，OPS部署面临电气容量、投资资源有限以及技术改造机会稀缺等约束。欧洲监管框架正加速OPS实施：自2024年起海运逐步纳入欧盟排放交易体系（EU ETS）；FuelEU Maritime法规要求逐步严格的温室气体强度标准；替代燃料基础设施法规（Regulation (EU) 2023/1804）要求跨欧洲运输网络主要港口具备充足OPS容量。然而，现有研究很少将这些维度整合为船舶级部署序列，特别是在电力容量、投资资源或改造机会有限时无法直接提供优先级排序。阿尔赫西拉斯港因其高频渡轮和滚装船（Ro-Ro）服务、异构船队和短海航线等特点，构成了理想的研究案例。
主要技术方法
研究人员采用混合方法设计，结合船舶级定量评估与结构化专家征询。运营数据由阿尔赫西拉斯湾港务局提供，覆盖2026年2月至3月（M1）和5月至6月（M2）两个时段。完整运营样本包含27艘船舶的3901次有效靠港记录，其中25艘具有足够技术信息的船舶用于能源、排放、EU ETS和ILAPP计算。通用船舶面板包含M1和M2两个时段均运营的十艘船舶，用于评估时间排序一致性。
关键技术方法包括：第一，基于Tier 3功率法估算航行和在泊燃油消耗、OPS电力需求、直接与间接CO2排放及EU ETS配额暴露度；第二，开发ILAPP指数，整合靠港频率、航行燃油消耗、累计靠泊时间、净CO2减排量、总吨位和EU ETS暴露度六项准则；第三，通过五名专家的直接100分分配获取主观权重，并应用CRITIC（Criteria Importance Through Intercriteria Correlation）方法获取客观权重，经比较后选定60/40专家–CRITIC混合配置；第四，在两个观测时段验证排序的鲁棒性和时间变异性。
研究结果
3.1 运营样本与船舶特征
清理后的运营数据集包含3901次有效靠港记录。M1时段有919次靠港对应13艘船舶，M2时段有2982次靠港涉及24艘船舶。运营活动高度集中于有限的重复船舶群。靠港频率和累计靠泊时间代表了相关但不等效的OPS相关性维度——高频短靠和少量长靠可产生相似的累计电力需求。
3.2 能源、环境与EU ETS结果
在中心情景下，25艘技术建模船舶在两个观测时段产生估计OPS电力需求18.32 GWh。传统辅助发动机在泊运行估计产生14,668.39 tCO2，而电网供电产生3298.28 tCO2，净减排11,370.11 tCO2（77.5%）。在2026监管参考条件下（100%履约因子、EUR 75 tCO2?1），合格船舶的CO2相关EU ETS暴露度约172万欧元，可避免配额义务约74万欧元。泊位级初步筛选估计最大单船OPS功率需求在1.8 MW至0.8 MW之间。
3.3 专家加权与准则间依赖性
五名专家一致认为六项准则均相关。航行燃油消耗获得最高专家权重（23%），其次为累计靠泊时间（20%）。个体分配差异显著，特别是航行燃油消耗权重范围为5%–40%。相关性分析显示准则间存在部分重叠信息，方差膨胀因子（VIF）分析确认多重共线性集中在航行燃油消耗（VIF=17.85）、净CO2减排量（VIF=11.24）和EU ETS暴露度（VIF=12.89）。
3.4 CRITIC加权与混合ILAPP排序
CRITIC方法产生与专家权重显著不同的分布，总吨位获得最高客观权重（32.54%），而能源和环境相关准则权重较低。选定的60/40混合配置中，Kattegat以82.76分排名第一，其次为Tanger Express（48.24）、Villa de Agaete（47.91）、Nápoles（47.90）和Wasa Express（46.49）。排序对专家仅配置高度稳定（ρ=0.986, τ=0.933），留一专家敏感性分析确认排名对专家组组成高度鲁棒。
3.5 时间变异性与结构性优先级
十个通用船舶的时间一致性较弱（ρ=0.091, τb=0.067）。Kattegat在两个时段均保持第一，确认其为最持久的OPS优先级。Tanger Express从第二降至第八，而Nápoles从第十升至第二。研究识别出Kattegat为唯一持续领先的结构性优先级船舶，ILAPP应定期重新计算而非视为永久部署序列。
讨论与结论
讨论部分首先阐述了OPS的环境与能源意义：77.5%的减排证实了OPS的巨大脱碳潜力，但间接电网排放占22.5%，说明净效益取决于供电碳强度。讨论强调了仅靠港频率不足以表征OPS相关性，必须同时考虑靠泊时间、酒店负荷和船舶特征。从基础设施视角，泊位级功率需求仅为部署可行性的一个组成部分，最终规划还需考虑泊位占用模式、负荷时间重合、变电站容量、电压频率兼容性等。
在监管与经济意义方面，EU ETS可避免配额义务代表了监管收益而非完整投资盈利性指标。ILAPP识别的是需进一步技术与经济评估的候选对象，而非直接决定投资可行性。
关于鲁棒性，混合加权方案的核心贡献在于平衡了专业判断与统计独立性。CRITIC通过降低相关准则块的组合影响、提升统计独立性较强的准则权重来解决多重共线性问题。60/40配置保持了专家判断的主导地位，同时减少了统计冗余准则的影响。敏感性分析表明，移除航行燃油消耗后排序仍与基线高度一致（ρ=0.971），说明该准则提供补充信息但不决定整体排序结构。
局限性包括：两个观测时段非连续且可能无法代表年度季节性；辅助负荷、燃油消耗和有效连接时间的直接测量数据普遍不可用；专家小组为探索性而非统计代表性。未来研究应采用全年运营数据集、纳入实测数据、扩展利益相关者参与，并将船舶级优先级阶段与电网约束、船舶–泊位兼容性、改造成本和投资分析相整合，使框架从初步筛选工具演进为完整的分阶段OPS部署决策支持方法。
研究结论翻译：
本研究的主要发现表明，所提出的ILAPP框架为在阿尔赫西拉斯港识别OPS部署优先级提供了稳健的船舶级基础。该指数采用混合专家–CRITIC加权方法整合了六项运营、能源、环境、物理和监管准则。在中心情景下，25艘技术建模船舶产生了估计18.32 GWh的OPS电力需求。在有效连接时段内替代辅助发动机发电将在泊排放从14,668.39 tCO2降至3298.28 tCO2，对应11,370.11 tCO2（77.5%）的净减排量。合格船舶的建模CO2相关EU ETS暴露度约172万欧元，潜在可避免配额义务约74万欧元。选定的60/40专家–CRITIC配置在保持专业判断的同时部分修正了准则间冗余，并产生相对于专家仅方案高度稳定的排序。Kattegat以明显优势成为领先OPS候选者，在两个观测时段和汇总分析中均排名第一，支持其作为结构性优先级的认定。M1与M2之间较弱的时间一致性表明船舶优先级可随运营活动变化。ILAPP应定期重新计算，并解释为详细技术和经济评估的序列而非自动投资决策。该框架提供了将异构靠港记录和船舶级信息转化为透明部署序列的可复现方法，其应用可帮助港务局识别高频优先级船舶、组织分阶段基础设施研究并将兼容性分析导向最相关候选对象。最终OPS部署决策需要后续泊位级电气容量、运营可用性、连接兼容性和基础设施需求评估。未来研究应通过全年数据集验证时间稳定性，纳入实测辅助负荷数据，并将船舶级优先级阶段与电网约束、改造成本和完整技术–经济分析相整合。
