海南省港口和船舶高分辨率排放清單研究

海南省港口和船舶高分辨率排放清單研究High-resolutionshipandportemissioninventoryof清華大學2023年9月TsinghuaUniversitySeptember,2023報告負責人劉歡清華大學環(huán)境學院教授技術報告承擔單位清華大學環(huán)境學院顧問專家組鄭君輸香港科技大學（廣州）陳俊峰交通運輸部水運科學研究院環(huán)保中心李濤交通運輸部環(huán)境保護中心君航中國環(huán)境科學研究院機動車排污監(jiān)控中心鄰春曉中國環(huán)境科學研究院機動車排污監(jiān)控中心吳曉晨海南省環(huán)境科學研究院符志良洋浦經(jīng)濟開發(fā)區(qū)交通運輸和港航局致謝本研究由清華大學環(huán)境學院統(tǒng)籌撰寫，由能源基金會提供資金支持。關于清華大學環(huán)境學院清華大學環(huán)境學院源于清華大學1928年設立的市政工程系。1977年建立中國第一個環(huán)境工程專業(yè)，2011年在清華大學百年校慶之際發(fā)展為環(huán)境學院。清華大學環(huán)境學科在最近連續(xù)三次的教育部學科評估中獲得環(huán)境科學與工程一級學科第一名；2022年QS環(huán)境學科世界大學排名第9，在所有亞洲大學的環(huán)境學科中排名第1。在最近的數(shù)十年中，在教育部、生態(tài)環(huán)境部、科學技術部等有關部委的大力支持下，環(huán)境學院在師資隊伍、學科建設、人才培養(yǎng)、科學研究和國際合作等方面取得了優(yōu)異的成績。環(huán)境學院建立了以環(huán)境科學、環(huán)境工程、環(huán)境管理三大學科方向為基礎，涵蓋多要素多介質的綜合性、交叉型學科體系，下設環(huán)境工程系、環(huán)境科學系和環(huán)境規(guī)劃與管理系。教師中現(xiàn)有4名中國工程院院士（其中2位為美國工程院外籍院士），教師隊伍具有很強的創(chuàng)新能力、凝聚力和團隊合作精神，為高水平教學、科研和社會服務工作的順利開展提供了有力保障。學院建立了“環(huán)境模擬與污染控制國家重點聯(lián)合實驗室”、“國家環(huán)境保護大氣復合污染來源與控制重點實驗室”等高水平開放式研究機構，長期擔任教育部高等學?！碍h(huán)境科學與工程教學指導委員會”和“環(huán)境工程專業(yè)教學指導分委員會”的主任單位。學院為國家重大環(huán)境問題的解決和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施提供了技術服務、理論支持和決策支撐，成為環(huán)境保護高層次人才培養(yǎng)基地和高水平科學研究中心，在國內(nèi)外環(huán)境保護領域享有很高的聲譽。關于能源基金會能源基金會是在美國加利福尼亞州注冊的專業(yè)性非營利公益慈善組織，于1999年開始在中國開展工作，致力于中國可持續(xù)能源發(fā)展?；饡诒本┮婪ǖ怯浽O立代表機構，由北京市公安局頒發(fā)登記證書，業(yè)務主管單位為國家發(fā)展和改革委員會。能源基金會的愿景是通過推進可持續(xù)能源促進中國和世界的繁榮發(fā)展和氣候安全；使命是通過推動能源轉型和優(yōu)化經(jīng)濟結構，促進中國和世界完成氣候中和，達到世界領先標準的空氣質量，落實人人享有用能權利，實現(xiàn)綠色經(jīng)濟增長。致力于打造一個具有戰(zhàn)略眼光的專業(yè)基金會，作為再捐資者、協(xié)調(diào)推進者和戰(zhàn)略建議者，高效推進使命的達成。項目資助領域包括電力、工業(yè)、交通、城市策略傳播七個方面。通過資助中國的相關機構開展政策和標準研究，推動能力建設并促進國際合作，助力中國應對發(fā)展、能源、環(huán)境與氣候變化挑戰(zhàn)。除上述七個領域的工作，能源基金會還致力于支持對中國低碳發(fā)展有重要影響的綜合性議題的研究和實踐，并成立了六個綜合工作組：中長期低碳發(fā)展戰(zhàn)略、城鎮(zhèn)化、煤炭轉型、電氣化、空氣質量、國際合作。報告正文免責聲明-若無特別聲明，報告中陳述的觀點僅代表作者個人意見，不代表能源基金會的觀點。能源基金會不保證本報告中信息及數(shù)據(jù)的準確性，不對任何人使用本報告引起的后果-凡提及某些公司、產(chǎn)品及服務時，并不意味著它們已為能源基金會所認可或推薦，或Disclaimer-Unlessotherwisespecified,theviewsexpressedinthisreportarethonotnecessarilyrepresenttheviewsnotguaranteetheaccuracyoftheinformationanddataincludedinthisreportandwillnotberesponsibleforanyliabilitiesresultingfromorrelatedtousingthisreportbyanythirdpart-ThementionofspecifiorrecommendedbyEnergyFoundationChinainpreferencetoothersofasimilarnaturethat 2 2 5 5 24 39 42 42 47 53 53 57 63 64 64 69 74 77 79 79 1第1章緒論1.1研究背景近年來，隨著藍天保衛(wèi)戰(zhàn)深入實施，海南省環(huán)境空氣質量總體優(yōu)良，但各市縣頻繁出現(xiàn)的持續(xù)臭氧污染過程已成為困擾全省大氣環(huán)境質量改善的關鍵問“十四五”生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》把碳達峰碳中和納入生態(tài)文明建設整體布局。2022年海南省的政府工作報告明確提出，海南要守牢生態(tài)環(huán)境質量底線，爭當“雙碳”工作優(yōu)等生。航運業(yè)是海南省自由貿(mào)易港經(jīng)濟的命脈，也是CO2以及大氣污染物的重要來源。據(jù)估算，船舶排放對我國PM2.5年平均貢獻最高值可達改善提出了新的難題和挑戰(zhàn)。另一方面，由于碳和大氣污染物同根同源，減污降碳協(xié)同增效具有科學性和可操作性，航運業(yè)的“雙碳”進程將為海南省空氣質量持續(xù)改善注入新動能，推進國家生態(tài)文明試驗區(qū)建設。作為首個中國特色自由貿(mào)易港，將海南港口的綠色低碳港口成功做法總結形成可復制可推廣的經(jīng)驗，對實現(xiàn)港口整體綠色轉型，建設國際領先的智慧綠排放清單是識別碳和污染物主要排放源、量化排放對污染貢獻的基礎。然而，海南省目前已有的船舶和港口排放清單精度較低，難以滿足精細化碳排放管理、空氣質量改善的需求。主要體現(xiàn)在尚未形成提供高分辨率排放清單的方法體系，缺乏船舶、貨物裝卸設備、港作機械和港口集疏運車輛的活動水平和排放因子數(shù)據(jù)，無法正確體現(xiàn)和反映本地排放的特點，亟需一套綜合評估港口區(qū)海南水域，應使用硫含量不大于0.1%m/m的船用燃油。但據(jù)管理部門反映2的普通柴油等。不同的船舶遵循的排放標準不同。具有中國船籍在我國水域航括中國的沿海船、少數(shù)內(nèi)河船和江海直達船，同時又包括中國籍和外國籍遠洋內(nèi)多種燃油和排放標準共存，船舶排放及其環(huán)境影響仍有待全面和清晰的認識。針對海南自由貿(mào)易港的清潔航運發(fā)展需求，一方面要對海南省港口和船舶碳和地船舶排放現(xiàn)狀和影響程度；另一方面要結合未來海南自由貿(mào)易港的發(fā)展規(guī)劃，系統(tǒng)評估柴油、LNG、電動化等不同能源和措施組合對大氣污染物和溫室氣體1.2研究目標開展海南自由貿(mào)易港建設下，我省船舶污染排放現(xiàn)狀調(diào)查工作，并利用船舶污染來源工具匯總計算現(xiàn)有船舶大氣污染排放現(xiàn)狀，建立一套海南省高時空1.3研究內(nèi)容（1）海南水域船舶排放現(xiàn)狀基于我國最新船舶自動識別系統(tǒng)（AIS）數(shù)據(jù)中海南水域的船舶行駛軌跡和本地船舶注冊信息中的靜態(tài)技術參數(shù)，包括船舶類型、噸位、船齡等，利用最新研發(fā)的第二代非集計動力法船舶排放模型（SEIMv2.0），結合本地化船舶排放因子，建立分工況、分船型、精確至航線的高時空分辨率船舶排放清單，段海南水域、港口區(qū)域及典型航線上的船舶活動和排放特征，并評估船舶排放管控措施的適用范圍、低排放航線和春節(jié)等節(jié)假日特殊時段對海南省船舶流量（2）海南港口港作機械排放現(xiàn)狀合本地化CHE排放因子、負荷因子、燃料校（3）海南港口集疏運車輛排放現(xiàn)狀基于港口貨物物流信息中的貨運車輛出發(fā)-到達（OD）位置、車輛軌跡以及海南路網(wǎng)等信息確定貨運車行駛路線，估算不同類型貨運車的活動水平；基于動態(tài)排放模型計算運輸車輛排放，通過車輛運行模式和車輛基礎信息獲取污染物排放因子。基于分車型排放因子、活動水平及行駛路線等信息，建立港口集疏港貨運車高分辨率污染物排放清單，并在地圖上展示集疏港貨運車排放進;45第2章海南水域船舶排放現(xiàn)狀2.1研究現(xiàn)狀2.1.1船舶排放清單研究現(xiàn)狀建立船舶大氣污染物排放清單是評估船舶排放影響的重要基礎，基于清單對水運排放的時空特征進行分析，進而展開排放控制措施的評價和減排路徑的探索，為實際政策制定和脫碳減排奠定基礎。最早的排放清單計算探索可以追溯到上世紀末，美國環(huán)境保護署對船舶排放因子和船舶發(fā)動機功率展開了研究，建立了船舶活動水平和排放因子數(shù)據(jù)庫[1]。隨著海運貿(mào)易數(shù)據(jù)和船舶活動數(shù)據(jù) 收集機制的完善，船舶大氣污染物排放清單的建立逐漸由基于統(tǒng)計數(shù)據(jù)和經(jīng)驗清單計算方法發(fā)展。目前，船舶排放清單建立方法按所獲取的數(shù)據(jù)類型可歸為于船舶靜態(tài)技術參數(shù)的動力法[2]，4）基于航運自動識別系統(tǒng)（AIS）數(shù)據(jù)的動（1）基于燃料統(tǒng)計數(shù)據(jù)的油耗法燃油法是自上而下的計算方式，通過船舶燃油的消耗量和燃油排放因子計算得到總體的船舶排放情況，計算公式如式（2.1-1）所示。由于沒有對船舶單等污染物排放水平和排放的空間分布上較真實情況有較大差異[3]。因此目前燃要對區(qū)域內(nèi)部的空間分布進行進一步分析，一般是基于船舶流量數(shù)據(jù)對估算得Aj，第j類船舶在所有船舶中的百分比，單位：%；EFp,j，基于燃料的第j類船舶排放的污染物p的排放因子，單位：克/千克；6排放時，通?；谌剂线M行分類。這與二者的形成機制有關。用于船舶排放空間分配的早期數(shù)據(jù)集主要包括美國船只自動化互助救助系統(tǒng)（AMVER）、國際綜合海洋大氣數(shù)據(jù)集（ICOADS）和國際海事組織的遠程識別與跟蹤系統(tǒng)（LRIT）等[4]?？傮w而言，燃油法計算過程相對簡單，數(shù)據(jù)相對容易獲取，在全球船舶污染問題開始受到關注的初期，可以提供一個數(shù)量級相對準確的全球硫排放清單，為船舶排放歷史趨勢的推演、未來情景預測、全球大氣環(huán)境與氣候影響的評估等提供了關鍵的數(shù)據(jù)基礎[5-8]。但該方法不考慮船舶技術特征和運（2）基于貿(mào)易數(shù)據(jù)的排放計算法貿(mào)易法是根據(jù)貿(mào)易對之間的水路貨物運輸?shù)葦?shù)據(jù)，利用經(jīng)驗給出假設和參數(shù)取值，將貿(mào)易和排放聯(lián)系起來，進行船舶排放計算。該方法對數(shù)據(jù)的要求較低，可以基于經(jīng)驗對數(shù)據(jù)缺失較嚴重的地區(qū)進行評估假設，但準確性受限于數(shù)參數(shù)，估算了亞洲水域國際航運的SO2排放量[9]。近些年也有研究基于AIS系統(tǒng)度計算，并將排放分配到貿(mào)易商品和貿(mào)易國上，對全球交易和運輸市場減排提（3）基于船舶靜態(tài)技術參數(shù)的動力法基于船隊靜態(tài)技術參數(shù)的動力法（簡稱靜態(tài)動力法）是利用船隊注冊數(shù)據(jù)（如英國Lloyd數(shù)據(jù)庫）或港口船舶進出艘次數(shù)據(jù)（如簽證數(shù)據(jù)）中的發(fā)動機功率信息，假定每類船舶的平均負載和航行時間，結合基于功率的排放因子（g/kW·h）計算得到船舶各種污染的排放量。由于船隊數(shù)據(jù)中可以獲得每艘船舶的發(fā)動機功率，因此該方法能夠較好地體現(xiàn)單船排放的差異，相較于油耗7LFj，第j類船舶的平均航行負載；EFp,j，基于發(fā)動機功率的第j類船舶排放的污染物p的排放因子，單位船舶的排放清單[11]。同年Endre后又基于該模型更新了全球船舶排放清單，提高了清單的空間分辨率[13]。靜態(tài)統(tǒng)計法在計算船舶污染物排放的同時可計算燃油消耗量，在全球尺度上能夠與燃油法建立的排放清單進行總量的相互校驗。由于靜態(tài)統(tǒng)計法利用單船發(fā)動機功率參數(shù)進行計算，排放計算的主體從燃油消耗量轉變成了船舶本身，因此能夠實現(xiàn)船舶排放在船隊結構上進行細化表征，相較于燃油法具有一定的優(yōu)越性。同時該方法在港口尺度可以基于船舶進出港的簽證數(shù)據(jù)進行逐艘次的計算，在港口范圍內(nèi)使用有較好的表現(xiàn)。但該包含船舶的實際活動信息，因此計算過程中需要對活動水平進行大量假設，增加了排放的不確性定性，且空間上仍無法分配（4）基于航運自動識別系統(tǒng)（AIS）數(shù)據(jù)的動力法區(qū)別是其將AIS數(shù)據(jù)作為活動水平數(shù)據(jù)，結合船舶額定功率、設計航速等靜態(tài)技術參數(shù)，通過模擬船舶發(fā)動機的實際工作狀態(tài)，實現(xiàn)在船舶真實航行軌跡的高精度排放表征。AIS動力法可進一步分為集計法和非集計法兩大類。集計法將預先對AIS數(shù)據(jù)中每類或每艘船舶在船舶的技術參數(shù)進行匹配后逐船計算排放，最后利用集計的網(wǎng)格化AIS信號強度進行排放的空間分配。非集計動力法的核心思想則是跟蹤AIS數(shù)據(jù)中每艘船舶在航行過程的動態(tài)變化，從微觀視角進行船舶運行工況的判斷和發(fā)動機瞬時計算的船舶排放通常包含主發(fā)動機、輔發(fā)動機和鍋爐，計算公式如式（2.1-3）8所示。由于動力法和船舶實際運行情況緊密聯(lián)系，是目前分辨率最高的一種排按照對船舶動力數(shù)據(jù)的不同處理方式，動力法又分為集計法和非集計法。集計法先將統(tǒng)計每艘船舶在不同工況下的航行時間，再進行計算，然后利用集得到單艘船舶的瞬時排放，再依據(jù)不同計算目標進行累計，得到不同船型、不全球船舶排放清單進行了計算，是目前國際上最權威的船舶排放清單之一[17]。我國利用AIS動力法建立船舶清單的起步較晚。在全國尺度上，2016年Liu國船舶排放清單，并進行了多維排放表征[19]；Fu建立了全國至港口多尺度的船舶排放清單，并將船舶排放特征與機動車進行了對比分析[20]；Li采用貨物和港船舶排放路徑[21]。在區(qū)域尺度上，不少研究者利利用AIS動力法口分布較為密集的長三角[22]、環(huán)渤海[23,24]和珠三角[25,26]水域的船舶排放清單。9在港口尺度上，AIS動力法的應用已包括香港港[27]、上海港[28]、天津港[29]、寧波-舟山港[30]、青島港[31]、大連港[32]和南京港[33]等地的船舶排放清單。舶排放清單具有不確定性更小、研究尺度更靈活、分辨率更高等優(yōu)點，是目前息的記錄具有較高的準確度，使該方法能夠靈活地適應多尺度船舶排放清單的成本較高，通常需要搭建大數(shù)據(jù)技術框架進行排放方法的建模，因此目前我國），缺失信號進行直線插值，這樣方法顯著的弊的情況，降低排放清單時空分布的準確性。另對排放模型的準確度和靈敏度也提出了更高的要求。在中國范圍內(nèi)，內(nèi)河船舶非集計動力法在數(shù)據(jù)處理和技術方法上都仍需要進一步提升，以響應船舶減排2.1.2基于航線的船舶排放現(xiàn)狀研究現(xiàn)狀船舶靜態(tài)數(shù)據(jù)中的載重噸位等特征對船舶航行狀態(tài)進行再分析，逐次識別船舶航程的出發(fā)與到達國，從而推算出與運輸船舶類型相匹配的海運貨物類型、貿(mào)易量及海運排放量。隨著全球貿(mào)易和物流的不斷發(fā)展，海運航線成為出發(fā)國和到達國貨物和人員運輸?shù)闹匾緩健Ｈ欢?，船舶在航行過程中會產(chǎn)生大量的排放，對第三方國家的大氣環(huán)境和人類健康產(chǎn)生負面影響。例如，2018年，SchimvanderLoeff等人將船運單數(shù)據(jù)與船舶AIS數(shù)據(jù)關聯(lián)，同時利用動力感性的基于航程的詳細貨類信息目前，因此多應用于原油、散貨等船型運載貨物易識別的商品的推算，對于集裝箱貨類的推算少有研究。且其于AIS識別多邊貿(mào)易航線的計算成本較高、算法復雜，因此在推廣到地區(qū)或全球尺度時存在（COP26）上，英、美、德、日等22個國家共同簽署了《克萊德班克宣言》 然不是《克萊德班克宣言》的簽署國，但是參與了第一條綠色航運走廊的建設，項研究分析了在深圳和長灘之間建設一條以氫燃料電池為動力的零排放集裝箱鍵的結論是如果在深圳和長灘航線途中增設新燃料加注點以解決續(xù)航里程短的色走廊和新能源技術的應用、經(jīng)濟措施等并列，是推動未來海運部門實現(xiàn)碳中應和成本以及政策和監(jiān)管支持。然后將航道分為四種類型：高可行性但低影響的“速贏”，高可行性和高影響的“游戲規(guī)則改變者”，低可行性和低影響的航線和東北亞-美國汽車運輸航線）進行了綠色航運走廊的可行性分析。研究結果表明，前兩條航線在燃料選擇、貨物、政策環(huán)境和船舶類型方面展現(xiàn)了足夠的影響規(guī)模和必要的特異性，為航運業(yè)加速脫碳提供了可行的路線圖。東北亞-美國汽車運輸航線實現(xiàn)零排放與汽車產(chǎn)業(yè)等利益相關者的行動緊密相關。在這條航線上，行業(yè)參與者可以在零排放燃料在全球推廣前，在整個價值鏈上進行港口與港口間的合作以減少排放[38]。馬士基零碳航運中心從四個維度——合適的航道、船型、替代燃料和利益相關者——評估北歐-波羅的海綠色航運走廊的丹港和漢堡港之間的集裝箱航線航程距離短，已形成生產(chǎn)線運營，因此適合建估了美中集裝箱走廊沿線遠洋船中用液氫替代傳統(tǒng)化石燃料的可行性。研究發(fā)綜上所述，目前開展的基于航線的船舶排放研究主要聚焦于雙邊貿(mào)易具體案例，依賴具有商業(yè)敏感性的貿(mào)易貨單數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對特定貿(mào)易對航線上船舶排放的測算?；诤匠痰拇芭欧诺慕Y果，能夠為未來航運凈零排放的主要路徑之一的綠色走廊、新燃料加注站點的可行性評估提供數(shù)據(jù)基礎?；贏IS的航程排放的測算方法學構建是此方法擺脫商業(yè)數(shù)據(jù)的依賴、推廣到區(qū)域或全2.2船舶排放清單計算方法學2.2.1基于AIS數(shù)據(jù)的船舶排放清單模型（SEIM）方法概述本研究所建立的SEIMv2.0模型是一種基于船舶大數(shù)據(jù)和非集計動力算法的排放清單計算模型。該模型由全球AIS數(shù)據(jù)驅動，根據(jù)船舶運行過程中的航速和發(fā)動機功率變化計算瞬時的大氣污染物和溫室氣體排放水平。區(qū)別于基于態(tài)技術參數(shù)信息，實現(xiàn)逐船、逐時排放狀態(tài)的動態(tài)模擬。得益于AIS數(shù)據(jù)的全樣本和高頻率（數(shù)秒至數(shù)分鐘）的優(yōu)勢，SE分辨率對研究區(qū)域內(nèi)的排放數(shù)據(jù)進行聚合，從而“自下而上”形成高分辨率船SEIM模型的最初版本（SEIMv1.0）由清華大學劉歡團隊[18]建立，用于計入了下列幾種技術來提升船舶排放清單的可靠性：1）利用雙層嵌套模擬域方法法來填補長時間AIS信號缺失。為了及時更新近幾年排放控制政策下的船舶排法的改進主要包括1）開發(fā)航線修復算法，改善缺失信號線性插值導致的航料標準3）建立與國際上和國內(nèi)逐步實施的排放控制政策銜接的減排修正方段，首先對收集到的原始AIS數(shù)據(jù)和多源船舶技術參減及缺失參數(shù)估算等，建立動態(tài)AIS數(shù)據(jù)庫和船舶靜舶活動軌跡識別中國內(nèi)河船。在排放計算階段，需要設置模擬區(qū)域、排放因子、低負荷調(diào)整因子等參數(shù)作為基礎輸入?yún)?shù)，通過發(fā)動機負荷計算、運行工況判部分缺失信號進行航線修復，最后結合排放控制技術進行系數(shù)修正，從而建立船舶排放清單數(shù)據(jù)集。在結果分析階段，將對模型生成的排放數(shù)據(jù)集進行匯總與聚合，進行可視化和統(tǒng)計分析。SEIMv2.0模型基于Python語言編寫，在量、模型穩(wěn)定性及結果準確性等方面均有所提升。經(jīng)過模型數(shù)十億的計算，能夠獲得高信息密度的船舶排放數(shù)據(jù)集，一方面可基于AIS信號傳輸時間和船舶的經(jīng)緯度位置建立高時空分辨率的排放清單，另一方面可以結合船舶靜態(tài)資料計算流程AIS信號數(shù)以Ni表示；2）基于船舶i的海上移動通信業(yè)務標識（MMSI）編碼，將其靜態(tài)技術信息與動態(tài)序列進行匹配，獲取該船舶的船型、建造年代、載重噸、主機功率、主機類型、主機轉速和設計航速等靜態(tài)信息列表；3）最后以每位，基于船舶瞬時的航速、航行工況及發(fā)動機輸出功率，以微觀視角對船舶的主發(fā)動機、輔發(fā)動機與鍋爐分別進行排放模擬計算。本研究對船舶的分類標準型；按船舶的載重噸位將其尺寸分為不同的等級，包括0~9099噸、10000~即低速柴油發(fā)動機（SSD）、中速柴油發(fā)動機（MSD）和奧托循環(huán)液化天然氣），四種；而船舶航行過程中的運行工況根據(jù)其負載和航速判斷，包括巡航（Cruising）、機動操縱（Maneuvering）、錨泊（Anchorage）和?？浚˙erth）本研究針對主機、輔機和鍋爐的計算方法略有差異。由于船舶的主機功率通?？梢詮撵o態(tài)庫中獲得較完整的數(shù)據(jù)，因此可基于船舶主機的額定功率和瞬時負荷情況來計算實際輸出功率，從而結合排放因子和運行時間來計算瞬時排i從船舶靜態(tài)信息庫中獲??；EFain是船舶i主機產(chǎn)生的物種p的排放因子），試結果為基準，并結合了我國的船舶燃料油標準進行校正，對于我國內(nèi)河船，i,n是船舶i在第n個AIS信號時的主機負荷系數(shù)；LLi在第n個AIS信號時產(chǎn)生的物種p在主機在低負荷狀態(tài)（LF<0.2）運行時的其中，船舶實時負荷系數(shù)可以根據(jù)螺旋槳定律，通過船舶瞬時航速和其最對于船舶輔機和鍋爐，由于船舶注冊信息中的額定功率資料不完善，因此不同工況下的默認輸出功率。每艘船舶的輔機和鍋爐排放計算方法分別如式2.2-4）號之間產(chǎn)生的大氣污染物或溫室氣體p的排放量（tpiuxiliary和p分別），輔機和鍋爐產(chǎn)生的物種p的排放因子（），準影響。船舶輔機和鍋爐的輸出功率采用之前的研究[1最后，將所有船舶所產(chǎn)生主機、輔機和鍋爐排放量進行合計獲得總排放量，Ei,p=∑1Ei,n,p=∑1(E+Eiliary+Eer)式（2.2-5）量（tEi,n,p是船舶i在第n與n+1個AIS信號之間產(chǎn)生的物種p的總排放量數(shù)據(jù)來源本研究中使用的船舶動態(tài)信息主要來自船載自動識別系統(tǒng)（AIS）。為了避免船舶在航行過程中發(fā)生碰撞，提高船舶航行中的安全性和效率，更好的管舶安裝AIS。該系統(tǒng)由船載設備、岸基和衛(wèi)星接收站組成，船舶航行過程中，（S-AIS）接收并實時傳輸?shù)椒掌魃蟽Υ?，研究表明，基站僅能接收距離50信號發(fā)射時間、船舶位置（經(jīng)度和緯度）、地面航速、航向、運行工況、吃水、目的地等字段信息，在進行層層清洗之后將用于建碼是船舶無線電通信系統(tǒng)在其無線電信道上發(fā)送的能獨特識別各類臺站和成組呼叫臺站的一列十位數(shù)字碼，其前三位是國家代碼，后七位是關于船舶其它信息的識別碼。船舶地面航速為報文發(fā)送時刻船舶的地面航行速度，以“節(jié)”為單船長、船寬、船舶總噸、載重噸和設計航速等信息，將與多源的船舶技術參數(shù)船舶靜態(tài)信息是指船舶建造后固有的、不隨實際駕駛位（DWT）、額定發(fā)動機功率、設計速度、船旗國、建造年份等。船舶靜態(tài)信本研究的船舶靜態(tài)信息數(shù)據(jù)庫主要收集了勞氏船級社、中國船級社和東亞其他國家船級社收集船舶檔案信息，構建船舶技術規(guī)范數(shù)據(jù)庫（STSD），該數(shù)據(jù)庫在過去六年中不斷更新，從最早的約80000艘全球遠洋船舶覆蓋到約120000艘全球遠洋船只和東亞本地船只。結合AIS靜態(tài)消息和全球漁業(yè)觀察（GFW）數(shù)據(jù)庫收集的有效信息，從2016-2019年開始逐年淘汰老舊和報廢船研究區(qū)域和范圍與大多數(shù)具有固定地理活動范圍的公路移動源不同，遠洋船舶具有很強的空間流動性。由于遠洋船舶的船旗國、作業(yè)國和活動地點的不一致性帶來的復有以下幾點。首先，從空氣質量影響的角度來看，研究表明，該地區(qū)發(fā)生的船船舶交通最密集、航線最復雜的水域。此外，該研究區(qū)域也與中國其他基于AIS的船舶排放清單的研究范圍大致一致，以便對相應的結果進行比較。圖中船舶類型主要功能和用途等2.2.2基于航次的航程排放計算模型（VoySEIM）方法概述航線的船舶排放清單，可以分離區(qū)域排放與靠港航線排放并實現(xiàn)航程排放的空本章中基于航程的船舶計算邊界為2022年中國東部沿岸與東南亞（北緯0°~50°,東經(jīng)90°~140°)范圍內(nèi)靠港海南省的航線。選擇北緯0°~50°,東經(jīng)90°~140°作為靠港海南省航線排放計算邊界的原因是該范圍包含了我國港口與周邊東亞、東南亞國家，覆蓋靠港海南的絕大部分航程的同時計算流程過程可以描述為：1）將AIS動態(tài)數(shù)據(jù)庫與靜態(tài)技術信息進行匹配；2）以每兩個連續(xù)AIS信號之間的時間間隔為計算單位，基于船舶瞬時航速、航行工況及發(fā)動機輸出功率，以微觀視角對船舶的主發(fā)動機、輔發(fā)動機與鍋爐分別進行排信號的位置為該段航程的出發(fā)/到達地；4）對每一段航程，根據(jù)經(jīng)緯度判斷是數(shù)據(jù)來源相同。本研究使用的港口地理空間數(shù)據(jù)包括港口名稱、港口地理空間坐標。北緯0°~50°,東經(jīng)90°~140°范圍內(nèi)的港口劃分如圖2.2-4所示，包含了55圖2.2-4北緯0°~50°,東經(jīng)90°~140°內(nèi)港口劃分2.3研究結果2.3.1區(qū)域視角的海南省船舶排放特征分析海南省船隊構成由于AIS信號中有浮標、燈塔、漁網(wǎng)等干擾信息，本研究結合多年建立的船舶靜態(tài)信息庫對具有有效技術信息的船舶進行了匹配。2019年，在海南12海南船隊集裝箱船在總載重噸中占6.8%，低于中國船隊集裝箱船在總的占比（14.9%）。說明海南船隊中集裝箱船的噸位較中國船隊整體水而海南船隊的散貨船船占船舶數(shù)量的54.0%，低于中國船隊散貨船在數(shù)量上的貨船在總載重噸上的占比（52.7%）。說明海南船隊中散貨船的噸位較在船旗國構成方面，在數(shù)量上，海南12Nm區(qū)的外國船旗的船舶占比為關市場主體在海南開展國際貿(mào)易、物流倉儲等活動，從而使得外籍船舶在海南紹爾群島和利比里亞，這三個國家也是世界上典型的方便旗國家，但船旗國與貿(mào)易的出口國與進口國沒有必然的聯(lián)系，不能反映貿(mào)易運輸活動。鑒于海南省12Nm水域外籍船舶占比較大，在未來的自貿(mào)港建設中應該重視對外籍船舶的管年中國航運發(fā)展報告》[45]中我國海運船舶總載重噸一致，保證了本研究的覆蓋間方面，建造于2000-2010年之間的船舶數(shù)量上和主機功率上占比最大，分別占多年際船舶排放2019年，海南省12Nm區(qū)船舶AIS信號數(shù)為0.1億，船舶排放的SOx、NOx、），），制區(qū)海南水域控制要求生效，要求海船進入沿?？刂茀^(qū)海南水域，應使用硫含船舶排放的空間分布的空間分布可以明顯看出船舶航行的軌跡，反映了海南沿海港口之間的運輸活），排放貢獻分析貨船貢獻了船舶排放的35.6%-43.5%，其次是滾裝船和集裝箱船，分別貢獻了制造業(yè)、貿(mào)易主導的滾裝貨物和集裝箱貨物的運輸為主。在燃油方面，使用硫 幾乎貢獻了全部的排放量。隨著海南航運清潔化政策措施的落地和基礎設施的 的船舶貢獻最大，貢獻量為46.0%-52.7%。2016年以后的新造船舶只貢獻了海南12Nm區(qū)的活動船隊的構成呈現(xiàn)出明顯的外籍船舶占比大的特點。本船舶和外國籍船舶的排放構成在船型和載重噸方面有明顯不同。海南12Nm區(qū)內(nèi)，中國籍船舶的排放貢獻最大的是散貨船（29.1%-38.5%），其次是油船（13.3%-19.2%），而外國籍船舶中這兩種船型僅貢獻了25.4%-31.12.5%的排放。外籍船中的集裝箱船和普通貨船的貢獻分別為21.9%-24.4%和12.5%-13.5%的排放，明顯高于中國籍船中的集裝箱船和普通貨船的貢獻獻了66.4%-68.4%的排放，而外籍船2.3.2OD視角的海南省船舶排放特征靠港航次與排放總量在北緯0°~50°,東經(jīng)90°~14周邊的網(wǎng)格排放強度，海南島周邊非靠港航線的網(wǎng)格排放強度大，區(qū)分靠港航圖2.3-92022年北緯0°~50°,東經(jīng)90°~140°范圍內(nèi)所有航線分航程的排放貢獻與特征在靠港海南省的航線中，海南省內(nèi)航線貢獻了大部分溫室氣體與大氣污染其余航線對排放貢獻接近且貢獻量較小。國內(nèi)航線中，海南-浙江航線、海;;）， ），可被歸納為三類：第一類航線的出發(fā)/到達地為遠離大），此可以看出，海南省內(nèi)的船舶活動最為活躍，其次是與廣東、浙江、廣西、山東、福建的船舶活動，國際航線中與越南、菲律賓的船舶活動較為活躍。以上航線共占70%的靠港海南省航線的溫室氣體與大氣污染物排放。進一步考慮船型貢獻，海南省內(nèi)的漁船、海南-廣西的滾裝船、海南-越南、菲律賓、廣東、NOxN2ON2OCO2HCCOSOxNOx鮮、越南、菲律賓、泰國、新加坡、印尼、馬來西亞、柬埔寨）不同污染物排放量的貢獻。船型對不同航線的排放貢獻存在一定差異。對于三類航線，散貨船均貢獻了大部分排放，是排放控制的重點船型。對于海南省內(nèi)航線而言，油內(nèi)航線，化學品船與液化氣船對海南-國內(nèi)航線存在一定排放貢獻。對于海南-東亞、東南亞航線，化學品船與普通貨船對排放的貢獻明顯高于海南省內(nèi)航線不同船型的航次數(shù)量構成。對于海南省內(nèi)航線而言，69%的航次由散貨船構成，船齡對不同航線的排放貢獻存在較大差異。對于海南省內(nèi)航線而言，幾乎全部排放由建造年份在2000年至2010年的船舶貢獻，在省內(nèi)活動的船舶較老，與中國船東協(xié)會公布的我國沿海省際干散貨船與油船的平均船齡（10.67年和于海南-東亞、東南亞航線而言，建造年份更新的船對排放的貢獻更大，建造年綜合船型的航次數(shù)量占比與船型、船齡的排放貢獻占比可以得到需要重點控制的船舶類型。對于海南省內(nèi)航線和海南-國內(nèi)航線而言，散貨船在航次數(shù)量存在一定的緩沖期。對于油船而言，大部分船舶船齡鄰近老舊，航線以海南省內(nèi)、海南-國內(nèi)航線為主，在購置新船時可以增加甲醇、氫舶的比例，并加快老舊船舶的淘汰。對于散貨船而言，距離被淘汰還剩余約8年的時間，在近期可以考慮加裝尾氣處理設施、使用岸電，在遠期也需提升清不同船型的航程OD特征中在海南島周邊并有部分航線均勻輻射中國東南沿岸與東南亞國家。燃料運輸船主要從海口港與洋浦港通過瓊州海峽與中國東南沿海港口相連，油船的出發(fā)/到達港口包含了五個主要港口與中國東南沿海港口相連，排放量更大，且有少量通往俄羅斯的航線。與特定產(chǎn)業(yè)相關的船型（滾裝船、化學品船）的航線與2.4本章小結舶貢獻最大；在船旗國方面，中國船籍的船舶貢獻了最多排放。但對比中國里內(nèi)的船舶排放貢獻較大，控制滾裝船的排放可以達到較高的減排效率與減排在靠港海南省的航線中，海南省內(nèi)航線貢獻了大部分溫室氣體與大氣污染物排放（約為46%），其中散貨船貢獻了大部分排放，是減排需要關注的重中航線的貢獻約為9%。從船型看，散貨船仍然貢獻了最多的排放，是減排控制的重點。油船、化學品船與液化氣船的排放貢獻相比海南省內(nèi)航線有所提升，也應重點控制。從船齡看，建造年份在2000年至2010年的船舶仍然貢獻了約95%綜合船型的航次數(shù)量占比與船型、船齡的排放貢獻占比可以得到需要重點控制的船舶類型。對于海南省內(nèi)航線和海南-國內(nèi)航線而言，散貨船在航次數(shù)量存在一定的緩沖期。對于油船而言，大部分船舶船齡鄰近老舊，航線以海南省內(nèi)、海南-國內(nèi)航線為主，在購置新船時可以增加甲醇、氫能等使用清潔能源船舶的比例，并加快老舊船舶的淘汰。對于散貨船而言，距離被淘汰還剩余約8年的時間，在近期可以考慮加裝尾氣處理設施、使用岸電，在遠期也需提升清海南-國際航線中，海南-越南航線、海南貨船、化學品船與普通貨船是需要重點控制的船舶類型，其中化學品船與普通貨船對排放的貢獻明顯高于海南省內(nèi)航線與海南-國內(nèi)航線，分別為14.8%~16.67%和15.0%～16.9%。建造年份在2010-2016年的船舶對排放的貢獻約為第3章海南港口港作機械排放現(xiàn)狀3.1基于MOVES-NONROAD的港作機械排放計算方法本研究采用的MOVES模型是基于美國當?shù)氐膶嶋H情況建立的排放因子模的相關參數(shù)本地化修正。主要包括地理信息、機械信息、燃油信息、模擬年信息四個方面[46,47]。3.1.1地理信息處理響排放因子的地理氣候條件方面進行相應篩選匹配。我國海南省位于北緯18°10′~20°10′，屬熱帶季風氣候，全年高溫，旱雨季明顯，降水集中在雨季且量大。美國位于相近緯度的州縣主要是夏威夷州，最終確定美國夏威夷州的夏3.1.2機械信息對標（1）港作機械類型本土化MOVES模型中將港作機械類型分為16大類，并且進一步根據(jù)燃料類型N/AN/A2270006022600060226500602267N/AN/A454N/AN/AN/AN/A22700030226500302267003N/A2270006022600060226500602267N/AN/AN/AN/A22700030226000302265003022674040402270006022600060226500602267N/AN/AN/AN/AN/AN/A227000302260003022650030226722700030226500302267003N/AN/AN/AN/AN/A（2）港作機械排放標準不同模型年的港作機械排放狀況也存在一定差異。本研究通過開展實地調(diào)研，獲取了研究區(qū)域當下使用的主要港作機械相關信息。根據(jù)《非道路移動源大氣污染物排放清單編制技術指南》[48]，采用設備到貨日期作進行各機械執(zhí)行工程機械2023.1~3.1.3燃油構成模擬），3.1.4模擬年限確定以及限值存在較大區(qū)別，需要根據(jù)國內(nèi)與美國排放標準的差異，結合具體的港作機械執(zhí)行標準來確定模擬年限[51,52]。首先，研究依據(jù)我國與美國排放標準中我國標準實施年限與美國非道路移動機械排放標準的對應關系，其中紅色折線3.2洋浦港港作機械排放清單本研究基于本地參數(shù)化后的MOVES模擬得出的排放因子，首先計算出單），3.2.1港作機械活動水平數(shù)據(jù)本研究對國投裕廊洋浦港的港作機械活動水平以及相關參數(shù)進行了調(diào)研，港作機械的燃料類型直接影響其排放。研究港口港作機械主要動力驅動類進一步對柴油機驅動的港作機械進行分析。60臺柴油機額定功率范圍在染物排放清單編制技術指南》劃分調(diào)研區(qū)域柴油機驅動的港作機械的排放標準，3.2.2基準排放因子計算調(diào)研結果中的燃料類型確定采用非道路機械柴油，并依照我國現(xiàn)階段柴油標準，模擬結果與《非道路移動源大氣污染物排放清單編制技術指南》中推薦值進行對比。結果顯示1）本研究中各種功率、各排放標準下，大部分結果均環(huán)境條件不同，同時由于設備功率分類不同，合并過程中也會帶來差異，綜合3.2.3港作機械污染物排放總量2022年國投裕廊洋浦港的港作機械排放污染物THC、CO、NOx、SO2、），NOxPM10PM2.5分設備的排放結果見圖3.2-3。重型引車在各類污染物中的貢獻均為最高，洋浦港分港作機械的各標準設備排放結果見圖3.2-5。由結果3.3本章小結本研究通過現(xiàn)場調(diào)查和數(shù)據(jù)調(diào)研，獲取海南省儋州市國投裕廊洋浦港港作機械種類、保有量、功率分布和活動水平數(shù)據(jù)。進一步通過MOVES模型nonroad模塊建立了本地化排放因子庫，結合各貨物港港作機械排放清單。研究結果明確了主要污染源和主要污染物，為制定針對計算結果顯示，就機械種類而言，各污染物分擔率最高的機械為重型引車，約占排放總量的55%；就排放階段而言，對典型污染物分擔率最高的機械為國 重型引車的電動化率低，且數(shù)量較多、排放分擔率高，是港作機械排放控制的老舊港作機械淘汰：包括進一步推進包括叉車、集裝箱正面吊、空箱堆高機以的淘汰進程，以減少高排放強度設備的使用2）港作機械清潔能源替代：持續(xù)推動港口清潔能源發(fā)展，針對主要排放源重型引車，積極推動電動化和其它清潔燃料替代進程，以期能獲取最大的減排效益。（3）提高港區(qū)智能化水平：加強物流與污染聯(lián)合監(jiān)控管理，一方面，通過優(yōu)化運輸路線提升運輸效率，釋放物流調(diào)度環(huán)節(jié)的減排潛力；同時，通過天地空檢測設備進行污染物監(jiān)控，識第4章海南港口集疏運車輛排放現(xiàn)狀4.1港口集疏運貨車排放計算方法4.1.1方法概述本研究計算了洋浦港集疏港貨車因港口貨物運輸需求，即貨物從港口運輸至目標公司或從生產(chǎn)公司運至港口，該過程產(chǎn)生的運輸排放清單，并對排放進E==i×βj×l×EFij×10-6i,j其中：E為污染物排放總量（t）,EFij為污染物排放因子（g/km）,ai表示不同車型的貨車占比，根據(jù)總質量分為重型、中型、輕型和微型，βj表示不同排放標準的貨車占比，l為進出港貨車平均運距（km），A為進出洋浦港總貨4.1.2活動水平本研究前往洋浦經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的兩個港口公司，國投洋浦港有限公司（以下和過磅信息，確定港口貨物運輸量；通過整理港口登記的車輛行駛證打印文件，收集港口車輛信息，包括排放標準、燃料類型、平均載重、車型等。具體數(shù)據(jù)），400本研究聯(lián)系港口公司拿到紙質車輛登記表，手動錄入行駛證信息，包括號牌號碼、車輛類型、品牌型號、發(fā)動機號碼、車輛識別代號、注冊日期、整備貨車信息，通過車輛識別代號匹配排放標準，計算港口貨物平均運輸車次和不4.1.3排放因子污染物排放因子主要來自于《道路機動車排放清單編制技術指南》（后用），國六標準車在車隊中占比均較高，對排放的影響不可忽視，因此本研究進行了對貨車排放因子的研究進行了文獻調(diào)研，補充缺失的排放因子，最終應用于清NOx柴油車-國四柴油車-國五SO2、CO2排放因子的推導依靠課題組之前相關項目中對重型貨車排放特征柴油車-國一柴油車-國四柴油車-國五表4.1-4通過文獻調(diào)研完善后的貨運柴油車-國三3.3570.287柴油車-國四柴油車-國五天然氣-國五4.1.4空間分配方法在該區(qū)域路網(wǎng)上對港口貨車排放進行分配。首先統(tǒng)計排放影響區(qū)內(nèi)不同類型道路的長度（表4.1-5），考慮到貨車運輸?shù)膶嶋H4.2洋浦港集疏運貨車排放核算及特征分析4.2.1港口貨車車隊構成與活動水平洋浦經(jīng)濟開發(fā)區(qū)典型港口的集疏運貨車車隊構成與活動水平數(shù)據(jù)由實地調(diào)集裝箱碼頭有限公司和國投裕廊洋浦港有限公司開展了實地調(diào)研，通過與港口管理方溝通的行駛獲得了進出港車隊行駛證信息與某段時間內(nèi)貨車進出港信息車隊構成從車型來看，所調(diào)研的貨車均為重型車，其中重型半掛牽引車為最主要的貨車類型，約占總調(diào)研車輛的92%。其次為重型自卸貨車與重型罐式半掛車，），料類型為未知的貨車的排放標準也未知，因此，排放標準分布的基數(shù)為已知燃），），油車達到了國五標準，2.5%的柴油車達到了國六標準，12.1%的柴油車達到了排放標準都達到國五及以上，99%的天然氣車的排放標準都達到國五及以上?；顒铀皆趯嵉卣{(diào)研的兩家港口企業(yè)中，國投裕廊洋浦港提供的數(shù)據(jù)時間段較長且包含進出港車輛的行駛里程數(shù)據(jù)，所以對貨車車隊活動水平的分析主要基于國行駛里程（102881千米）接近，且遠高于柴油車的平均行駛里程（約為柴油車結合貨車的車隊構成與活動水平，可見從數(shù)量與運輸距離的角度，洋浦港的集總出發(fā)/到達地包括金海漿紙、逸盛石化、海南煉化等洋浦經(jīng)濟開發(fā)區(qū)內(nèi)的其他碼4.2.2港口貨車排放清單），NOxPM10 966.69 4.2.3排放空間分布4.4本章小結本研究通過現(xiàn)場調(diào)查和數(shù)據(jù)調(diào)研，獲取海南省儋州市國投裕廊洋浦港和洋浦國際集裝箱碼頭進出港貨車數(shù)據(jù)。進一步通過文獻調(diào)研建立了本地化排放因排中表現(xiàn)較差，盡管國四標準的柴油車在數(shù)量上少于國五標準的柴油車，但國第5章海南港口與船舶減排政策建議5.1海南船舶排放控制區(qū)減排效益評估5.1.12019-2022年海南DECA政策演變2018年，我國交通運輸部印發(fā)了《船舶大氣污染物排放控制區(qū)實施方案》包括海南水域及其港口；內(nèi)河控制區(qū)則納入沿海地級以上城市行政轄區(qū)內(nèi)的內(nèi)河通航水域以及長江干線通航水域?！翱亓颉笔恰洞按髿馕廴疚锱欧趴刂茀^(qū)油硫含量不超過0.5%m/m[54]?？梢钥闯?，措施實施前于國際標準。2022年海南水域對船舶燃料硫含量的要求更是進一步海南省致力于減輕船舶排放對環(huán)境的影響，推動航運業(yè)向更加綠色、可持續(xù)的5.1.2DECA政策演變下的逐日船舶排放本研究假設沿海船舶控制區(qū)海南水域的船舶完全遵守交通運輸部《船舶大氣污染物排放控制區(qū)實施方案》的規(guī)定，使用對應硫含量的燃油。燃油硫含量 5.1.3基于反事實情景的減排效益分析本研究對船舶排放的估算均基于以當年的實際船舶活動水平和政策實施方案為基礎，通過與上一年度對比來分析政策對船舶減排的效益。然而，該結果實際為減排政策與船舶活動水平變化共同影響下的總效益。為了進一步探究政策的絕對減排效益，本研究設置了一個假設的無政年期間不實施政策時船舶排放的變化，并將其與基準情景對比，來解析研究區(qū)通過實地調(diào)研得知，海南省超低硫油（硫含量不高于0.1%m/m）的供應目前可能存在一定短缺。因此如果按照基準情景對船舶排放的估算與假設，很可能存在對海南12Nm區(qū)船舶排放的低估的情況。為了進一步探究超低硫油供應化，并將其與基準情景對比，來分析供應不足對海南省船舶排放的影響。在供圖5.1-3所示為2019-2022年基準、燃料供應不足和無政策情景下海南12Nm），果將無法達到上述評估的程度。將供應不足情景與基準情景相比較，可以發(fā)現(xiàn)5.2不同排放源對海南省港口減排的影響5.2.1研究現(xiàn)狀港口排放核算邊界港口排放源種類繁多，港口排放清單的建立是一項綜合性復雜的工程。港口排放清單主要涉及與貨物運輸有關的排放。如果考慮生命周期評估（LCA如果排放源的范圍不相同，港口排放可能會產(chǎn)生巨大差異。因此，計算港口排放的首要步驟是確定排放核算邊界。IMO將港口排放源分為三個范圍。范管理部門擁有或租賃的車輛，建筑物中的鍋爐和熔爐，港口擁有和運營的貨物裝卸設備以及港口管理當局擁有和運營的任何其他間接排放源，包括為港口管理部門擁有的建筑物和運營購買的電力。租戶電力港口排放清單洛杉磯港的排放清單是全球首份公開發(fā)表的港口排放清單，也是評估圣佩德羅灣港（SanPedroBayPorts,SPBP）清潔空氣行動計劃（CleanAirActionPlan,PM10PM2.5NOx0215554總洛杉磯港排放清單的計算方法與加州空氣資源委員會（CaliforniaAir路排放量是根據(jù)燃料消耗估算的[56]。對于遠洋船而言，不同操作模式（過境、舶電力需求與排放因子乘積的函數(shù)。港作船舶的排放量基于發(fā)動機的型號年份、因子來反映由于使用柴油機氧化型催化器（DOC）和柴油顆粒過濾器（DPF）Geerlings提出了一種方法來粗略估計鹿特丹港集裝箱碼頭的二氧化碳排放量[57]。該研究旨在為港口當局提供一種估計港口排放并確定減少排放的最有效卸運輸設備（如碼頭起重機、駁船起重機）的數(shù)量。碼頭布局是指設備到子過程的距離。結果表明，對于現(xiàn)有的集裝箱碼頭，“快速更換柴油設備”和“混合可持續(xù)生物柴油燃料”是兩種易于實施的減排措施，可顯著降低二氧化碳排放量。最具潛力的長期零排放技術是基于氫、生物質、太陽能和風能的各種形海上排放量的計算采用美國環(huán)保署的方法，根據(jù)活動水平估計，活動水平數(shù)據(jù)另一半由陸地排放貢獻。單位貨運量排放最高的船型是汽車運輸船，每噸貨物流系統(tǒng)的概念。運輸、重型設備、材料消耗和能源消耗是四個主要港口碳排放源。對深圳港進行的案例研究提供了一種測量港口綜合物流系統(tǒng)中碳排放的方法[59]。山東港務集團的港口排放清單是由中國港務局發(fā)布的第一份港口排放清 單。清單計算的排放源包括貨物裝卸運輸設備、卡車、鐵路、船舶和港作船舶，排放的計算綜合采用了燃料法、距離法和活動水平法[60]。放源也不同，計算范圍因研究而異。本研究旨在為海南尋找航運清潔低碳轉型車貨物裝卸運輸設備，港貨物裝卸運輸設備，式活活式5.2.2洋浦港港口排放清單核算邊界本研究的港口排放核算邊界基于貨物在港口發(fā)生的三類運輸模式：貨物通過水運運入/運出港口（排放源為船舶）、貨物在港口內(nèi)的裝卸搬運（排放源為港口=船舶（12Nm區(qū)域）+港作機械+貨車（12km區(qū)域）(5-1)區(qū)域）代指。12Nm區(qū)域發(fā)生的船舶排放量被證明對中國的空氣污染和人類健康有重大貢獻，且該區(qū)域是船舶交通最密集、航線最復雜的水域。貨車排放指表港口貨物使用貨車運入/運出產(chǎn)生的排放。港作機械排放的計算邊界、方法與計算結果NOxNOx從建設零碳港口的角度，港作機械與貨車使用零排放燃料可以帶來約20%的降碳效益，剩余80%的碳排放減排需要通過船舶減排措施如岸電與清潔船舶替代能源達成。船舶替代能源的選擇與推進進度與海南省的能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關，將船用能源清潔化與本地能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展相結合可以實現(xiàn)海南自由貿(mào)易港的綠色5.3基于鄰近航程排放的加注站潛力分析5.3.1計算邊界與方法本部分計算對象為航程途經(jīng)海南島（不包含南沙群島、西沙群島等海南省5.3.2途徑海南島200Nm區(qū)域的鄰近航程排放圖5.3-2。鄰近航程主要集中在東亞、東南亞，但也有較多航程通過馬六甲海里的中國-東南亞（泰國、緬甸、馬來西亞、新加坡 部分航線排放分布在越南、菲律賓、新加坡、馬來西亞間。途徑海南省沿岸如果海南省建立了零碳船用能源加注站，除了可以實現(xiàn)靠港海南省航程帶5.4本章小結（1）DECA政策減排效益年均減排效益相對于無政策情景來說為5.8%。此外，低硫船舶燃料（2）各排放源對港口排放的貢獻本研究以海南省儋州市洋浦港為例，研究了與港口貨物運輸相關的三類排對建設零碳港口而言，港作機械與貨車使用零排放燃料可以帶來約20%的降碳效益。剩余80%的碳排放減排需要通過船舶減排措施如岸電與清潔船舶替代能源達成。船舶替代能源的選擇與推進進度與海南省的能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關，將船用能源清潔化與本地能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展相結合可以實現(xiàn)海南自由貿(mào)易港的綠色（3）基于鄰近航程排放的零碳燃料加注站潛力分析第‘章結論與展望6.1結論與建議6.1.1海南省港口與船舶排放現(xiàn)狀（1）船舶排放現(xiàn)狀），12海里區(qū)域船舶排放平均網(wǎng)格排放強度的6.4%-7.4%。在數(shù)量上，海南12Nm區(qū)的外國船旗的船舶占比為56.2%。而中國12Nm區(qū)的中國船旗的船舶占比為排放的35.6%-43.5%，其次是滾裝船和集裝箱船，分別貢獻了船舶排放的22.6%-24.5%和22.6%-26.3%。不同的船舶類型易主導的滾裝貨物和集裝箱貨物的運輸為主。在燃油方面，使用硫含量不超過類主要受燃油質量影響的污染物來說，使用MGO作為燃料的船舶幾乎貢獻了全部的排放量。隨著海南航運清潔化政策措施的落地和基礎設施的建設，也有一在靠港海南省的航線中，海南省內(nèi)航線貢獻了大部分溫室氣體與大氣污染放的貢獻約為46%。海南-廣東航線對靠港海南航線的溫室氣體與大氣污染物排放的貢獻約為9%。海南-浙江航線、海南-廣西航線、海南-山東航線、海南-福建航線對靠港海南航線的溫室氣體與大氣污染物排放的貢獻約為9%。國際航線中，海南-越南航線、海南-菲律賓航線共同對靠港海南航線的溫室氣體與大氣主要集中在越南沿海，有部分航線排放分布在越南、菲律賓、新加坡、馬來西（2）港作機械排放現(xiàn)狀 ），就機械種類而言，各污染物分擔率最高的機械為重型引車，約占排放總量車的電動化率低，且數(shù)量較多、排放分擔率高，是港作機械排放控制的重點與（3）貨車排放現(xiàn)狀不同燃料類型與排放標準的貨車對不同污染物的貢獻有較大差異。天然氣車在差，盡管國四標準的柴油車在數(shù)量上少于國五標準的柴油車，但國四標準的柴6.1.2海南省港口與船舶清潔化政策建議（1）現(xiàn)有DECA政策對NOx的減排效果有限，需要求船舶加裝后處理裝置或發(fā)動機改造加強對NOx排放的管控，并落實對低硫船舶燃料的供應和排放監(jiān)管），船舶距離成為老舊船舶的時間）可通過船舶發(fā)動機改造或加裝后處理裝置等方式減少NOx排放，中遠期需要提升氫燃料等此外，低硫船舶燃料的供應和排放監(jiān)管對DECA政策取得的減排效果也很重要。如果燃料供應短缺，2022年海南省12Nm船舶SOx、PM（硫酸鹽）和 后續(xù)應進一步完善DECA政策，加強對（2）運輸船隊主要為散貨船、油船且船齡集中在10年及以上，需加強對于海南省內(nèi)及海南-國內(nèi)航行的散貨船、油船、滾裝船排放監(jiān)管，并優(yōu)先對該類船舶進行岸電、尾氣處理設備加裝、清潔燃料試點域外籍船舶占比較大，且以大中型集裝箱船和普通貨船為主，在未來的自貿(mào)港建設中應該重視對外籍船舶的管理和排放控制。在所有船型中，散貨船貢獻了省內(nèi)航線、海南-廣西航線、海南-廣東航線貢獻了大部分的靠港航程排放。在進行海南航運清潔低碳轉型時，應該首先控制省內(nèi)航線排放和與臨近省份（廣里內(nèi)的船舶排放貢獻較大，控制滾裝船的排放可以達到較高的減排效率與減排與集裝箱船的排放貢獻也不可忽視，且?guī)缀跛泻Ｄ鲜?nèi)航線排放由建造年份綜合船型的航次數(shù)量占比與船型、船齡的排放貢獻占比可以得到需要重點老舊，航線以海南省內(nèi)、海南-國內(nèi)航線為主，在購置新能等使用清潔能源船舶的比例，并加快老舊船舶的淘汰。對于散貨船而言，距在遠期也需提升清潔能源船舶在新船中的占比。散貨船與油船分別與煤炭、礦產(chǎn)運輸與燃料運輸相關，可以從形成固定上下游運輸關系的航程入手，推動這（3）不同類型的港作機械電動化水平差異大，重型引車、裝載機是下一步港作機械電動化的重點與難點岸橋、龍門起重機、門座式起重機的電動化率最高，裝載機、重型引車的電動化率低，且數(shù)量較多、排放分擔率高，是港作機械排放控制的重點與難點。因此積極推動重型引車和裝載機的電動化進程可以獲得最大的電動化收益。此外，應進一步推進包括叉車、集裝箱正面吊、空箱堆高機以及重型引車在內(nèi)的（4）港口集疏運車隊以重型天然氣貨車為主，但柴油車的排放也不可忽視，應加快淘汰國四標準的柴油車，并逐步推進氫能在港口貨車中的使用管國四標準的柴油車在數(shù)量上少于國五標準的柴油車，但國四標準的柴油車卻應加快提高國五、國六標準貨車在車隊中的占比。對于清潔燃料選擇，受電池自重影響電動化的可行性較低，應推進氫能在港口集疏運貨車中的使用。針對現(xiàn)有貨車車隊中的天然氣車，應減緩配置天然氣車，并逐步用氫動力貨車取代柴油車與天然氣車。此外，應提高港區(qū)智能化水平，加強物流與污染聯(lián)合監(jiān)控管理，一方面，通過優(yōu)化運輸路線提升運輸效率，釋放物流調(diào)度環(huán)節(jié)的減排潛力；同時，通過天地空檢測設備進行污染物監(jiān)控，識別排放熱點區(qū)域，支（5）零碳能源加注站的減排潛力大，可與本地能源產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展途徑海南省200海里范圍的所有航程（國際航程和國內(nèi)航程）排放約200萬噸。海南省建設零排放燃料加注中心有望實現(xiàn)比自身航運清潔化更大的減排效船用燃料油和航空煤油加工項目。以儋州市洋浦經(jīng)濟開發(fā)區(qū)為例，在港口附近有大片石化與煉油項目區(qū)，為氨、甲醇等清潔船舶替代能源的加工、加注提供6.2展望該研究主要對海南省水域船舶排放現(xiàn)狀、典型港口港作機械、集疏運貨車型港口企業(yè)港作機械與集疏運貨車的本地化疏運貨車的排放現(xiàn)狀。該研究的進行為中國港口排放研究提供了系統(tǒng)的方法論，并通過一系列典型案例的分析，為政府等決策部門提供了港口排放管理與控制（1）需要進行更多港口實地調(diào)研，形成更加完整的本地化數(shù)據(jù)庫。不同港口的主要貨物類型不同，港作機械的構