港口,维系全球贸易的关键命脉。由于多位于人口和经济活动稠密的区域,港口的集疏运体系对改善空气质量、缓解交通拥堵、实现城市双碳目标也同样关键[1,2,3]。在应对气候变化、加速经济复苏的双重挑战之下,港口在促进全球贸易交流与经济发展中的重要性进一步显现,但同时我们必须正视其愈发依赖高排放、高污染的柴油重型货车的严峻现实。

较之大宗货物港口,集装箱港口集疏运对柴油重型货车的依赖程度较高。在中国,集装箱港口是最主要的货物集散地:2022年,全球十大集装箱港口中有七个坐落在中国,其集装箱吞吐量总额约占全球集装箱吞吐量的23%[4,5]。原环境保护部及相关部委联合相关省市人民政府印发《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》,要求“天津、河北及环渤海所有集疏港煤炭,主要由铁路运输,禁止环渤海港口接收柴油货车运输的集疏港煤炭”[6],自此拉开港口大宗货物“铁水联运”的大幕。相比之下,集装箱港口未有类似政策要求,而集装箱港口的集疏运结构也存在优化空间:

  1. 公路集疏港:
    部分大型集装箱港口仍依赖公路集疏港。以2020年全国集装箱吞吐量排名第二、第三与第五的宁波舟山港、深圳港与青岛港为例,其公路运输量在集装箱吞吐量中的占比高达约70%[7];
  2. 铁水联运:
    国内港口铁路集疏港平均的水平为2%,远低于国际港口20%~40%的平均水平[8];
  3. 新能源集卡推广:
    除个别港口(如唐山港)开始规模化推广集疏港新能源重型货车外[9],新能源重型货车在公路集疏港中的应用较少。相较之下,美国加州规定到2035年所有集疏港货车必须为零排放车辆[16]。

为降低港口集装箱集疏运给城市带来的空气污染、居民健康危害、交通拥堵以及交通碳排放增长等问题,世界资源研究所(WRI)近期发布《集装箱港集疏运体系低碳发展潜力研究:深圳港的启示》研究报告(以下简称《报告》),以中国乃至全球最大的集装箱港口之一——深圳港(及其集装箱运输量最大的盐田港区)为例,分析集装箱运输结构优化措施——包括“公转铁”、“公转水”与新能源集卡推广——的未来发展潜力, 识别其减污降碳、缓解城市交通拥堵的效果。

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01 集装箱港口:调整优化运输结构的“潜力股”

通过完善“最后一公里”铁路基础设施、扩大货源地、优化运价、提升多式联运时效性等措施,集装箱港口有望成为实现运输结构调整的重要推动力之一。

(1)潜力分析:以“公转铁”为例

首先,港口铁水联运比例增加取决于基础设施的运力。由于建设时间早、建设标准低,连接深圳港的铁路专用线目前的通行能力无法满足需求[10,11],因此需要通过铁路支线基础设施升级及内陆港建设,释放铁水联运潜力。

其次,未来港口铁水联运的运量能否达到铁路基础设施的最大运力,也取决于铁路货源地开拓情况、铁路运输相对公路运输的运价与时效性:

  • 深圳港需借助招商引资、产业链外移等契机,扩大省外货源:由于公路运输在短距运输上具备成本低、时效性强的特征,铁路运输更适合中长距离运输[12]。客观而言,盐田港长距离运输量(特别是以广东省省外为货源地的运输量)占比较低,仅占盐田港吞吐量的10%左右[7]。同时,港口铁水联运发箱量少,也会影响铁路运输时效性——铁路干线在空箱配给、计划审批等方面的时效性都存在较大不确定性。因此,为增加铁水联运运量,深圳港需借助招商引资、产业链外移等契机,扩大省外货源;
  • 铁路运输需要进一步完善运价机制:目前公路实行市场价,运价优势明显(特别在运力过剩时),相较之下铁水联运运价组成就更为庞杂且缺乏灵活性[13]。例如,从深圳港口到周边城市的单程运距约为200~300公里,公路运价约为铁路运价的三分之二[7]。因此,铁路部门需采取总量包干运输、降低一口价收费标准等措施,缩小铁路与公路运价之间的差异。
Rail-Water Intermodal Transport and Water-Water Transhipment in China's Coastal Ports

2020年中国沿海典型港口集装箱铁水联运和水水中转情况

《报告》以铁路基础设施最大运力为“公转铁”运输量的上限,设置强化情景运输结构调整参数。鉴于铁路建设与铁路货源地开拓需要时日,港口铁水联运未必能达到基础设施运力上限,因此,《报告》综合企业调研与货源开拓难度,确定未来港口运输结构调整潜力,作为“公转铁”运输量的下限,即保守情景参数。值得注意的是,强化情景与深圳港相关规划中提出的2025、2035年运输结构调整目标几乎一致,但保守情景与这些运输结构调整目标仍有较大差距。

对港口运输结构与新能源集卡推广的假设

说明:基准情景与2022年基准年水平保持一致。

(2)减碳纾堵,多效可期

减少碳排放:《报告》显示,若继续延续现状,深圳盐田港的碳排放将呈现上升趋势,但若采取“公转铁”、“公转水”及新能源集卡推广,港口集疏运体系“从油井到车轮”(英文Well-to-Wheels,简写为WTW,即含上游发电排放)的二氧化碳排放将呈现下降趋势:

  • 在保守情景中:考虑到现实中的各种制约(如铁路基础设施建设、货源扩展需要时间),2025年保守情景的减排效果非常有限,WTW 二氧化碳排放相比2022年仅下降了1%,因而,盐田港需要采取超越2025年保守情景中的政策力度——如加速铁路建设、推广新能源集卡,才能实现近期排放的下降;
  • 在2035年强化情景中:WTW二氧化碳排放仅较2022年下降50%。如果考虑到新能源集卡在车队占比达到95%的情况,2035年强化情景的WTW二氧化碳排放将较2022年下降71%。剩余29%的碳排放有必要通过进一步推广“公转铁”、“公转水”以及加速上游电网减排,才能实现深度减排。
不同情景下WTW二氧化碳排放变化趋势

 

缓解港城矛盾:港口集疏运体系优化也有助于缓解港城矛盾。特别是得益于“公转铁”与“公转水”措施,保守情景与强化情景中,公路2035年运输量较2022年水平下降14%~45%。如果不考虑反弹效应[14],“公转铁”与“公转水”措施将显著缓解港口带来的交通拥堵问题。

集装箱

图源:Pixabay

 

02 三大措施对比分析:减污降碳必须协同落实

《报告》对“公转铁”、“公转水”及新能源集卡推广等多项措施的减污降碳效果进行了对比分析,结果显示:

  • NO.1“公转铁”:即便考虑铁路回程空驶,由于铁路运输量大且多为电气化铁路,单位货运量排放低,“公转铁”依旧是最具减污降碳潜力的方案;
  • NO.2 新能源集卡推广:如果到2035年,在政策与技术推动下,集疏港新能源集卡能够实现规模化推广——即保有量占比达到95%,新能源集卡推广将有望成为继“公转铁”之后减污降碳潜力第二大的措施;
  • NO.3“公转水”:虽然能带来碳排放下降,但“公转水”可能会导致碳氢化合物、氮氧化物、细颗粒物和二氧化硫排放的增加。水路运输单位运输量的污染物排放高的潜在原因有二:1)虽然水路运输能够实现集约化运输,但是船舶污染物排放较高[15],导致单位货运量污染物排放更大;2)《报告》采用基于周转量的污染物核算方法,排放因子存在较大不确定性。因此,有关机构需完善水路运输的污染物排放核算方法与排放因子,以便更准确地评估“公转水”的污染物减排潜力,也有必要研究推广低碳替代燃料与电动船舶等措施,发挥“公转水”减污降碳的协同作用。
强化情景与新能源集卡占比达95%时的WTW二氧化碳减排量
强化情景下新能源集卡规模化推广后,2035年氮氧化物较2022年的减排量

 

03 四大维度入手统筹多种运输方式,优化集疏运体系

《报告》分析表明,为实现港口集疏港体系的深度减污降碳,降低污染物对周边居民健康的危害,并缓解港城矛盾,集装箱港口需要多措并举。这意味着政府部门在进行管理时,不应仅关注单一集疏运模式,也应统筹铁路运输、水路运输与公路运输等多种集疏运模式,从基础设施建设与设备技术更新、货源开拓与服务质量提升、多式联运协调机制、激励措施等方面研究并制定相关措施,例如:

  • 完善“公转铁”、“公转水”与新能源集卡推广所需的“硬件设施”,包括建设铁路到发线、装卸线工程,提升铁路运输运力;同时,发挥近距离内陆港作用,推动双重集疏港运输,降低铁路空驶率。另外,开展盐田港新能源集卡补能设施布局研究,在主要物流仓库、港口附近停车场、主要城际公路走廊等系统规划用地,建设兼容新能源重卡的充电站、加氢站等设施。
  • 扩展铁路货源,提高运输服务质量,提升铁水联运的时效性与成本竞争力,包括在扩大省外货源、摸清重点货类流量特点后,针对运量稳定的主要货源地,开通当日达、次日达等时效更稳定的直达班次,实现车船班期稳定对接,改善铁路集装箱运输时效性。另外,包括推出总量包干运输、降低一口价收费标准、取消运价下浮的品类限制、双向重载运价折扣等优惠收费政策,完善铁路运价机制;
  • 建立公铁水联运综合管理机制,提升多种模式衔接效率:港口集团、铁路运输企业、公路运输企业与第三方物流企业等骨干企业加强合作,形成多式联运集成服务商,加快推进不同运输模式的信息数据集成,统筹调度不同运输模式,实现公路、铁路与水路运输组织的优化调度以及客户一站式下单、业务集成化处理;
  • 考虑出台经济激励或限制性政策,激励货主(货代)与运输企业选择“公转铁”、“公转水”与新能源集卡。例如,考虑为新能源集卡提供优先通行措施,允许新能源集卡全天或特定时段通行穿越中心城区的集疏港道路(限制柴油货车通行),设置进出港新能源车辆专用通道等;目前,港口采用预约进港机制,建议新能源集卡可以享受绿色通道待遇,优先进港,提高车辆运营效率。
货船

图源:Pixabay

 

参考文献:
[1]冯淑慧,朱祉熹,Renilde Becque,Barbara Finamore.2014. 《中国船舶和港口空气污染防治白皮书》. 2023年11月6日. http://www.nrdc.cn/Public/uploads/2016-12-04/5843bfb5d0948.pdf.
[2]Zhou, Y., Y. Zhang, D. Ma, J. Lu, W. Luo, Y. Fu, S. Li, 等. 2020. 《Port-Related Emissions, Environmental Impacts and Their Implication on Green Traffic Policy in Shanghai》. Sustainability 12 (10): 4162. doi:10.3390/su12104162. 
[3]Zhang, J., S. Zhang, Y. Wang, S. Bao, D. Yang, H. Xu, R. Wu, 等. 2021.《Air quality improvement via modal shift: Assessment of rail-water-port integrated system planning in Shenzhen, China》. Science of The Total 
[4]交通运输部.2023. https://xxgk.mot.gov.cn/2020/jigou/zhghs/202301/t20230130_3747863.html.
[5]UN Trade and Development(UNCTAD).2023. https://unctadstat.unctad.org/datacentre/dataviewer/US.ContPortThroughput.
[6]Environment 791 (十月): 148158. doi:10.1016/j.scitotenv.2021.148158.
[7]环境保护部,国家发改委,财政部,国家能源局,等.2017. 《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》. 
[8]王人洁,杨道源,常兴,谭晓雨,邢有凯,李晓易,薛露露,陈轲.2024. 集装箱港集疏运体系低碳发展潜力研究:深圳港的启示. 世界资源研究所研究报告.https://doi.org/10.46830/wrirpt.23.00130
[9]中国集装箱行业协会(CCIA).2023. 中国集装箱行业与多式联运发展报告(2022).
[10]中国新闻网.2022. 河北唐山投运换电重卡超5000辆 投运量居全国第一.https://www.heb.chinanews.com.cn/cjzx/20221109428859.shtml.
[11]深圳市规划和自然资源局. 2021a. 《平盐铁路改造交通详 细 规 划 及 占 用 基 本 生 态 控 制 线 情 况( 草 案 )》. 2021年. 
[12]深圳市交通运输局(SMTB).2015.《平南铁路改造综合规划》.
[13]徐广岩.2019. 内陆集装箱多式联运经济运距研究.铁道运输与经济41(12):39-44+76.doi:10.16668/j.cnki.issn.1003-1421.2019.12.07.
[14]中国环境报.2022.推动公转铁公转水,助力碳达峰碳中和. 
[15]Malmaeus等.2023.《Addressing Rebound Effects in Transport Policy – Insights from Exploring Five Case Studies》.Transport Policy 131 (二月): 45–55.doi:10.1016/j.tranpol.2022.12.004. 
[16]彭传圣. 2016. 《我国船舶大气污染物排放控制对策目标 与路线图》. 2016年.
[17]California Air Resources Board. 2023. Advanced Clean Fleets Regulation.