（交通运输规划与管理专业论文）港口节能减排评价研究.pdf

独创性声明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得武汉理工大学和其它教育机构的学位和证书而使用过的材 料。与我一同工作的同志对本研究所作的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示了感谢。 关于论文使用授权的说明 枷l p d - 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定， 即学校有权保留交向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位 论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或 其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认 可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会 公众提供信息服务。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 研究生( 签名) ：扬争司导师( 签名) ：伴专 日期抛眈 武汉理工大学硕士学位论文 摘要 随着我国经济建设的发展，我国能源消耗和污染日益严重。港口作为耗能 大户，在节能减排方面具有巨大的空间和潜能，但是目前我国对港口节能减排 评价还仅仅基于对单位g d p 能耗和主要污染物排放总量指标的考核上，行内并 没有一套完整的节能减排评价体系和评价方法，如何能够全面、客观、科学地 评价港口节能减排的水平，是一个需要急迫解决的问题。 本文首先论述了港口节能减排的理论基础，探讨了其对港口节能减排的指 导作用。接下来阐述了生态港口的涵义，并对港口面临的能源环境形势做了深 入的分析，指出了我国港口节能减排的必要性和紧迫性。然后总结了国内外港 口节能减排的现状，并对国内港口的节能减排从建立节能减排标准、港口企业 节能减排管理及推行节能减排技术三个方面进行了论述，进而深刻分析了港口 现如今存在的问题。 在指标体系的构建方面，首先介绍了建立港口节能减排指标体系科学性和 针对性、系统性和层次性等的原则。然后综合理论和现状的研究，深刻剖析了 港口节能减排的影响因素，总结为结构性、管理性和技术性三方面因素。在此 基础上，参照国家相关指标文献，建立了港口节能减排指标体系。该评价体系 共分4 层，指标层共分2 7 个具体评价指标，领域层含有6 个评价指标，准则层 由2 个大类指标组成。并且在具体解释各个指标含义的基础上，给出了各个指 标的评价等级标准，制作评价登记表，作为评价打分的依据。在评价方法方面， 根据评价指标体系的特征性质，运用物元分析法对港口节能减排情况进行评价， 并针对指标体系具有层次的特点，运用层次分析法确定指标的权重。最后结合 物元分析和层次分析方法，建立了港口节能减排评价模型。 最后对武汉港节能减排进行实证研究，研究结果表明所构建的评价体系和 评价模型是科学实用的。论文还针对武汉港节能减排不足，提出了相关建议。 关键词：港口节能减排；评价指标体系；物元评价方法 武汉理工大学硕士学位论文 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fo u rn a t i o n a le c o n o m y , m o r ea n dm o r ep r o b l e m sh a v e a r i s e n e n e r g yc o n s u m p t i o na n de n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o nh a v eb e c o m em o r ea n d m o r es e r i o u s a st h em a j o ri n d u s t r yi ne n e r g yc o n s u m p t i o n ，p o r t sh a v eh u g es p a c e a n dp o t e n t i a l a tp r e s e n t ，t h ee v a l u a t i o no fp o r t s ， e n e r g ys a v i n ga n de m i s s i o n r e d u e t i o ni so n l yb a s e do nt h er e s u l to ft h ee n e r g yc o n s u m p t i o np e rg d pa n dt o t a l e m i s s i o n so fm a j o rp o l l u t a n t s b u t ，t h e r eh a s n ty e tb e e ns e t t e d u pap e r f e c t e v a l u a t i o ns y s t e mf o re n e r g yc o n s e r v a t i o na n de m i s s i o nr e d u c t i o nn o w s o ，h o wt o e v a l u a t ee n e r g yc o n s e r v a t i o na n de m i s s i o nr e d u c t i o np e r f o r m a n c ei nt h ew a y c o m p r e h e n s i v e ，o b j e c t i v e ，s e i e n t i f i e ，i sa n i s s u ew h i c hu r g e n t l yn e e d st ob e a d d r e s s e d t h i s p a p e rd i s c u s s e s t h et h e o r e t i c a lb a s i so f e n e r g yc o n s e r v a t i o n a n d e m i s s i o n r e d u e t i o ni np o r t ，d i s c u s s e st h ee n e r g ys a v i n ga n de m i s s i o nr e d u c t i o ni n p o r t t h e ne x p o u n d s t h e c o n n o t a t i o n ，a n de c o l o g i c a lp o r t so nt h e e n e r g y e n v i r o n m e n ts i t u a t i o nf a c i n gp o r to fc h i n ap o r t ，p o i n t e do u tt h en e c e s s i t ya n d u r g e n c y t oe n e r g ys a v i n ga n de m i s s i o nr e d u c t i o n t h i sp a p e rs u m m a r i z e st h e p r e s e n t s i t u a t i o no fd o m e s t i cp o r t s ，a n de n e r g ys a v i n ga n de m i s s i o nr e d u e t i o no fd o m e s t i e c p o r t so fs a v i n ge n e r g ys a v i n ga n de m i s s i o nr e d u e t i o n f r o mt h ee s t a b l i s h m e n to f s t a n d a r d ，p o r t sa n dm a n a g e m e n to fe n e r g yc o n s e r v a t i o na n de m i s s i o nr e d u c t i o ni n e n e r g ys a v i n ga n de m i s s i o nr e d u e t i o nt e c h n o l o g yi sd i s c u s s e df r o mt h r e ea s p e c t s ， a n dt h ep r o b l e ms e x i s t i n gi nt h ep o r tn o w a d a y s t h i sp a p e rs u m m a r i z e st h ep r e s e n ts i t u a t i o no fd o m e s t i cp o r t s ，a n de n e r g y s a v i n ga n de m i s s i o nr e d u e t i o no fd o m e s t i cp o r t so fs a v i n ge n e r g ys a v i n ga n d e m i s s i o nr e d u e t i o nf r o mt h ee s t a b l i s h m e n to fs t a n d a r d ，p o r t sa n dm a n a g e m e n to f e n e r g yc o n s e r v a t i o na n de m i s s i o nr e d u c t i o ni ne n e r g ys a v i n ga n de m i s s i o nr e d u e t i o n t e c h n o l o g yi sd i s c u s s e df r o mt h r e ea s p e c t s ，a n dt h ep r o b l e m se x i s t i n gi nt h ep o r t n o w a d a y s c o m p r e h e n s i v et h e o r e t i c a la n ds t a t u so ft h es t u d y , d e e p l ya n a l y z e st h e i n f l u e n c ef a e t o r so f e n e r g yc o n s e r v a t i o na n de m i s s i o nr e d u e t i o ni np o r t ，t h e yd i v i d e d i n t os t r u c t u r a l ，m a n a g e r i a la n dt e c h n i e a lf a e t o r s c o m p r e h e n s i v et h e o r e t i e a la n ds t a t u s o ft h e s t u d y , d e e p l ya n a l y z e st h e 武汉理工大学硕士学位论文 i n f l u e n c ef a c t o r so fe n e r g yc o n s e r v a t i o na n de m i s s i o nr e d u c t i o ni np o r t ，t h e yd i v i d e d i n t os t r u c t u r a l ，m a n a g e r i a la n dt e c h n i c a lf a c t o r s a c c o r d i n gt ot h ec o m p r e h e n s i v eo f c h i n e s eg o v e r n m e n tt oe n e r g yc o n s e r v a t i o na n de m i s s i o nr e d u c t i o ni ng u i d i n g i d e o l o g y , f o l l o w t h e s c i e n t i f i c ，s y s t e m a t i ea n do p e r a b i l i t yp r i n c i p l e s ，e n e r g y c o n s e r v a t i o na n de m i s s i o nr e d u c t i o ne v a l u a t i o ni n d e xs y s t e t mw a se s t a b l i s h e d o n t h eb a s i so ft h en a t u r eo fe v a l u a t i o ni n d e xs y s t e t m ，u s i n ga n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s a n dm a t t e r - e l e m e n tp r e h e n s i v ee v a l u a t i o nm e t h o da n dc o n s t r u c tah i e r a r c h i c a l m a t t e r - e l e m e n tc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nm o d e la n de v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mt o e v a l u a t ep o r t t ov a l i d a t et h er e a s o n a b l ea n ds c i e n t i f i ca n a l y s i s ，w er e s e a r c ht h ew u h a np o r t s f r o mt h ef i n a lr e s u l t so fe v a l u a t i o n ，w ef i n dt h ee v a l u t i o ni n d e xs y s t e ma n d e v a l u a t i o nm o d e li sr e a s o n a b l ea n ds c i e n t i f i c t h r o u g ht h ee v a l u t i o n ，w ef i n dt h e s h o r t a g eo fw u h a np o r t s ，a n dw em a k es o m es u g g e s t i o n g st ow u h a np o r t si nt h e e n e r g yc o n s e r v a t i o na n de m i s s i o nr e d u c t i o n k e yw o r d s ：e n e r g yc o n s e r v a t i o na n de m i s s i o nr e d u c t i o ni np o r t s ，e v a l u a t i o ni n d e x s y s t e m ，m a t t e r - e l e m e n te v a l u a t i o nm e t h o d i i i 武汉理工大学硕士学位论文 目录 第1 章绪论h 1 1 1 选题背景l 1 2 研究的目的及意义1 1 3 国内外研究现状2 1 3 1 港口节能减排研究现状一3 1 3 2 节能减排评价的研究现状4 1 4 研究方法及技术路线5 第2 章港口节能减排现状分析7 2 1 港口节能减排概述7 2 1 1 生态港口概述一7 2 1 2 港口能源消耗和环境污染分析一7 2 2 国内外港口节能减排现状一1 1 2 2 1 国外港口节能减排现状1 1 2 2 2 国内港口节能减排现状13 2 2 3 国内港口节能减排存在问题：1 9 第3 章港口节能减排评价指标体系及评价模型构建2 1 3 1 港口节能减排评价指标体系构建一2 1 3 1 1 指标体系的构建原则2 1 3 1 2 港口节能减排影响因素2 2 3 1 3 建立港口节能减排评价指标体系2 4 3 1 4 港口节能减排评价指标分析2 6 3 2 建立港口节能减排评价模型一3 6 3 2 1 物元分析法3 6 3 2 2 层次分析法3 8 3 2 3 物元分析与层次分析集成评价模型4 0 1 v 武汉理工大学硕士学位论文 第4 章武汉港节能减排评价研究4 4 4 1 武汉港节能减排现状4 4 4 2 武汉港节能减排评价过程一4 5 4 2 1 评价指标权重的确定4 5 4 2 2 各层指标关联度的确定4 7 4 3 评价结果及分析4 9 第5 章结论和展望51 5 1 主要结论及创新点一5 1 5 2 展望5 1 参考文献5 3 致谢5 6 攻读硕士学位论文发表的论文及参加的科研情况5 7 附录5 8 v 武汉理工人学硕士学位论文 1 1 选题背景 。 第1 章绪论 随着我国改革开放以来社会经济快速的发展，我国的能源消耗和环境污染 状况日益严峻。我国能源消耗有两大特点：一是人均能源资源占有量低；二是 能源利用效率低，污染日益严重。虽然能源总蕴藏量位居世界前列，但由于我 国人口基数大，相对能源缺乏。同时由于我国工业发展模式正在向技术密集型 转化，能源投入高和能源使用效率低的现状还没有发生根本改变，这在另一方 面也加重了我国能源危机j 。 在各个能源消耗行业里面，交通运输行业是耗能大户之一，同时水运行业 在交通行业中占据举足轻重的作用。针对此种情况，我国政府十分重视节能减 排工作。我国“十一五”规划纲要明确提出关于能源消耗的一系列目标，单位 国内生产总值能耗降低2 0 左右、主要污染物排放总量减少1 0 。交通部在公 路水路交通节能中长期规划纲要中确定2 0 1 5 年和2 0 2 0 年交通节能总体目标， 提出港口生产单位吞吐量综合能耗到2 0 1 5 年力争下降8 左右，到2 0 2 0 年下降 1 0 左右。 2 0 0 7 年国务院出台了节能减排综合性工作方案，明确指出要建立和完 善节能减排指标体系、监测体系和考核体系。交通运输部部长李盛霖在2 0 1 0 年 交通运输部节能减排工作会议上提出要重点研究建立交通运输节能减排监测考 核体系。港口做为交通运输节能减排的重点领域，在引导产业合理布局、促进 区域经济协调发展和完善综合运输体系等方面发挥了重要作用，建立健全港口 节能减排评价指标体系是交通行业推行节能减排监测考核体系的重要组成部 分。因此，对节能减排绩效的评价考核是当前港口行业节能减排工作的重中之 重，是关系到节能减排总体目标能否顺利实现的根本点。 1 2 研究的目的及意义 随着能源形势的严峻和国家对港口能源节能减排的重视，我国港口节能减 排方面已做了很多工作，并取得了很多成果。但是建立的港口节能减排的评价 体系并不健全，评价方法并不严谨、科学。针对这种情况，为了使港口节能减 武汉理工大学硕士学位论文 排评价更加科学和准确，以便能够更好的指导港口节能减排工作，研究建立全 面的评价体系、严谨的评价方法就变得很有必要。基于这个原因，本文尝试建 立完善的评价指标体系，并通过定性分析和定量分析向结合的方法，建立科学 的评价模型。 本文对港口节能减排评价进行研究，对于港1 ：3 行业以及社会发展等方面都 有着显著的理论和现实意义： 1 ) 对于港口行业来说。首先，通过分析国内外港口节能减排的现状，总结 我国港口节能减排的不足和缺陷，可以为港口行业节能减排工作提供明确的努 力方向，具有一定的参考意义；其次，为港口行业构建一套完善的评价指标体 系和科学的评价方法，可以基此对港1 3 企业进行节能减排评价，通过评价分析， 发现具体港口企业节能减排的不足，以便相关部门提出相关的建议和措施，具 有一定的指导意义；再次，港口节能减排效率的提高可以减少港口用于能源的 资金投入，有助于提高港口经济效益。 2 ) 对于社会发展来说，节能减排是关系人类生存环境和国家稳定的重要工 作，而港口能源消耗和污染物排放在整个工业系统中占有相当大的比重，所以 对港口节能减排进行深入研究可以帮助改善环境污染问题，增加能源使用效率。 特别对于港口企业员工和周围居民来讲，港口节能减排效率的提高，可以明显 改善他们的生活质量和身体健康状况。总体来说，港口节能减排评价研究对社 会稳定和可持续发展有一定的帮助意义。 3 ) 对于节能减排服务行业及相关行业来说j 港口行业对自身节能减排评价 效果的清晰认识能够推动节能减排服务行业以及相关行业的发展，从而会对该 行业员工的就业和社会稳定有一定的帮助。 4 ) 对于我国节能减排技术发展来说，港口为了提高节能减排效率，必然会 加大对节能减排技术的研发，有助于节能减排技术的提高。 1 3 国内外研究现状 由于特定对于港1 5 1 节能减排评价的研究很难找到，所以关于港1 5 ：1 节能减排 评价的国内外研究可以从关于港口节能减排的研究现状和关于评价方法的研究 现状两个方面进行论述。 2 武汉理工大学硕士学位论文 1 3 1 港口节能减排研究现状 国外学者关于港口减少能源消耗和环境保护方面的研究已经有很长的时 间，取得了很多的成果。 t h o m a s a g h g a l u n a s 和m e i f e n g l u o e 2 】通过对纽约、新泽西、诺福克、查尔 斯顿、西雅图、长滩、范库福峰、巴尔迪莫等地区的港口考察，从港口可持续 发展的成本角度阐述t s u 约港口可持续发展的多项因素，并提出了多项对集装 箱港口可持续发展的建议。 p e r i l o i s o n 3 】主要研究了在港口和船舶上产生的不同类型的废弃物的产生 来源和处理办法。并通过研究表明了一些船舶产生的废物可以应用港口设施处 理，以最大化的利用该设备。 a l m g o u l i e l m o s t 4 】对欧洲港口环境保护政策进行了研究，认为港口环境保 护既是运输问题又是海洋环境的问题，简单分析了港口环境问题及成因，指出 要把环境成本引入港口成本核算中，最后提出欧洲港口环境保护政策建议。 c u p t a a k 、r a s h m is p a t i l 5 】认为港口工程的环境管理计划( e m p ) 十分重 要，为了确定污染的水平，识别污染源，在港口的整个建设和运营整个阶段都 要进行定期监测和评估。 e p a i p a i 、a b r i g d e n 和c w o o l d r i d g e 6 】从对港口运营和发展及与其相关的潜 在环境影响的研究出发，阐述了英国港口发展的环境立法和环境政策，对一些 港口的环境管理实践及工具进行实证分析的基础上，提出了英国港口环境保护 的措施。 国内关于港口节能减排的研究较多，主要集中在港口规划建设、港口生产 管理及港口技术创新等方面。 习江鹏【7 】从节能减排的概念出发，通过进行类别分析和比较，阐述了节能 减排的经济学内涵与本质，论述了交通运输业实施节能减排的可行性和适应性， 为我国进一步开展节能减排工作提供重要的理论支撑和实践依据。 郑又新【8 】研究了国内外港口节能减排的措施，通过对美国港1 3 、荷兰港口、 国内的大连港、天津港以及广州港节能减排措施的比对和分析，对我国港口节 能减排的措施提出了全面、具体、合理的建议。 彭传圣【9 1 通过研究港口的节能减排与港口运作和管理要求，发现他们之间 可能会存在一定的矛盾，针对这种矛盾，通过实地研究，最后提出了协调解决 相关问题的方法。为以后协调港口节能减排与港口日常运作和管理要求之间矛 武汉理工大学硕士学位论文 盾，提供一定的理论帮助。 许家帅【1 0 】通过对当前我国港口在节能减排方面所采用的技术进行归纳、总 结，提出了各个技术的优缺点以及各个技术的使用范围，对相关节能减排技术 的推广和正确使用具有参考意义。 彭维德【l l 】从建设现代化港口和码头的必要性出发，综合介绍了现代节能减 排的组合技术，并论述了可以利用西部自然条件和地理优势，探索西部内河港 口节能减排的新途径。 冯锡荣【1 2 】将港口设计、节能技术、节能评估、减排技术等成果应用于实践 中，阐述了中交水运规划设计院在港口节能减排优化设计、港口节能评估方面 的一些具体做法和体会，使得港口在追求自身经济效益的同时，也可以完善港 口节能减排工作。 从以上的论述，可以看出对于港口节能减排方面的国内外研究比较多，但 是大部分都是从技术改进、港口规划以及建议措施方面来提高港口节能减排效 果，定量分析和技能减排效率评价的研究很少。下面论述关于所有行业节能减 排评价方法的研究，对本文的研究有一定的借鉴意义。 1 3 2 节能减排评价的研究现状 关于节能减排指标体系的研究一般就是通过分析影响节能减排的因素和建 立评价指标体系的原则，结合具体研究主体，构建评价指标体系。在这里不再 赘述，具体见参考文献 1 3 - 2 l 】，- 下面主要对关于节能减排评价研究的论述。一 节能减排评价是一种多目标综合评价，文献中关于节能减排评价的定量研 究较少，主要运用以下几种方法： 卢志刚【2 2 】应用了层次分析法和综合模糊评估，针对火电厂的节能减排评估 指标体系进行量化计算，并以3 0 0 m w 燃煤火电机组为例确定评估模型，进行 了仿真分析，从而更为科学的评估了电厂的节能减排效果。 宋马林【2 3 】应用了超效率数据包模型，探讨了社会协同地区的节能减排评价 模式，他把节能减排所包含的巨系统看成一个个单元在一定可能的范围内通过 一定数量的投入而产出一定数量的“产品”的活动。使用d e a 多种模型中的扩 展d e a 模型一超效率的评价模型，对国内各地区节能减排投入产出的效率作了 评价。 程瑞【2 4 】设计了一种基于粗糙集和s h a n n o n 嫡理论的节能减排效果评价建模 4 武汉理工大学硕士学位论文 方法。粗糙集理论是国际上新兴的处理不确定性问题的工具。他首先建立一个 基于粗糙集理论的节能减排效果综合评价模型，然后运用s h a n n o n 的信息嫡对 数据进行了分析得出了指标的权重并应用粗糙集理论中的多目标决策方法给出 各省节能减排效果的排名。 李亮【2 5 】提出了把节能和减排两大任务并入一个系统内进行效用分析和评 价。他们构建了包含c o d 单位g d p 能耗三个子系统的节能减排系统，给出了 节能减排系统的综合效用模型，提出了一种针对节能减排整个系统的综合评价 考核办法。 总结以上关于港口节能减排研究现状和节能减排评价方法研究现状的论 述，关于后者的研究比较少，并且特定关于港口节能减排评价方法的研究几乎 没有。基于此，我们通过借鉴其他方面节能减排评价方法，建立适合港口节能 减排评价的方法模型。 1 4 研究方法及技术路线 本文采用定性与定量相结合的研究方法，根据评价指标体系建立的原则和 影响因素建立港口节能减排评价指标体系，运用层次分析法确定各个评价指标 的权重，并确定出各个指标的评价标准。运用物元分析方法和层次分析法相结 合建立了港口节能减排评价模型，通过武汉港进行节能减排实证分析，最后得 出结论。 技术路线如图1 1 所示。 武汉理工大学硕士学位论文 港口节能减排评价研究 i 选题背景研究目的和意义研究内容及技术路线文献综述 国内外港口节能减排发展现状分析 上 港口节能减排影响因素分析 0 建立港口节能减排评价指标体系 1r 构建体系原则评价指标含义评价指标的考核标准 + 评价方法 物元评价方法层次分析法 0 构建评价模型 上 实例研究 0 结论和展望 图1 1 论文技术路线图 6 武汉理工大学硕士学位论文 第2 章港口节能减排现状分析 2 1 港口节能减排概述 2 1 1 生态港口概述 在港口领域，虽然经济效益是港口在日常生产和工作环节一个十分重要的 追求目标，但是由于现在使用的绝大多数能源具有不可再生性，那么随着能源 的日益消耗，能源储量危机就日益显现出来。并且在能源使用过程中，伴随着 能源造成的污染，对周边环境的负面影响也逐渐严重。为了解决这个矛盾，港 口节能减排工作成了港口的一个重要任务，随之建设生态港口成为了港口的一 个重要目标。所谓生态港口指的是：以生态文明理念为指导，在港口规划、建 设、运营的过程中全面贯彻港口与生态环境和谐共存的思想，实现经济效益、 社会效益、生态效益共同提高的可持续发展模式的港口【2 酬。 生态港口的内涵指的是为了最大限度地提高港口经济活动( 港口建设和作 业活动) 的能源使用率，最大限度地降低港区对周边区域环境的负面影响，在 港区建设和平常的各项作业行为之中，将“港区一人一自然 和谐相处的生态 环境理念渗透其中。通过提高港区的环境管理水平，建立绿色物流、清洁生产、 生态监督与保障系统、生态安全和管理系统等措施，改善港区的生态环境质量， 以达到港区及周围区域的资源可持续利用，以达到提升港区社会、经济和生态 综合效益的目的。 生态港口的外延则要求通过“生态港”建设和引入先进的环保技术和方法， 达到加强对已建港区的生态和环境管理与维护水平，提高己建港区的生态和环 境质量；通过建立港口生态和环境管理体系，完善落实“政府引导、企业主体、 社会参与、市场运作”的运营机制，强化循环经济和建设节约型社会的新理念， 通过资源“减量化、再使用、可循环”，实现资源的综合高效利用。 因此，在建设生态港口任务的道路上，提高能源使用率，减少能源消耗污 染就显得很有必要，是实现港口和谐、绿色、生态发展的必经之路。 2 1 2 港口能源消耗和环境污染分析 港口作为水运行业重要的组成部分，是耗能的大户之一。港口主要消耗能 源的科，类主要有汽油，柴油，重油，煤炭，电力。我国港口的主要能源消耗结 7 武汉理工大学硕士学位论文 随着港口建设的发展，我国港口吞吐量出现大幅增长的态势，港口能源消 耗也随之出现大幅度增加趋势。表2 2 显示的是2 0 0 5 到2 0 0 9 年我国港口吞吐 量( 亿吨) 、生产能源总消耗量( 万吨标准煤) 和生产能源单耗( 吨标准煤万吨) 。 表2 2 我国港口吞吐量和生产能源消耗量 表2 1 和表2 2 体现我国港口行业能源消耗形势主要表现为： 1 ) 能源资源约束明显，供需矛盾突出。由表2 1 可以看出，我国港口主要 消耗能源是电力和柴油。在2 0 0 5 年前，港口柴油的消耗大于其他能源，能源消 耗主体为石油类。在2 0 0 5 年后，电力使用率逐渐提高，其原因是港口“油改电” 技术的逐步推行。但是总体来说，石油( 特别是柴油) 仍然是港口的主要消耗 能源。将内河港口和沿海港口相比，内河柴油使用率大，电能占有率低，说明 内河港口“油改电”进度慢于沿海港口。 2 ) 随着我国港口建设加速，港口货物吞吐量和港口生产能力增长迅速，并 随之能源消耗总量增大。由表2 2 分析可知，我国沿海港口生产单耗高于内河 武汉理工大学硕士学位论文 港口生产单耗，沿海港口吞吐量总体呈上升趋势，生产综合单耗总体也呈上升 趋势。内河港口吞吐量也有了较大增长，生产单耗变化有起伏。在港口生产规 模扩大到一定情况下，规模经济所带来的效应己经不再那么明显，而在这一时 期，港口的可变能耗占据了主导地位，如装卸、平面输送、拖带作业等动力消 耗等。所以随着港口生产规模的扩大，如果技术水平保持不变，则会大幅增加 港口生产能源的总消耗，产生能源的浪费与不合理使用。 3 ) 能源利用效率偏低，港口能源管理与生产技术需要提高。从港口生产单 耗来看，我国港口生产单耗平均在5 6 吨标准煤万吨，与世界先进水平存在很 大差距。并且我国港口发展水平不平衡，沿海港口由于地理位置优越，经济效 益好，相对内河港口发展快速，装卸机械化水平较高，但是内河港口发展较落 后，机械化水平低下，总体能源利用效率低。并且能源利用率下降的幅度越来 越下，所以整个港口行业急需从能源管理和生产技术等方面得以改进，否则能 源单耗下降的幅度将越来越小，直至停止下降，而如果再加上设备老化，能源 单耗就会反弹。 港口作为水陆联接、船舶装卸、中转集疏远的枢纽，其日常的生产活动对 周围环境必然会造成一定影响。港口对环境的污染主要有水域、空气、噪音和 固体废弃物污染【2 7 1 。港口水域的污染主要是由于港1 3 运营中产生的废弃物排放 而造成水质的恶化，对周围海洋环境造成恶劣影响。由港口装卸生产的对象不 同，具体产生的污染物也不同。总体来说，港口水域污染源主要包括非生活污 水和生活污水。非生活污水主要由船舶排放的废油、一废渣、动力装置的冷却水、 集装箱洗箱水、含煤( 矿石) 污水、含油污水、含化学品污水等组成，非生活 污水是水污染的主要来源。生活污水是港口陆域厕所、食堂、浴室及办公楼等 处职工活动排放的污水和船舶生活污水。 港口空气污染主要由颗粒物质( 烟尘) 、挥发性有机化合物、氮氧化物、硫 化物、一氧化碳、甲醛、重金属等组成【2 8 】。其主要污染源有：固体散货在港1 3 装卸和储存过程产生的粉尘；石油、散装液体化学品在港口转运和储存及运输 过程中挥发的有机气体：燃油型港口装卸机械和船舶在燃油过程中排放的废气。 有的船舶和港口一些流动机械的动力装置的燃煤和燃料油燃烧而生产的烟气， 如船舶柴油机、集装箱轮胎吊柴油机等排出的烟气含有大量碳、硫、氮、烃类 等氧化物。 港口噪音污染也是不容忽视的一方面。港口噪音污染的大部分来源是港口 装卸机械、辅助机械、机修等设备产生的机械噪声和港口来往汽车、火车、船 9 武汉理工大学硕士学位论文 舶的交通噪声。并且由于港口都是2 4 小时作业，在晚上，港口作业产生噪音会 严重影响周边居民。所以我国港口大多都建设在远离城市中心，以免对周边居 民造成困扰。 此外，港口的固体废弃物也是一种主要污染。由于受到河流影响，港区内 会淤积大量泥沙，所以需要对港口航道定期进行航道疏浚，在疏浚过程中会产 生固体废弃物，还有一些港区生活垃圾、船员生活垃圾也属于港口固体废弃物。 如果废弃物不加处理就排放到周围海洋中，会造成港e 1 环境的恶化，海洋环境 会受到严重影响。 港口产生的污染物的主要来源及对周围人群的影响见表2 3 。 表2 3 污染物对人体健康造成的影响 综上所述，在减排方面，我国港口势在必行。国家在对港口节能减排工作 也非常重视，国家在十一五纲要就明确规定了我国节能减排的两大约束性目标， 在整体目标的要求下，交通部将港口能耗目标分解，提出了2 0 1 5 和2 0 2 0 年的 行业具体节能目标。我国对污染的监测指标主要是c o d 排放量和二氧化硫排放 量，这两项指标要根据环境容量，保证实际排放量实际排出量不超过控制总量， ：瞄排污量递增速率控制在一定的比例以内，以确保减排指标的实现。 l o 武汉理工大学硕士学位论文 2 2 国内外港口节能减排现状 2 2 1 国外港口节能减排现状 美国一直以来就将绿色环保的理念贯穿于港口的平常工作和对未来码头的 设计建设之中。美国政府引导节能减排有三个方面：一是建立严格的环境法规； 二是政府投入大量资源来发展和实施节能减排计划；三是将整个行业整体战略 连接起来，体现在港口行业就是鼓励和加强港口间的相互合作。 早在2 0 0 3 年，美国环保局就与美国国家海洋和大气局合作，在多方合作协 助下推行了以环保理念为重要指标的管理思想，集中力量致力于港口的重新发 展。休斯敦港是美国的一个重要港口，早在上世纪9 0 年代初扩建休斯敦航道时， 他们就把绿色理念注入到新建和改建的建筑项目设计中去变废为宝，利用疏浚 海湾取得的淤泥，开发“制造”了4 2 5 0 英亩的湿地栖息地，并在加尔维斯顿湾 开辟了一个新的商业养殖场【2 9 1 。同样，巴尔的摩港利用航道和码头的疏浚土方 集中处理建造了人工岛，很好地实现了资源的综合利用，扩大了城市与港口发 展的空间资源。在波特兰港，为了减轻因港口物流发展对当地鸟类、水生生物 及气候等生态环境的影响，港口投资建造了6 0 英亩的人工湿地和3 0 英亩的陆 域，此项目体现了人与自然的和谐发展【3 0 】。 美国政府从2 0 世纪末期就开始着手制定一系列法律法规来实现节能减排 的目标，并采用非常严厉的监管法律法规来执行。在港口领域，有的港口自行 制定更高的标准严格要求自己，执行更高的排放标准，控制废气的排放，并鼓 励或强制性要求必须采用清洁能源、绿色节能型生产设备与技术。洛杉矶港通 过启用岸上供电系统达到节能的目的，并大大减少空气污染。西雅图港口将新 型职能发动机安装在拖船上以减少能源消耗和污染，在车辆燃料上采用柴油催 化转换器及新型柴油燃料以减少不可再生资源的利用。洛杉矶港所有的开关引 擎都为装有巧分钟空载装置的第二代引擎或使用乳化燃料【3 。长滩港为了减少 石油能源的污染，尽量采用洁净能源，比如靠港船舶采用岸上供电方式，取代 传统的船舶发动机发电。洛杉矶港和长滩两港划定了通过研究发现当船舶的航 行速度是1 2 节时所产生的废气是2 0 节速度的6 0 ，为了减少废气的排放量， 该港口规划了“1 2 节航速限制海域”，要求所有航行在这一海域内的船舶航速 要降至1 2 k n 以下，实现了非常好效果的港口减排。 此外，除了港口单独采取行动外，美国港口整个行业联合采取行动共同节 武汉理工大学硕士学位论文 能减排。比如，洛杉矶和长滩两港联合实施了“圣佩罗湾洁净空气行动计划” ( s a np e d r ob a yc l e a na i ra c t i o np l a n ) ，纽约和新泽西两港联合实施了“洁净空 气措施和港v i 空气管理计划”( c l e a na i ri n i t i a t i v e sa n dh a r b o ra i rm a n a g e m e n t p l a n ) ，西雅图港、塔科马港与加拿大的温哥华港三港进行合作，共同确定节能 减排的具体目标。这些港口间合作都己取得良好的效果，不仅实现了港口的能 源节约和环境保护，更通过这些共同活动，加深了相互问的信任和配合，有利 于之问的其他经济合作，实现经济效益和环境保护的双赢。 欧洲各国对全球气候变化、环境保护问题一直非常关注。欧洲各个港口也 十分重视节能减排，在节能减排方面也实施了很多成功的措施和成功的经验。 比如，荷兰鹿特丹港为了减少港区污染物排放，实现空气清洁，实施了“里吉 蒙地区空气质量行动项目”( r e g i o n a la i rq u a l i t ya c t i o np r o g r a m ) 。鹿特丹港为 了减少煤炭燃烧对环境的污染，实行洁净煤计划。配煤中心先将煤炭进行粗细 混配，处理加工成1 0 5 0 m m 直径的颗粒，在4 5 m 高的封闭筒仓里充分搅拌， 摆脱传统的露天作业方法，减少在作业工程中，煤炭飞扬对周围空气的污染， 同时也减少了人工作业，减轻了在煤炭作业工程中对煤炭微粒进入人体呼吸系 统而对呼吸系统的危害。混配好的洁净煤通过封闭式的皮带机传送到制定地点， 自动控制输出并有序堆放。整个配煤过程被有效控制，实现煤炭的清洁燃烧和 利用，达到科学、精确混配的目的。并且这种配煤技术比地下隧道式技术的投 资低，占地面积小，环境污染也小。 在荷兰，阿姆斯特丹港与荷兰其他港口联合通过了海运产业的环境政策，一 “清洁的航运”做为该环境政策的主题方针之一。该主题的目标就是实现更合 理地利用土地，与环境和谐发展，在港口整个区域减少二氧化碳等废气的排放 量。同时规定在2 0 年内实现在连接沿海和内河的船舶停泊处，实现所有的船舶 均实现连接岸电系统。并且，现在沿海远洋船舶泊位的岸电连接系统已经研发 出来，进入测试阶段。并且规定在2 0 2 5 年包括内河船舶在内的所有船只必须达 到c c r 一2 空气质量标准，否则将无法停靠荷兰任何港口【3 2 1 。这一政策的实施对 全球的船舶技术都是一个很大的推动作用，任何需要停靠荷兰的船舶必须按照 这样的规定进行船舶节能减排新技术。荷兰这一新措施的实施对整个港航系统 节能减排是一个强烈推进剂。 日本港口通过应用新科技新技术简化作业过程，使用先进的n u t s 集成计 算机系统，将港口各个集装箱码头连接在一起。使用计算机系统统一调整工场 和闸门的作业，减少人员数量和机械数量提高调整效率，工场设备能源消耗量 武汉理工大学硕士学位论文 降低1 0 ，车辆的闸门等待时间显著缩短。另外，名古屋的集装箱码头使用先 进机械设备，将传统轮胎吊改变为混合型轮胎吊，这种新式轮胎吊将下降过程 中产生的能量暂时储存起来，这些能量在升举过程中再次利用起来。应用这种 新技术使得能源消耗和废气排放量减少了4 0 左右。 2 2 2 国内港口节能减排现状 由于之前我国主要工作重点是经济建设的快速发展，当在经济建设快速发 展的同时