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              1. 集團新聞

                蘇交科丨建言通過交通運輸新型智庫聯盟遴選——加快電動船舶發展 助力交通行業碳達峰

                2021-04-15
                編者按:
                      2020年10月,蘇交科集團正式成為交通運輸新型智庫聯盟第一屆理事會增補成員。加入智庫后,集團高度重視并積極參與相關研究工作,圍繞國家及交通運輸行業熱點議題獻計獻策。近日,集團環境科學研究院環境工程研究所所長呂衛國撰寫的《加快電動船舶發展 助力交通行業碳達峰》通過智庫遴選,于中國水運網刊載。

                以下原文:

                      “十四五”規劃和2035年遠景目標綱要明確,制定2030年前碳排放達峰行動方案。高碳消費是我國目前能源消費的基本現狀, 2019年煤炭、石油、天然氣等化石能源消費占比仍然在85%以上。行業上看,除了電力行業之外,工業、交通、建筑等能源使用行業也是重要的碳排放來源。加快能源供給側和需求側雙向變革,從需求側入手,推動工業、建筑和交通領域能源載體革新,加快低碳能源技術逐漸替代現有用能方案,將是加快碳達峰目標實現的關鍵。這一變革不僅是技術的變革,更是政策的變革。加快電動船舶發展,是典型的能源需求側變革的重要方面,更離不開國家政策的支持。
                船舶電動化對交通行業碳達峰具有重要意義
                      2020年我國交通領域CO2排放量在整體能源消費中占比約10%,但是電氣化率僅3%。根據國家電網預測,到2050年會提高至35%,因此交通領域的能源載體革新具有較好的提升空間。其中公路最大,達到77%;航空、水運、鐵路的排放占比分別為10%、9%、4%。公路碳排放量,客運領域約占45%,以電動汽車替代傳統燃油車為主要方向;貨運領域約占55%,比較難以電氣化,主要以降低對公路貨運的依賴,加大鐵路、水運電氣化的方式為主要應對方式。
                      水運業電氣化不僅能夠配合電力行業碳減排,符合碳減排全局對于各行各業的深度轉型要求,而且對于交通行業整體碳排放結構調整的意義重大,成為大幅帶動整個交通行業碳減排的關鍵環節。同時,傳統能源載體動力船舶排放的PM2.5和SO2、NOx遠超卡車。因此,船舶電動化不僅從大局上解決交通運輸行業的碳排放問題,也同時解決了傳統動力船舶在其他污染排放方面的巨大問題,電動船舶的發展成為同時撬動兩個減排內容的關鍵點。
                電動船舶發展需突破關鍵技術和應用模式瓶頸
                      電動船舶發展需要的技術系統和商業應用系統較其他交通類型更加復雜。目前,我國電動船舶發展具有了一定技術基礎。主要體現在電池技術和電氣化裝備技術自主可靠性得到長足的進步。目前有8家電池廠商取得了船級社的產品認可,但是主流市場還是以寧德時代、億緯鋰能、國軒高科為主,今后隨著比亞迪等其他電池廠商的加入,船用動力電池的技術風格更為豐富,寧德時代的CTP技術,國軒高科的JTM技術,比亞迪的刀片技術,都將大幅提升磷酸鐵鋰電池的能量密度、使用壽命等重要指標,為動力電池在船舶上的大規模應用奠定了基礎。包括電力電子變流裝置、電動機、控制系統在內的裝置早已經有了充分應用,相當成熟可靠,而且在這個方面的國產設備也都有充分的應用,不存在太多的技術壁壘,可實現自主替代。技術上唯一明顯存在短板的是充電技術,船舶充電必須處理好船舶停泊時移動問題、大功率充電問題、充電槍插拔方法問題等,目前充電裝備主要是使用電動汽車的現有設備,只能滿足少部分船舶使用要求,不能滿足大規模推廣要求。
                      在具有一定技術積累的同時,應用性方面的短板也非常明顯。主要體現在續航能力問題、電源補給和岸電基礎設施問題、電池投資成本和投資回報率問題。續航力方面,目前磷酸鐵鋰電池的能量密度短期內難有較大的突破,船舶能夠配備的電池數量有限,一般僅能保證3—6個小時的航行,對于長距離的水運存在困難。電源補給和岸電基礎設施方面,無論是充電方案還是中途換電方案都存在一定的困難。由于電池能夠支持的航行里程比較有限,需要中途設立比較多的中途充電和換電服務區,目前具備能力的碼頭少之又少。中途充電需要面臨快速充電問題,需要以較短的時間補給能量,這個是動力電池的基礎能力問題;換電方案是比較現實可行的,但是也需要一定的碼頭裝卸能力、電源調配能力。電池投資成本和投資回報率方面,電動船舶的造價是傳統船舶的2—3倍,其中主要成本集中在電池。電動船舶在營運中能夠收回成本產生效益,主要依靠耗電價格和耗油價格的差距,目前柴油發電的價格測算在0.8元/度,因此電動船的電費使用價格需要足夠低才能在電池的壽命周期內回收成本(一般為7年),目前看來還是存在較大的困難。
                加快電動船舶發展的政策建議
                      應用性方面的短板,其本質指向是商業模式問題,商業模式的創新離不開國家政策創新。技術規范方面,雖然電動船的建造有章可循,但是充電設施、港口設施的建設和維護、電池回收和處理等產業鏈完整性要求、電池性能測試、實船試航測試等要求都亟待對法規、標準和規范進行完善。政策支持方面,目前僅有個別地方政府如深圳、廣州試點了電動船舶的補貼方案,大部分地區還處于觀望態度。
                      因此,未來加快電動船舶發展,助力交通行業碳達峰,建議繼續加快以下幾個方面的政策創新。第一,加快制定國家層面的電動船中長期發展規劃及推廣補助政策。制定中長期發展規劃,明確實施電動船舶科技創新、產業布局、試點示范、推廣應用、基礎設施建設等主要任務,并對主要任務進行明確的指標量化。對電動船舶的推廣提供政策上的傾斜,除了統籌制定船舶建造、行業營運補貼政策外,還需要動用管理職能,如限定公務船和輪渡船舶的電動化比例、限定旅游觀光船環保性能、制定運輸船供售電機制等。第二,加快適應電動化的水運規劃修編,提高設施供給的政策力度。大力修繕和拓展內河支線航道及修建配套岸電服務區,梳理內河支線航道,完善內河水運條件,最好能夠直接對接到大型開發區,盡量縮短陸地集卡的工作范圍。充分考慮電動船舶的??恳?,整體規劃航道上的基礎充電設施、換電設施,統一建設,引導社會資本參與配套基礎設施建設和運營。第三,設立電動船推廣應用示范工程。整體布局推廣示范區域和城市,在長三角、珠三角等水運較為發達的地區先行電動船舶的應用推廣,示范工程既包含船舶本身,也包含岸電基礎設施。第四,加速法規、規范出臺。加速充電、電池試驗等規范出臺,同時通過規范對電動船舶發放綠色標志,在港口???、航道優先通行等方面提供方便。
                 

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