天津北方网讯:春日天津港,微凉的风送来海洋清爽温润的气息,宝石般碧蓝的天空下,数台无人驾驶卡车在码头间穿梭,巨大的桥吊精准抓取集装箱,煤炭堆场上银白色的防风网在阳光下微微发亮,现代化的码头设施与自然景观和谐共存,展现出一幅生态与科技交融的美丽画卷。
作为“京津冀区域绿色港口科技产业技术创新战略联盟”的牵头单位、驻津科研院所,近年来,交通运输部天津水运工程科学研究院(简称天科院)通过核心技术自主研发,联合京津冀三地高校、科研院所开展技术升级,以技术成果转化服务津冀港口群建设,构建起覆盖港口环境治理、清洁能源转型、智慧监管升级的全链条绿色低碳技术体系。
港口生态环境的智能感知与综合管控平台、干散货码头堆场智能喷淋抑尘技术、污水深海优化排放量计算、近岸海域污染溯源防控与修复技术……多项低碳环保科技成果从这里发芽,在加快建设交通强国、助力国家“双碳”战略的背景下,津冀港口群正成为全国港口绿色低碳发展的“试验田”和“样板间”,为京津冀区域的生态环境改善注入新动力,让京津冀的天更蓝、水更清。
破译零碳密码 支撑绿色港口建设
港口行业作为交通运输领域能源消耗的“大户”,其绿色转型对实现“双碳”目标至关重要。在天津港零碳码头建设之初,国内外尚无成熟的可借鉴案例,涉及港口装卸机械、集疏运系统、岸基供电等23个关键环节缺乏碳中和转型技术路径,港口行业面临前所未有的零碳建设难题。
面对行业的紧迫需求,天科院科研团队迎难而上,通过分析国内外近零碳码头建设的技术措施,研究太阳能、风能、氢能等绿色能源在港口应用,以及港口既有工艺、设施设备的节能减排改造技术、装卸作业效率的智能化改造技术,率先提出了基于“风光储荷”多能源融合的港口碳中和实现路径。
天科院环境科技研究中心主任彭士涛说:“我们通过顶层设计港口‘双碳’行动方案,联合发布全球首个港航业碳中和白皮书,助力天津港北疆港区智能化集装箱码头建成全球首个‘零碳码头’,年发电量超5000万千瓦时,减少二氧化碳排放2万余吨,入选全国首批能源绿色低碳转型典型案例。”
同时,天科院联合天津港打造了智慧能源与碳综合管控系统,提出“标准建设+数据融合+算法研究+平台开发”的一体化解决方案。“我们实现了港口集团对用能数据的在线监测、能源数据与生产业务数据的融合分析、能耗和碳排放核算管控,使港口能源消耗与碳排放管理做到‘用得清楚,说得明白,管得到位’。”天科院设备开发研究中心中心刘磊磊说。
目前,该系统已在天津港集团、股份公司及下属52家公司进行应用,通过近三年的实践,股份公司的综合能耗、碳排放总量和碳排放强度逐年降低,综合能源单耗从2021年的1.67吨标煤/万吨降低至2023年的1.51吨标煤/万吨,降幅9.6%,节能量7196吨标煤,减碳量26839 吨CO2。该技术也入选2024年度《交通运输行业节能低碳技术推广目录》,助力天津港创建交通运输部绿色智慧专业化码头科技示范工程,有力支撑了世界一流绿色港口建设。
降服粉尘污染 打造港口“防风长城”
粉尘污染是港口最为突出的环境问题,对津冀地区以散货运输类型为主的港口影响尤为显著。
2019年,天津港集团与天科院共同研发了我国首个港口大气环境智慧监测管控平台,通过上百个现场空气质量在线监测设备,构建了“现状可查、风险可控、未来可预”的环境统筹管理模式,提升了大气污染溯源的实效性、针对性和准确性,有效提升港口企业大气污染防治效率。目前,该成果已成为天科院交通强国建设试点任务的一项标志性成果。
“环境精准感知和污染溯源算法是精准科学治污的数据基础和技术支撑。”天科院环科公司副总工程师薛永华指着屏幕上的三维模型,展示着系统如何帮助港口将环境质量管理从事后提升到了事前和事中,形成全天候、多层次的智能多源感知体系,提高了天津港“监测—污染—预警—处置—反馈”的环境管理效率。
“在大数据和在线云计算的帮助下,天津港实现了精细动态的环境管理方式的转变和升级。”他说。
据介绍,大气智能监测系统上线运行后,实现了港区内异常粉尘排放区域的有效识别和快速反应,一年内天津港PM2.5、PM10和TSP平均降幅分别达到16.0%、20.7%和32.9%,环境空气质量明显改善。该技术成果获评中国港口协会科技进步奖一等奖。
以此为基础发展构建的生态环境智能监测管控系统目前已经在我国多个大型港口,包括黄骅港、曹妃甸港落地应用,通过在津冀港口群率先垂范,智慧平台驱动三地科技成果转化的实践正加速推进,已推广应用至全国20余个港口,并辐射至“一带一路”国家,推动了中国技术“走出去”。
监控船舶尾气 提升溢油处置水平
船舶大气污染物排放控制区政策,是近年来水运环保领域的重要政策。为了监测政策执行效果,天科院成立了船舶尾气研究团队,该团队紧跟欧美国家在航船舶燃油遥测监管技术(嗅探法),通过多组跟船实验、码头实验、桥梁实验,证明了嗅探法通过监测尾气估算燃油硫含量的有效性,以及在港口码头和航道上跨桥梁上(不登船)识别高硫油船舶技术的可行性。
在不断测试、验证、改良后,天科院成功研制出船舶尾气遥测仪,测试精度明显优于欧洲同类产品。在船舶尾气遥测仪、船舶尾气遥测大数据分析平台等智能监管手段不断优化突破的基础上,国内首个港口船舶尾气全覆盖监测模式在天津完成布局,天津成为国内首个港口实现全覆盖监测的城市。
同时,天科院为河北多地海事主管部门提供了船舶尾气监管技术服务。通过“北京政策牵引-天津技术攻坚-河北产业承载”的深度协同机制,三地形成政产学研用深度融合新范式。
在提高海上溢油监视监测、应急防备、应急反应能力方面,天科院通过多年的技术积累,在多项国家重点研发计划项目引领下,形成了溢油风险源识别、监视监测、漂移轨迹模拟预测、应急资源调度等全流程技术体系和溢油监视监测设备、围油栏、收油设备、吸油材料等“测—围—收—吸”全谱系技术装备,自主研发的浮动式溢油监视监测设备在全国海事系统得到推广应用。
作为科研骨干力量,天科院深度参与渤海海域船舶污染应急联动协作机制,服务河北海事局秦皇岛海上溢油应急反应中心,共同建立了“2+2+3”七星联动海上溢油应急协作机制,为渤海海域船舶污染应急提供有效助力和重要保障。
精准“环保体检” 优化环境评价系统
环境影响评价不仅是项目开工前的“环保体检”,更是精准预测和预警环境污染的“智慧大脑”。通过精良的检测设备和先进的数值模拟软件,环评系统能够实时监测大气、噪声、污水、土壤等环境指标,提前预警潜在风险,为政府决策提供科学依据,为企业管理提供有效抓手。
天津港北航道及相关水域疏浚提升工程开工时,曾面临着渤海湾国家级水产种质资源保护、疏浚工程量大、存在纳泥区坍塌和船舶溢油环境风险隐患等问题。针对以上难点,天科院在环境影响评价报告书中提出三项对策,在环境影响报告书的建议下,企业创新性地搭建了智慧化航道疏浚工程监测平台,应用了“耙吸船溢流水再循环”技术,利用航道疏浚工程监测平台智慧化监测,溢流口采用匀速溢流技术,对国内航道疏浚工程的环境影响评价和工程建设提供示范引领和推广作用。
从绿色交通到低碳转型,天科院的每一步探索与实践,都在为区域生态环境的改善和可持续发展贡献力量。碧海蓝天不仅是京津冀的生态愿景,更是天科院不懈追求的目标。今年是京津冀协同发展第二个十年的开始,三地今后将推动合成生物、氢能、新一代信息技术等重点产业密切协作,促进产业链上下游协同,打造具有整体竞争力的区域创新协同发展生态。在这幅美丽画卷中,天科院将继续以其卓越的科技实力和创新精神,勾勒出碧水青山的美丽轮廓,点染出人与自然和谐共生的动人色彩。(津云新闻记者 霍艳华)返回搜狐,查看更多