根據國際海事組織的數據，2018 年航運業排放了超過 10 億噸二氧化碳。作為回應，各國政府、非政府組織和環境監督組織正在拉響警報，並倡導採取緊急措施來減輕世界港口的污染。

港口營運脫碳最有前景的解決方案之一就是對這些設施進行電氣化。該計劃設想船舶接入碼頭電力，而不是運行柴油輔助發電機來照明、貨物裝卸、加熱和冷卻、住宿和船上電子設備。它還要求用電池驅動的替代品取代柴油驅動的起重機、堆高機和卡車，這些起重機、堆高機和卡車將大型貨櫃從船運送到岸上。

為了更深入地研究這種變革性方法， IEEE 頻譜 最近與海港電氣化的主要倡導者約翰·普魯薩利迪斯進行了交談。 Prousalidis 是雅典國立技術大學海洋電氣工程教授，透過參與 IEEE、國際電氣委員會 (IEC) 和國際標準化組織 (ISO)，在製定海港電氣化標準方面發揮了關鍵作用。身為 IEEE 船舶電力系統協調委員會副主席，他在推動這些想法方面發揮了重要作用。去年，Prousalidis 合著了一篇題為「港口整體能源轉型：Proteus 計畫」的重要論文 IEEE 電氣化雜誌。 在論文中，普魯薩利迪斯和他的合著者概述了他們對港口營運未來的全面願景。 Proteus計畫的要點已納入由Prousalidis在歐洲公共政策委員會能源工作小組內協調的智慧和永續港口政策文件中；該政策文件於 2024 年 7 月獲得 IEEE 全球政策委員會批准。

約翰·普魯薩里迪斯教授約翰·普魯薩里迪斯

到底什麼是「冷熨燙」？

約翰·普魯薩利迪斯： 冷熨涉及在港口關閉船舶的推進裝置和輔助發動機，而是使用岸上的電力為空調、貨物裝卸設備、廚房和照明等船上系統供電。這減少了排放，因為來自電網的電力，尤其是來自再​​生能源的電力，比現場燃燒柴油更環保。技術挑戰包括將船舶的電壓和頻率與當地電網的電壓和頻率相匹配（一般來說，全球各地的電網都有所不同），同時解決接地問題以防止短路。

IEEE 與 IEC 和 ISO 一起制定了聯合標準 80005，這是一系列針對高壓和低壓連接的三個不同標準。它也許（與無線通訊標準 Wi-Fi 一起）是「最熱門」的標準，因為所有政府機構都傾向於制定法律，規定這是所有港口為船舶供電都需要遵循的標準。

標準的採用範圍有多大？

普魯薩利迪斯： 歐盟已強制要求在2030 年1 月1 日之前全面遵守規定。全球範圍內採用。

讓我們談談該計劃中另一個有趣的想法：起重機的再生煞車。這是如何運作的？

普魯薩利迪斯： 當降低貨櫃時，處於再生煞車模式的起重機將動能轉化為電荷，而不是將其作為熱量浪費。就像電動車停下來時一樣，能量可以反饋到起重機的電池中，可能節省高達 50% 的能源成本，但保守估計約為 20%。

例如，在美國最大的港口洛杉磯港實施冷熨燙的預計前期成本是多少？

普魯薩利迪斯： 交鑰匙解決方案的成本約為每兆瓦 170 萬美元，涵蓋電網升級、基礎設施和設備。根據一些既定的經驗法則粗略估計約為 3 億美元。該港口的電氣化進程已經開始。據我所知，停泊船舶的電氣連接點大約有60個或更多。

如果世界上最大、最繁忙的 10 個港口實現使用再生能源的完全電氣化，那麼從目前的水平來看，碳減排量會有多大？

普魯薩利迪斯： 如果港口完全利用再生能源實現電氣化，歐盟的政策可以實現港口地區船舶排放量減少100%。根據國際海事組織的方法，該方法考慮了每個國家的能源結構，這可能會導致減排 60%。這一顯著的減排意味著二氧化碳排放量降低₂、氮氧化物、硫氧化物和顆粒物，從而減少航運對全球暖化的影響，並降低附近人口中心的健康風險。

如果一切按計劃進行，並且每個擁有港口業務的國家都全力推進電氣化，您認為航運業完全脫碳需要多長時間？

普魯薩利迪斯： 正如我所說，歐盟的目標是到 2030 年 1 月 1 日實現港口全面電氣化。儘管如此，我們應該專注於滿足 2030 年的最後期限，而不是期待延期。這讓人想起雙子座和阿波羅先驅太空人艾倫·謝潑德（Alan Shepard）在解釋試飛員和普通專業飛行員之間的區別時所說的話：「假設他們每個人在墜毀前都有10 秒的時間。傳統飛行員會認為， 10秒後我就會死。試飛員會對自己說， 我有 10 秒的時間來拯救自己並拯救飛船」。關鍵是，在應對全球暖化這樣的危急情況下，我們應該專注於解決問題的時間，而不是時間耗盡後會發生什麼。但如果我們不盡一切努力避免「拯救地球」計畫失敗所帶來的有害後果，人類就沒有按下彈出按鈕。