庫碼頭技術(shù)在推動港口綠色低碳集約智能化發(fā)展中的應(yīng)用

營口奧特航運(yùn)技術(shù)有限公司 游 勇

庫碼頭技術(shù)在推動港口綠色低碳集約智能化發(fā)展中的應(yīng)用

營口奧特航運(yùn)技術(shù)有限公司 游 勇

針對現(xiàn)有港口過多依賴和占用土地及岸線資源、作業(yè)效率低下、環(huán)境污染嚴(yán)重、智能程度難以提高等問題，采取將常規(guī)港口三要素——碼頭、庫場和裝卸機(jī)械集成為一體的“庫碼頭技術(shù)”，可在相當(dāng)程度上解決這些問題，從而轉(zhuǎn)變港口建設(shè)方式，推進(jìn)港口向綠色、低碳、集約、智能化方向快速邁進(jìn)。

庫碼頭；港口；綠色；低碳；集約；智能化

現(xiàn)有港口過多依賴和占用土地及岸線資源，常常造成作業(yè)效率低下、環(huán)境污染嚴(yán)重、智能程度難以提高。港口運(yùn)營必備三要素：碼頭、庫場和裝卸機(jī)械，千百年來，這三要素在港口運(yùn)營中獨(dú)立地發(fā)揮著各自的功能和作用。將港口三要素集成一體，形成庫碼頭，即是碼頭也是庫，英文縮寫ST（Storehouse Terminal），可以在相當(dāng)程度上解決港口存在問題，同時，也將給港口建設(shè)和運(yùn)營方式帶來全新的改變，為港口向綠色生態(tài)、低碳環(huán)保、集約化、智能化方向快速邁進(jìn)奠定基礎(chǔ)。

理論上，庫碼頭技術(shù)適合所有貨種，本文以問題最多、應(yīng)用效果最好的大宗散貨和集裝箱開始啟動庫碼頭技術(shù)開發(fā)的漫漫之旅。

一、庫碼頭的幾種形式

目前，庫碼頭主要有干散貨庫碼頭、集裝箱庫碼頭和兩者組合后形成的各種庫碼頭組合。

1.散貨庫碼頭

散貨庫碼頭有艙口、艙底和舷側(cè)卸船三種方式，前一種是碼頭、庫場和裝卸機(jī)械的集成（見圖1），后兩種取消碼頭散貨卸船機(jī)，代之以船和庫碼頭之間的水下防水裝置（見圖2）。當(dāng)代電永磁吸盤和真空吸附技術(shù)、新型高強(qiáng)度防水材料、防蝕涂料和水下液壓裝置的發(fā)展，使制造這種防水裝置成為可能。利用散貨自重卸船，投資小，耗能少，封閉卸船， 可以杜絕污染和損耗，節(jié)約土地和岸線資源，降低運(yùn)行成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

圖1 艙口卸船散貨庫碼頭斷面

圖2 艙底卸船散貨庫碼頭斷面

2.集裝箱庫碼頭

集裝箱庫碼頭中的集裝箱可多層疊放然后分格存放，高密度存儲，不占用或少占用陸地土地和岸線資源，全人工操作或全自動化集中控制。集裝箱庫碼頭有?；稑蚣b箱庫碼頭（見圖3）、海基纜索集裝箱庫碼頭、海基岸橋和纜索混合式集裝箱庫碼頭（見圖4）、陸基岸橋集裝箱庫碼頭（見圖5）、陸基岸橋纜索集裝箱庫碼頭5種形式。

圖3 ?；稑蚣b箱庫碼頭斷面

圖4 ?；稑蚝屠|索混合式集裝箱庫碼頭斷面

圖5 陸基岸橋集裝箱庫碼頭斷面

3.組合庫碼頭

本文主要介紹散貨和集裝箱庫碼頭組合，將散貨庫碼頭和集裝箱庫碼頭結(jié)合在一起，建成散貨和集裝箱庫碼頭組合（見圖6、圖7）。

圖6 散貨和集裝箱庫碼頭左右組合斷面

圖7 散貨和集裝箱庫碼頭水下上下組合斷面

二、庫碼頭技術(shù)應(yīng)用

（一）建立綠色生態(tài)型港口

煤炭等大宗散貨港口中轉(zhuǎn)過程對港口環(huán)境污染嚴(yán)重，貨損很大。采用散貨庫碼頭技術(shù)可以杜絕這種現(xiàn)象。

（二）建立低耗高效型港口

一艘滿載30萬t礦砂船在港口全部卸完貨物需要72 h，而采用散貨庫碼頭船底卸船則不到10 h就可卸完。中國至澳大利亞距離約6000 km，全年可節(jié)省約42 d，多收入約900萬美元。港方節(jié)省能源，船方增加收入，貨主減少損耗，政府節(jié)省土地和岸線，百姓生活環(huán)境受到保護(hù)，五方受益。

（三）建設(shè)集約化港口

庫碼頭可以不占用或較少占用土地和岸線資源。同時，碼頭和庫場融為一體，作業(yè)環(huán)節(jié)和運(yùn)輸路徑減少，作業(yè)成本降低，形成集約化港口經(jīng)營。

（四）建設(shè)智能化港口

千百年來，貨物在船和碼頭之間吊上吊下的裝卸作業(yè)形式幾乎沒有實(shí)質(zhì)性的改變，港口成為現(xiàn)代物流鏈條中最薄弱的環(huán)節(jié)。采用庫碼頭技術(shù)能夠很容易地建設(shè)智能化港口，推進(jìn)現(xiàn)代物流智能化進(jìn)程。

（五）庫碼頭技術(shù)在集裝箱運(yùn)輸中的具體應(yīng)用

1.適應(yīng)集裝箱船大型化發(fā)展趨勢

近年來，集裝箱船大型化發(fā)展趨勢愈演愈烈，全球已投入單船運(yùn)力超過1.0萬TEU集裝箱船達(dá)到61艘，正在建造144艘將于2014年前投入運(yùn)營；中國海運(yùn)集團(tuán)今明兩年新增8艘1.41萬TEU集裝箱船；丹麥馬士基正在建造20+10艘裝載1.8萬TEU全球最大集裝箱船；香港東方海外向韓國三星重工訂造6+4艘1.3萬TEU大型貨柜船2013年交船；阿拉伯聯(lián)合輪船公司（UASC）建造9艘1.35萬TEU集裝箱船2012年投入運(yùn)營；韓國世騰等船廠正在設(shè)計(jì)單船運(yùn)力達(dá)2.2萬TEU的集裝箱船。

過去船公司建造前所未有的集裝箱船，是先造一艘，運(yùn)行一段時間再決定是否再造，現(xiàn)在，中海集運(yùn)一次造8艘，東方海外一次造10艘，馬士基一次造20艘后續(xù)還有10艘，這種多家公司出乎尋常的舉動令人震驚，似乎一場集裝箱船舶大型化急風(fēng)暴雨即將來臨。

目前，1.4萬TEU集裝箱船是世界上最大的在航集裝箱船，上海港洋山港區(qū)集裝箱碼頭前沿最大吃水為-17.5 m，寧波港最大水深18 m，考慮船底富裕水深，1.4萬TEU集裝箱船剛好是中國目前能接卸的最大集裝箱船。

超大型集裝箱船出發(fā)和目的港就是形成集裝箱集散地的風(fēng)向標(biāo)，決定集裝箱流向和港口的興衰，港口要做大做強(qiáng)就必須有能力靠泊大型集裝箱船，否則，發(fā)展的機(jī)遇就會錯過。但是，要建造適合這些大船的集裝箱碼頭風(fēng)險很大，港口只能被動應(yīng)付。

相比之下，庫碼頭優(yōu)勢在于投資小，運(yùn)行成本低，不占用或很少占用土地和岸線資源，效率和智能化程度高，建設(shè)周期短，節(jié)能環(huán)保，這些正是應(yīng)對集裝箱船大型化、建設(shè)超級集裝箱樞紐港的必備條件。

2.打造地區(qū)性集裝箱超級樞紐港

環(huán)渤海、黃海大型港口幾乎都有30萬t級航道甚至40萬t級航道，具有打造成地區(qū)性超級樞紐港的條件。以大連港為例，可利用其30萬t航道資源，建設(shè)靠泊2.2萬TEU集裝箱船的庫碼頭，將大連港打造成地區(qū)性集裝箱超級樞紐港，理由如下：

（1）地理位置優(yōu)勢

大連港背靠渤海，面對黃海、東海，輻射遼東半島、山東半島、臺灣島、朝鮮半島以及日本島，極具發(fā)展成超級樞紐港的潛力，如發(fā)揮優(yōu)勢，搶占制高點(diǎn)，在中國經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展、世界經(jīng)濟(jì)即將復(fù)蘇之際，利用30萬t級航道資源和集裝箱庫碼頭技術(shù)，將快速打造成一個地區(qū)性超級樞紐港。

（2）高效率產(chǎn)生大船集聚效應(yīng)

擬建大連港集裝箱庫碼頭，一艘2.2萬TEU船全部卸空需12 h左右，效率就是效益，2.2萬TEU船每天租金至少3萬～6萬美元，由時間節(jié)省的效益多半獎給個人，受利益驅(qū)使，必然會在大連港庫碼頭形成大型集裝箱船集聚效應(yīng)。

（3）低收費(fèi)催生超級樞紐港

擬建大連港集裝箱庫碼頭，估計(jì)每重箱純利潤可達(dá)150～200元，按年800萬箱（一半中轉(zhuǎn)）、25%空箱估算，年純利可達(dá)10億～14億元，而集裝箱庫碼頭估算投資僅30億元。投資利潤率高和運(yùn)行成本低是集裝箱庫碼頭的主要特征，因此，有條件超常規(guī)降低收費(fèi)，必然會吸引更多船東和貨主到大連港，量多收費(fèi)低，收費(fèi)低量多，從而催生大連超級樞紐港。

（4）少投入才能多收益

庫碼頭投資優(yōu)勢明顯，按大連港和營口港集裝箱碼頭投資強(qiáng)度，1.0萬TEU集裝箱船的碼頭投資約10億元，設(shè)計(jì)能力每年40萬TEU。上海洋山港區(qū)三期岸線2650 m，可靠1.4萬TEU集裝箱船泊位7個，年通過能力400萬TEU，總投資150億元。擬建大連港集裝箱庫碼頭，估算總投資30億元，形成2.2萬TEU集裝箱船泊位2個，1.0萬TEU集裝箱泊位4個，形成800萬TEU箱以上的年吞吐能力。

（5）量為基礎(chǔ)，重新洗牌

環(huán)渤海、黃海區(qū)域有1億多的集裝箱量，其1/10到大連港中轉(zhuǎn)不是天方夜譚，只要有洗牌的本事，就會有新集裝箱流。

（6）消除潛在危機(jī)

招工難、工資大幅上升等問題已開始在中國很多省份出現(xiàn)，勞動力資源短缺和工資增加造成的成本上升等問題將成為勞動密集型港口的棘手問題，解決辦法只有發(fā)展機(jī)械化。集裝箱庫碼頭技術(shù)能夠完成這樣的使命，化解港口未來人力資源危機(jī)。

3.推動集裝箱船向更大型化方向發(fā)展

自1988年美國總統(tǒng)輪船公司建造4340 TEU超巴拿馬型集裝箱船以來，大于巴拿馬運(yùn)河寬度的集裝箱船已超過幾百艘，可見巴拿馬運(yùn)河對集裝箱船型發(fā)展限制有限。巴拿馬運(yùn)河擴(kuò)建工程將于2014年完工，屆時最大的1.4萬TEU集裝箱船可通過運(yùn)河。像歷史一樣，2014年以后，大于1.4萬TEU的超巴拿馬型集裝箱船還會陸續(xù)造出，形成更多更大的集裝箱船。尤其是白令海峽不再封凍，俄羅斯已成功進(jìn)行了北歐經(jīng)白令海峽至南亞的處女航，航程將比走地中海少1/3，比走好望角少一半。新航路將刺激集裝箱船公司建造更多更大的集裝箱船。

4.有利于建設(shè)全球超級集裝箱船點(diǎn)對點(diǎn)運(yùn)輸體系

集裝箱船規(guī)模的不斷量變，預(yù)示著一種質(zhì)變在孕育中，一個區(qū)域性超級樞紐港足可使其質(zhì)變爆發(fā)，在超級樞紐港推動下，船公司會繼續(xù)把船做大，直至突破蘇伊士運(yùn)河水深限制，最終形成遠(yuǎn)洋航線點(diǎn)對點(diǎn)運(yùn)輸。所謂點(diǎn)對點(diǎn)運(yùn)輸，就是集裝箱船在遠(yuǎn)洋航線兩端的兩個超級樞紐港全裝全卸地穿梭運(yùn)輸，中途不掛靠其他港口。目前大型集裝箱船在環(huán)渤海、黃海區(qū)域掛靠港的數(shù)量已越來越少。今年，中海集運(yùn)將投入6艘1.41萬TEU集裝箱船，明年還有2艘，其掛靠港為上海（洋山）—寧波—鹽田—菲利克斯托—漢堡—鹿特丹—香港—上海。馬士基正在建造10～30艘1.8萬TEU集裝箱船，其在中國選定的掛靠港為上海、寧波、廈門、煙臺和香港。大型集裝箱船掛靠港過去是5～8個，現(xiàn)在是3～5個，已開始趨于2～3個，一旦區(qū)域超級集裝箱樞紐港出現(xiàn)，很快便會趨于1個，形成點(diǎn)對點(diǎn)運(yùn)輸，北冰洋航線開通也將加速其形成。

5.優(yōu)化集裝箱港口區(qū)域競爭環(huán)境

如果某港口在環(huán)渤、黃、東海區(qū)域率先形成超級樞紐港，將對其他港口大碼頭建設(shè)形成抑制。超級樞紐港主要靠中轉(zhuǎn)量取勝，仍可使周邊港口受益，形成相互友好的港口競爭環(huán)境，避免區(qū)域內(nèi)各港口一窩蜂地建大碼頭，造成資源浪費(fèi)。

6.庫碼頭技術(shù)在內(nèi)河中的應(yīng)用舉例

有些江河，比如長江重慶段，季節(jié)性水位差高達(dá)十幾米，如果按庫碼頭形式建設(shè)，就可達(dá)到投資省、運(yùn)營成本低、不占用后方土地的效果。很多河道由于泄洪需要，盡管堤壩內(nèi)有大量河灘地，但也不能用來建設(shè)碼頭等港口設(shè)施。采用庫碼頭技術(shù)，在河道底面以下部分建庫碼頭，底面以上部分占據(jù)河道泄洪斷面很小，可使這些岸線資源得到開發(fā)。江河兩岸往往土地資源稀缺，庫碼頭既不占用陸上土地，也不占用岸線，很適合這些河道的使用和開發(fā)。

三、庫碼頭技術(shù)應(yīng)用的意義

庫碼頭技術(shù)應(yīng)用的意義在于推動港口建設(shè)和運(yùn)營方式變革，推進(jìn)港口現(xiàn)代化進(jìn)程，推行全球遠(yuǎn)洋運(yùn)輸船舶大型化、高效化。庫碼頭技術(shù)目前還沒有應(yīng)用先例，完成其從理論到實(shí)際的轉(zhuǎn)換將面臨很多挑戰(zhàn)，在現(xiàn)代社會科技進(jìn)步大潮的裹挾下，庫碼頭技術(shù)必將日趨完善，在未來港口現(xiàn)代化進(jìn)程中發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

Application of storehouse terminal technology making port green, low carbon,intensive, intelligent

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