库码头技术在推动港口绿色低碳集约智能化发展中的应用

2011-06-07营口奥特航运技术有限公司

世界海运 2011年8期

营口奥特航运技术有限公司游勇

营口奥特航运技术有限公司游勇

针对现有港口过多依赖和占用土地及岸线资源、作业效率低下、环境污染严重、智能程度难以提高等问题，采取将常规港口三要素——码头、库场和装卸机械集成为一体的“库码头技术”，可在相当程度上解决这些问题，从而转变港口建设方式，推进港口向绿色、低碳、集约、智能化方向快速迈进。

库码头；港口；绿色；低碳；集约；智能化

现有港口过多依赖和占用土地及岸线资源，常常造成作业效率低下、环境污染严重、智能程度难以提高。港口运营必备三要素：码头、库场和装卸机械，千百年来，这三要素在港口运营中独立地发挥着各自的功能和作用。将港口三要素集成一体，形成库码头，即是码头也是库，英文缩写ST（Storehouse Terminal），可以在相当程度上解决港口存在问题，同时，也将给港口建设和运营方式带来全新的改变，为港口向绿色生态、低碳环保、集约化、智能化方向快速迈进奠定基础。

理论上，库码头技术适合所有货种，本文以问题最多、应用效果最好的大宗散货和集装箱开始启动库码头技术开发的漫漫之旅。

一、库码头的几种形式

目前，库码头主要有干散货库码头、集装箱库码头和两者组合后形成的各种库码头组合。

1.散货库码头

散货库码头有舱口、舱底和舷侧卸船三种方式，前一种是码头、库场和装卸机械的集成（见图1），后两种取消码头散货卸船机，代之以船和库码头之间的水下防水装置（见图2）。当代电永磁吸盘和真空吸附技术、新型高强度防水材料、防蚀涂料和水下液压装置的发展，使制造这种防水装置成为可能。利用散货自重卸船，投资小，耗能少，封闭卸船，可以杜绝污染和损耗，节约土地和岸线资源，降低运行成本，提高经济效益。

图1 舱口卸船散货库码头断面

图2 舱底卸船散货库码头断面

2.集装箱库码头

集装箱库码头中的集装箱可多层叠放然后分格存放，高密度存储，不占用或少占用陆地土地和岸线资源，全人工操作或全自动化集中控制。集装箱库码头有海基岸桥集装箱库码头（见图3）、海基缆索集装箱库码头、海基岸桥和缆索混合式集装箱库码头（见图4）、陆基岸桥集装箱库码头（见图5）、陆基岸桥缆索集装箱库码头5种形式。

图3 海基岸桥集装箱库码头断面

图4 海基岸桥和缆索混合式集装箱库码头断面

图5 陆基岸桥集装箱库码头断面

3.组合库码头

本文主要介绍散货和集装箱库码头组合，将散货库码头和集装箱库码头结合在一起，建成散货和集装箱库码头组合（见图6、图7）。

图6 散货和集装箱库码头左右组合断面

图7 散货和集装箱库码头水下上下组合断面

二、库码头技术应用

（一）建立绿色生态型港口

煤炭等大宗散货港口中转过程对港口环境污染严重，货损很大。采用散货库码头技术可以杜绝这种现象。

（二）建立低耗高效型港口

一艘满载30万t矿砂船在港口全部卸完货物需要72 h，而采用散货库码头船底卸船则不到10 h就可卸完。中国至澳大利亚距离约6000 km，全年可节省约42 d，多收入约900万美元。港方节省能源，船方增加收入，货主减少损耗，政府节省土地和岸线，百姓生活环境受到保护，五方受益。

（三）建设集约化港口

库码头可以不占用或较少占用土地和岸线资源。同时，码头和库场融为一体，作业环节和运输路径减少，作业成本降低，形成集约化港口经营。

（四）建设智能化港口

千百年来，货物在船和码头之间吊上吊下的装卸作业形式几乎没有实质性的改变，港口成为现代物流链条中最薄弱的环节。采用库码头技术能够很容易地建设智能化港口，推进现代物流智能化进程。

（五）库码头技术在集装箱运输中的具体应用

1.适应集装箱船大型化发展趋势

近年来，集装箱船大型化发展趋势愈演愈烈，全球已投入单船运力超过1.0万TEU集装箱船达到61艘，正在建造144艘将于2014年前投入运营；中国海运集团今明两年新增8艘1.41万TEU集装箱船；丹麦马士基正在建造20+10艘装载1.8万TEU全球最大集装箱船；香港东方海外向韩国三星重工订造6+4艘1.3万TEU大型货柜船2013年交船；阿拉伯联合轮船公司（UASC）建造9艘1.35万TEU集装箱船2012年投入运营；韩国世腾等船厂正在设计单船运力达2.2万TEU的集装箱船。

过去船公司建造前所未有的集装箱船，是先造一艘，运行一段时间再决定是否再造，现在，中海集运一次造8艘，东方海外一次造10艘，马士基一次造20艘后续还有10艘，这种多家公司出乎寻常的举动令人震惊，似乎一场集装箱船舶大型化急风暴雨即将来临。

目前，1.4万TEU集装箱船是世界上最大的在航集装箱船，上海港洋山港区集装箱码头前沿最大吃水为-17.5 m，宁波港最大水深18 m，考虑船底富裕水深，1.4万TEU集装箱船刚好是中国目前能接卸的最大集装箱船。

超大型集装箱船出发和目的港就是形成集装箱集散地的风向标，决定集装箱流向和港口的兴衰，港口要做大做强就必须有能力靠泊大型集装箱船，否则，发展的机遇就会错过。但是，要建造适合这些大船的集装箱码头风险很大，港口只能被动应付。

相比之下，库码头优势在于投资小，运行成本低，不占用或很少占用土地和岸线资源，效率和智能化程度高，建设周期短，节能环保，这些正是应对集装箱船大型化、建设超级集装箱枢纽港的必备条件。

2.打造地区性集装箱超级枢纽港

环渤海、黄海大型港口几乎都有30万t级航道甚至40万t级航道，具有打造成地区性超级枢纽港的条件。以大连港为例，可利用其30万t航道资源，建设靠泊2.2万TEU集装箱船的库码头，将大连港打造成地区性集装箱超级枢纽港，理由如下：

（1）地理位置优势

大连港背靠渤海，面对黄海、东海，辐射辽东半岛、山东半岛、台湾岛、朝鲜半岛以及日本岛，极具发展成超级枢纽港的潜力，如发挥优势，抢占制高点，在中国经济迅猛发展、世界经济即将复苏之际，利用30万t级航道资源和集装箱库码头技术，将快速打造成一个地区性超级枢纽港。

（2）高效率产生大船集聚效应

拟建大连港集装箱库码头，一艘2.2万TEU船全部卸空需12 h左右，效率就是效益，2.2万TEU船每天租金至少3万～6万美元，由时间节省的效益多半奖给个人，受利益驱使，必然会在大连港库码头形成大型集装箱船集聚效应。

（3）低收费催生超级枢纽港

拟建大连港集装箱库码头，估计每重箱纯利润可达150～200元，按年800万箱（一半中转）、25%空箱估算，年纯利可达10亿～14亿元，而集装箱库码头估算投资仅30亿元。投资利润率高和运行成本低是集装箱库码头的主要特征，因此，有条件超常规降低收费，必然会吸引更多船东和货主到大连港，量多收费低，收费低量多，从而催生大连超级枢纽港。

（4）少投入才能多收益

库码头投资优势明显，按大连港和营口港集装箱码头投资强度，1.0万TEU集装箱船的码头投资约10亿元，设计能力每年40万TEU。上海洋山港区三期岸线2650 m，可靠1.4万TEU集装箱船泊位7个，年通过能力400万TEU，总投资150亿元。拟建大连港集装箱库码头，估算总投资30亿元，形成2.2万TEU集装箱船泊位2个，1.0万TEU集装箱泊位4个，形成800万TEU箱以上的年吞吐能力。

（5）量为基础，重新洗牌

环渤海、黄海区域有1亿多的集装箱量，其1/10到大连港中转不是天方夜谭，只要有洗牌的本事，就会有新集装箱流。

（6）消除潜在危机

招工难、工资大幅上升等问题已开始在中国很多省份出现，劳动力资源短缺和工资增加造成的成本上升等问题将成为劳动密集型港口的棘手问题，解决办法只有发展机械化。集装箱库码头技术能够完成这样的使命，化解港口未来人力资源危机。

3.推动集装箱船向更大型化方向发展

自1988年美国总统轮船公司建造4340 TEU超巴拿马型集装箱船以来，大于巴拿马运河宽度的集装箱船已超过几百艘，可见巴拿马运河对集装箱船型发展限制有限。巴拿马运河扩建工程将于2014年完工，届时最大的1.4万TEU集装箱船可通过运河。像历史一样，2014年以后，大于1.4万TEU的超巴拿马型集装箱船还会陆续造出，形成更多更大的集装箱船。尤其是白令海峡不再封冻，俄罗斯已成功进行了北欧经白令海峡至南亚的处女航，航程将比走地中海少1/3，比走好望角少一半。新航路将刺激集装箱船公司建造更多更大的集装箱船。

4.有利于建设全球超级集装箱船点对点运输体系

集装箱船规模的不断量变，预示着一种质变在孕育中，一个区域性超级枢纽港足可使其质变爆发，在超级枢纽港推动下，船公司会继续把船做大，直至突破苏伊士运河水深限制，最终形成远洋航线点对点运输。所谓点对点运输，就是集装箱船在远洋航线两端的两个超级枢纽港全装全卸地穿梭运输，中途不挂靠其他港口。目前大型集装箱船在环渤海、黄海区域挂靠港的数量已越来越少。今年，中海集运将投入6艘1.41万TEU集装箱船，明年还有2艘，其挂靠港为上海（洋山）—宁波—盐田—菲利克斯托—汉堡—鹿特丹—香港—上海。马士基正在建造10～30艘1.8万TEU集装箱船，其在中国选定的挂靠港为上海、宁波、厦门、烟台和香港。大型集装箱船挂靠港过去是5～8个，现在是3～5个，已开始趋于2～3个，一旦区域超级集装箱枢纽港出现，很快便会趋于1个，形成点对点运输，北冰洋航线开通也将加速其形成。

5.优化集装箱港口区域竞争环境

如果某港口在环渤、黄、东海区域率先形成超级枢纽港，将对其他港口大码头建设形成抑制。超级枢纽港主要靠中转量取胜，仍可使周边港口受益，形成相互友好的港口竞争环境，避免区域内各港口一窝蜂地建大码头，造成资源浪费。

6.库码头技术在内河中的应用举例

有些江河，比如长江重庆段，季节性水位差高达十几米，如果按库码头形式建设，就可达到投资省、运营成本低、不占用后方土地的效果。很多河道由于泄洪需要，尽管堤坝内有大量河滩地，但也不能用来建设码头等港口设施。采用库码头技术，在河道底面以下部分建库码头，底面以上部分占据河道泄洪断面很小，可使这些岸线资源得到开发。江河两岸往往土地资源稀缺，库码头既不占用陆上土地，也不占用岸线，很适合这些河道的使用和开发。