Nhu cầu năng lượng cho các cảng ngày càng tăng, nhưng nhiều cảng thiếu cơ sở hạ tầng điện phù hợp để hỗ trợ các hệ thống truyền thống. Thì một giải pháp mới là điều cần thiết.
Một loạt các hoạt động đã được thực hiện để kiểm tra khả năng xử lý của hệ thống cảng trên khắp thế giới. Mặc dù các dấu hiệu cho thấy năm 2023 là năm có chuỗi cung ứng tốt hơn, nhưng việc cải thiện khả năng xử lý của hệ thống là điều rất quan trọng đối với sự thành công của các cảng và sự liên tục của các lưu lượng tàu thương mại. Các phương pháp để đảm bảo khả năng cạnh tranh và khả năng sinh lời của các cảng trong tương lai bao gồm hai phần: đảm bảo các hoạt động nhất quán, thông minh và cung cấp các dịch vụ phù hợp với các quy định bảo vệ môi trường.
Các quy định mới đang nhấn mạnh hơn vào việc các cảng có thể cung cấp các giải pháp xanh. Các quy định mới của Ban tài nguyên không khí California (The California Air Resources Board) đối với Quy định tại cảng (At Berth Regulation) (1) có hiệu lực vào ngày 1 tháng 1 năm 2023, nghĩa là các tàu container, tàu đông lạnh và tàu du lịch đã được áp dụng trong quy tắc hiện tại, đang chuyển sang quy định mới.
At Berth Regulation (tạm dịch là Quy định tại cảng) (1): Là quy định dùng để giảm các bụi mịn và oxit nitơ phát ra từ các động cơ phụ trợ của tàu biển khi chúng cập cảng tại các cảng California, Mỹ.
Tương tự như vậy, tại Ủy ban Châu Âu (European Commission) đang tập trung thực hiện các kế hoạch “để quy định việc truy cập của các tàu gây ô nhiễm nặng nhất vào cảng tại EU và bắt buộc các tàu đang neo đậu sử dụng nguồn điện tại cảng” giống như kế hoạch cho hệ thống EU Emissions Trading Scheme (2) hình thành trong Kế hoạch Xanh (Green Deal). Những tham vọng cùng với áp lực chính trị gia tăng tại Hoa Kỳ và tại các cảng lớn ở Đông Nam Á để làm giảm khí thải, bao gồm NOx và PM, tốt hơn.
EU Emissions Trading Scheme (2), EU ETS (Hệ thống Thương mại Khí thải Liên minh Châu Âu): là chương trình quốc tế đầu tiên và lớn nhất được thiết kế để cắt giảm lượng khí nhà kính thải ra trong tất cả ngành công nghiệp. Chương trình này xây dựng cơ sở chính sách Liên minh châu Âu trong việc chống lại biến đổi khí hậu và sự nóng lên toàn cầu bằng cách cho phép các nước thành viên EU mua và giao dịch lượng khí thải thương mại trong phạm vi cho phép.
Tuy nhiên, việc đảm bảo nguồn điện đáng tin cậy là một thách thức đối với nhiều cảng. Các hệ thống điện tại nhiều cảng chưa thể thích ứng được hoặc nguồn cung cấp của chúng bị tổn hại. Ví dụ, các cảng thường nằm gần với các thành phố lớn lân cận với nhu cầu điện khổng lồ, dẫn đến việc các cảng luôn trong tình trạng thiếu điện. Thêm vào sự thay đổi khí hậu và tác động của các sự kiện thời tiết bất lợi đối với các cảng. Chẳng hạn, các cơn bão ở Bờ Vịnh Gulf đã trở thành nguyên nhân thường xuyên gây ra mất điện. Giải quyết thách thức này đòi hỏi các nguồn năng lượng linh hoạt và đáng tin cậy.
Các cảng cũng phải cân bằng độ tin cậy với khả năng cạnh tranh khi xem xét khả năng xử lý một số loại hàng hóa nhất định của cảng. Trong ba năm tới, công ty Drewry dự kiến tốc độ tăng trưởng hàng đông lạnh vận chuyển bằng đường biển là 3,7% mỗi năm, gấp đôi so với tốc độ tăng trưởng của hàng khô. Tuy nhiên, trừ khi có nguồn điện đáng tin cậy đối với hàng lạnh, nếu không dây chuyền làm lạnh sẽ bị đứt và các sản phẩm sẽ nhanh chóng bị hư hỏng. Theo truyền thống, động cơ phụ của tàu cung cấp năng lượng này, nhưng thay vào đó, yêu cầu sử dụng nguồn năng lượng xanh ngày càng tăng từ người tiêu dùng và người dân các thành phố cảng. Năng lượng tại các cảng – nếu bền vững và từ các nguồn năng lượng xanh – sẽ giảm lượng khí thải từ động cơ phụ chạy bằng nhiên liệu hóa thạch của tàu cập bến. Các cảng như Los Angeles – hợp tác với công ty CARB – đã đi đầu trong lĩnh vực này và cho thấy những gì có thể thực hiện được.
Áp lực hiện đang gia tăng giữa các cảng châu Âu để giữ chân khách hàng trong môi trường pháp lý mới. Ngày càng có nhiều lo ngại, như Liên đoàn các nhà khai thác cảng tư nhân Châu Âu (European Private Port Operators) đưa ra vào tháng 12 năm 2022 rằng quy định của hệ thống EU ETS và FuelEU (3) có thể gây tổn hại đến vị thế cạnh tranh của các bến cảng trong khu vực khi các công ty vận tải có khả năng chuyển hàng hóa sang các cảng ngoài EU để tiết kiệm chi phí. Việc tạo điều kiện cho khách hàng đáp ứng các yêu cầu về môi trường và duy trì lợi nhuận là rất quan trọng và sử dụng năng lượng xanh tại các cảng đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ các cảng của EU.
FuelEU (3): nhằm tăng nhu cầu và sử dụng nhất quán các nhiên liệu tái tạo và ít carbon, đồng thời giảm phát thải khí nhà kính từ ngành vận tải biển, đồng thời đảm bảo vận hành thông suốt giao thông hàng hải và tránh những biến dạng trên thị trường nội địa.
Vào tháng 7, Tổ chức Cảng tại Châu Âu (European Sea Ports Organisation, ESPO) đã phác thảo những gì họ coi là những thách thức lớn đối với việc phát triển nguồn năng lượng tại các cảng. Chúng chủ yếu liên quan đến chi phí triển khai nguồn điện trên cảng và thiếu giải pháp kinh doanh, ngay cả khi tất cả chi phí OPEX (4) đều được tính và chi phí về cơ sở hạ tầng do các cảng phải tự chi trả. Ngoài ra, trong thời gian này, lưới điện thường không đủ công suất để cung cấp cho nhiều tàu cùng một lúc. Hơn nữa, ở hầu hết các quốc gia, bộ phận quản lý cảng phải trả một khoản chi phí cố định suốt cả năm cho công suất lớn mà họ thường chỉ cần trong vài tháng (ví dụ: mùa du lịch).
Chi phí OPEX (4) (Operating Expenditure) – chi phí hoạt động. Đây là các chi phí phát sinh trong quá trình kinh doanh thường xuyên.
Hoạt động kết nối và ngắt kết nối khác nhau giữa các phân khúc tàu. Tại các bến container luôn có nhân viên túc trực. Tổ chức ESPO cho biết trên các bến dành cho du thuyền thì không có. Do đó, cần có thêm nhân viên trên cầu cảng trong quá trình kết nối và ngắt kết nối cũng như ở chế độ chờ trong trường hợp khẩn cấp. Những hoạt động này đòi hỏi công nhân lành nghề, và dựa vào trọng lượng của dây cáp đồng nghĩa với việc cần ít nhất hai người để thực hiện.
Tổ chức ESPO cho biết cơ sở hạ tầng điện trên bờ được thiết kế riêng cho từng loại tàu, khiến việc lập kế hoạch và đầu tư dài hạn trở nên phức tạp. Việc cài đặt một hệ thống phù hợp cho tất cả dường như là không thể.
Đây là nhu cầu mà công ty e1 Marine sẵn sàng đáp ứng thông qua việc phát triển metanol đóng thùng thành máy tạo hydro. Tuy nhiên, việc đưa ra các giải pháp mới cho các ứng dụng hàng hải là một hành trình dài và phức tạp, xây dựng một kho kiến thức và khả năng thích ứng mới trong suốt chặng đường – nhiều trong số đó liên quan đến nhiều sáng kiến công nghệ hoặc năng lượng tái tạo khác. Ví dụ, việc tích hợp các thành phần ở các mức độ khác nhau có thể là một thách thức. Cũng không có quy tắc thống nhất nào có thể được cung cấp nguồn năng lượng mới cho việc chấp nhận công nghệ mới này vào bất kỳ cơ sở nào. Mặc dù có thể có sẵn các tiêu chuẩn và quy định cho một số thành phần nhất định nhưng không có quy định nào chi phối các bộ phận tích hợp kết hợp công nghệ mới.
Thiết kế của tàu container phải được áp dụng để phù hợp với thị trường và điều kiện địa phương, không chỉ về sản lượng sản phẩm, điện áp, tần số, v.v. mà còn phải tuân thủ các yêu cầu pháp lý địa phương, chính quyền cảng, chính quyền thành phố, các quy định hàng hải quốc tế của tiểu bang, v.v. Rào cản pháp lý trong việc đưa công nghệ mới vào cảng là rất lớn và phức tạp với nhiều bên liên quan.
Có một sản phẩm tích hợp hoạt động được là điều quan trọng. Dễ hiểu là chủ tàu và người điều hành tàu muốn có các sản phẩm hữu hình và ngần ngại thực hiện các ý tưởng trên giấy. Họ hào hứng với những sản phẩm khả thi và sẵn có trong khung thời gian hợp lý chứ không phải ở giai đoạn phát triển ban đầu. Về vấn đề này, công ty e1 Marine có lợi thế là có sẵn hệ thống nguyên mẫu hoạt động thông qua một trong các bên liên quan là Element 1 (đơn vị năng lượng container trên đất liền) và tàu kéo Hydrogen One.
Việc phát triển và triển khai thành công các nguồn năng lượng sạch, tái tạo nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về năng lượng xanh ven bờ cuối cùng phụ thuộc vào sự hợp tác và cách thức làm việc mới giữa tất cả các bên liên quan: nhà phát triển, nhà điều hành cảng, chính quyền địa phương và chủ tàu. Sự thay đổi đang diễn ra và mặc dù có sự miễn cưỡng trong việc trở thành người tiên phong và thử nghiệm việc sử dụng các giải pháp mới, đặc biệt nếu tình hình tài chính hoạt động khác đi, nhưng rõ ràng là các cảng không cải thiện khả năng phục hồi và tính bền vững của mình có nguy cơ mất hoạt động kinh doanh.
Để xem các tin bài khác về “Năng lượng sạch”, hãy nhấn vào đây.
Nguồn: The Maritime Executive
