我国极地航运能力建设和高冰级船队发展对策分析

我国在南极和北极的活动日益增多,参与南北极事务和争取极地资源的利用已经成为国家未来向外扩展的重要举措之一。随着气候变暖,极地冰融速度加快,尤其是北极航运窗口期越来越长,两极资源利用和科考活动的需求量越来越大。而目前我国用于航行两极,尤其是北极的高冰级商业化船队十分缺乏,航运的陆基支持保障能力缺少,这将严重影响我国极地事业和商业航运运营的发展。本文通过对不同冰级船舶的保有量、建造技术能力、船舶运营和极地港口设施等各环节的分析,得出我国缺乏带较高等级冰级符号且可抗浮冰厚度1m及以上的极地航行船舶、相应极地航运能力不足的结论,并提出了我国建设极地航运能力的对策建议,为我国建设一支能在极地航行且带较高等级冰级符号船舶的船队、破冰船队以及建设极地陆基航运支持保障能力等提供决策参考。     

基于北极航道全成本模型的液化天然气进口船队规模研究

北极地区能源项目的开发以及北极海域冰雪覆盖范围的不断缩小,为中国进口天然气开辟了新的通道,这将增强中国能源安全供给保障。随着中国天然气需求量迅速增加,规模化进口北极液化天然气(LNG)的条件逐步成熟。为建设一支既经济又可靠的进口运输船队,本文在对北极天然气采掘和贸易分析的基础上,分析了北极东北航道通航状况,以及不同季节各航段差异对船队运输的影响,建立了全成本LNG进口船队优化模型。并以年进口700万吨为案例分析,选取了不同装载容量的LNG船型,通过分层建模及模型优化运算,得出了船队优化配置结论。航运全成本模型的研究奠定了北极LNG运输船队经济规模分析的基础,也为冰雪航道贸易船队运营决策提供了解决方法。     

基于航运成本的北极东北航道集装箱运输潜力研究

根据北极东北航道航运环境,对北极航行船舶进行了技术和经济分析,并在分析中欧货物贸易量和集装箱运输量的基础上,对北极东北航道集装箱航运网络的构建进行了研究,设立北极东北航道航运技术和经济分析方案,建立了航运技术经济成本分析模型,并对不同规模船型通过北极东北航道的集装箱运输成本进行了比较分析。在北极航道以卑尔根港为轴幅式枢纽港的集装箱运输成本分析基础上,提出了建设新的欧洲轴幅式枢纽港有利于提高北极航道竞争力的推论。论文的结论表明,在目前北极航道航行环境下,航行时间节约不多,航次成本节约在10%左右,燃油成本节约较大,达35%左右。     

北极航道海运货流类型及其规模研究

从北极海运货源角度出发,根据北极贸易、油气开发以及远东-西北欧、远东-北美东部当前海运货量状况,分析得出未来北极航道主要货物类型和规模的最大理论值为：（1）从俄罗斯、北欧北极地区到远东的液化天然气单向贸易流型式,到2030年,为1 000万t;（2）从远东到欧美的集装箱货物双向贸易流型式,北极东北航道、中央航道分担远东到西北欧航线的货运量,北极西北航道分担远东到北美东部的货运量,如果技术上能够低成本保障全季航行,按分担传统运河航线50%计算,到2030年,北极航道集装箱货运规模最大值约为1 743万TEU,是2011年传统运河航线的85%。由此得出结论：近中期东北航道天然气运输占据主要地位,但对北极航道更大运输需求是集装箱运输。此外,本文还比较了北极航道与运河航线的成本。     

基于海冰影响的北极航线亚欧集装箱运输经济性研究

为了探究海冰影响下北极航线通航的可行性,从经济性角度,首先走北极航线选取ARC4、ARC5和ARC7三种冰区加强等级船,采用全年货运量、单位运输成本和年利润多个经济性指标,以上海港至鹿特丹港为例,通过与走苏伊士运河传统航线的普通船比较,对北极航运集装箱运输经济性进行分析;其次,研究了不同起讫港、不同载箱量对北极航线运输经济性的影响。结果表明:在三种冰区加强等级船中, ARC5级船的经济性最佳,可提高货运量,降低单位运输成本,全年总利润大幅增加;ARC7级船尽管延长了北极通航时间,但由于高造价,经济性欠佳;不同冰区加强船之间,各项指标差异较大。相较于冰区加强船等级差异,不同起点港口选择对于经济性影响较小;在4000—5000TEU区间,随着运载量规模增大,对单位运输成本影响不大,但年利润方面,ARC5船舶可增50%以上。     

基于MAS模拟的北极航运对生态环境的影响评估

随着全球气温不断升高、海冰不断融化缩减，北极海上运输活动日益增加，对北极大气和海洋生物等产生了潜在的威胁。从生态保护视角，以北极船舶海上溢油事故为例，评估北极海上运输活动对北极海洋生物的潜在影响；并采用多元回归分析方法探究影响因素的效应大小。考虑到北极航运和北极海洋生物之间潜在的相互作用，运用多主体系统（Multi-Agent System,MAS）建模并进行模拟分析。将北极航运的生物效应模型与北极航运海上运输模型、船舶溢油模型、溢油扩散模型相结合，以溢油污染区域的北极海洋生物损失率（直接接触溢油的北极海洋生物数量占比）和溢油油膜面积作为环境影响评价指标。结果表明，以北极东北航线为例，北极船舶交通量较少时，北极船舶溢油事故将影响1.1%～1.4%的北极海洋生物；交通量翻一番时，影响扩大至2.1%～2.7%。对北极海洋生物损失量影响最大的因素是溢油持续时间，北极水域通航期次之，北极船舶交通量影响再次之，溢油种类的影响最小。造成不同溢油种类中北极海洋生物损失率差异的重要原因是溢油面积不同。研究结果有助于评估北极航运对北极生态环境的影响，并可为北极海上事故应急响应提供参考。