FESE研究 内河航运脱碳：江西省2019–2050年情景分析与减排策略。论文标题：Decarbonizing inland waterway transport: scenario analysis and mitigation strategy for Jiangxi Province, 2019–2050
期刊：Frontiers of Environmental Science Engineering
作者：Hongyi Xie, Yumeng L, Chao Wang
发表时间：15 May 2025
DOI：10.1007/s11783-025-2033-4
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近日，首都经济贸易大学劳动经济学院王超博士等在Frontiers of Environmental Science Engineering期刊第19卷第8期发表了题为Decarbonizing inland waterway transport: scenario analysis and mitigation strategy for Jiangxi Province, 2019–2050的研究论文。
作为全球最大的碳排放国，我国明确提出2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标。内河航运作为综合运输体系的重要组成部分，贡献了全国航运业60%的二氧化碳排放，但其碳减排研究长期滞后于海运领域。当前，我国95%的内河船舶依赖柴油动力，而江西省作为长江经济带的核心区域，正推进赣粤运河、赣浙运河等重大工程，未来货运需求预计激增。本研究通过量化分析内河开发与碳减排的协同路径，填补了复杂水网区域系统性减排策略的空白。
研究基于江西省2021–2050年水运发展规划，构建了港口-航道-船舶全链条碳排放核算模型，涵盖货物运输流模拟、燃料消耗计算及多情景预测（图1）。研究数据来源于江西省交通厅规划文件及实地调研，涵盖航道等级、船舶类型、燃料结构等12类核心参数。
图1 流程示意图。
情景设置方面，研究设计了5种船舶动力模式情景（柴油情景REF、混合动力情景HBS、液化天然气情景LS、氢燃料情景HYS、甲醇情景MS）和2类技术改进梯度（常规情景BAU与高强度减排情景HAS），通过蒙特卡洛模拟分析10000组参数组合下的排放趋势（图2）。结果显示，在所有模拟情景下，碳排放均呈现先增后减的倒U型特征：基准情景下，2035年碳排放将达峰值4.43 Mt，2050年回落至2.66 Mt；而在氢燃料+高强度减排（HYSHAS）情景下，2050年碳排放可降至0.76 Mt（图3）。
图2 情景设计框架示意图。BAU：常规情景；HAS：高强度减排情景。
图3 江西省2019–2050年内河航运碳排放趋势。实线代表各船舶动力模式情景下的模拟平均值。
研究发现，在短期内（2019–2035年），船舶大型化和能效提升是减排的主要推动因素，可贡献43%的碳减排量；进入长期（2035–2050年），替代燃料转型的作用将显著增强，其中氢燃料在全生命周期的减排效果最为突出。此外，航道优化虽然能够提升运输效率，但短期内可能因货运分散导致碳排放增加，需通过智能调度技术抵消这一效应（图4）。
图4 （A）碳排放变化驱动因素；（B）REFBAU情景与HYSHAS情景下的驱动因素。图（A）中，红色方块表示排放增加，蓝色方块表示排放减少；方块内数字表示各驱动因素导致的碳排放变化量（单位：Mt）。I：排放强度效应；E：节能效应；W：航道优化效应；S：船舶大型化效应；C：货运发展效应。
本研究证实，内河航运碳减排需兼顾发展与减排双重目标：短期内应聚焦船体水动力优化、航速调控等技术升级，长期则需推动氢、氨等零碳燃料的基础设施布局。研究建议，政策制定需分阶段推进：2035年前重点完善港口岸电设施、推广混合动力船舶；2050年前需建立区域性绿色燃料供应网络，并将碳成本纳入航运定价机制。
未来研究可进一步整合全生命周期排放分析及智能航运技术，以应对船舶电池关键金属供应受限、 岸电普及率低等现实挑战。这一研究不仅为我国内河航运的绿色转型提供了量化依据，也为全球发展中地区复杂水网的碳管理提供了可复制的框架。
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本文内容来自FESE期刊2025年第19卷第8期发表的研究文章Decarbonizing inland waterway transport: scenario analysis and mitigation strategy for Jiangxi Province, 2019–2050。通讯作者为首都经济贸易大学劳动经济学院王超博士。
引用格式：Hongyi Xie, Yumeng Li, Chao Wang. Decarbonizing inland waterway transport: scenario analysis and mitigation strategy for Jiangxi Province, 2019–2050. Front. Environ. Sci. Eng., 2025, 19(8): 113 https://doi.org/10.1007/s11783-025-2033-4
期刊简介
Frontiers of Environmental Science Engineering是由高等教育出版社、中国工程院和清华大学共同主办的环境领域综合学术期刊，聚焦环境领域前沿问题与研究成果，重点关注开创性、跨学科的研究，致力于打造具有国际影响力的高水平学术交流平台，是中国工程院院刊系列期刊、中国科技期刊卓越行动计划入选期刊。
主编：曲久辉院士，John Crittenden院士
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来源：Frontiers of Environmental Science & Engineering
