التكلفة الحقيقية لصافي المنافذ الصفرية

© كالياكان / أدوبي ستوك

إن الانبعاثات الصفرية هي فكرة جميلة، ولكن من الذي سيدفع ثمنها؟ تقوم وكالة حماية البيئة الأمريكية بإعداد أموال كبيرة لموانئ خالية من الانبعاثات.

تعمل وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) على مبادرتين رفيعتي المستوى للموانئ تأمل أن تحرك الإبرة بشكل كبير نحو عمليات الانبعاثات الصفرية للموانئ الأمريكية (ZE) وأهداف الهواء النظيف.

بدأت المبادرة الأولى في شهر مايو الماضي عندما نشرت وكالة حماية البيئة طلبًا للحصول على معلومات وتعليقات من شأنها أن تساعد الوكالة على تطوير إرشادات يمكنها استخدامها لتقييم طلبات التمويل لمشاريع المركبات عديمة الانبعاثات ومعدات الموانئ والبنية التحتية ذات الصلة. لدى وكالة حماية البيئة 4 مليارات دولار متاحة لهذه الاستثمارات: 1 مليار دولار للمركبات الثقيلة؛ 3 مليارات دولار مخصصة للموانئ النظيفة.

تم الإعلان عن المبادرة الثانية في أغسطس عندما فتحت وكالة حماية البيئة فترة التقديم للحصول على تمويل DERA 2022-2023 – منح قانون خفض انبعاثات الديزل. DERA ليس برنامجًا جديدًا، فقد بدأ التمويل في عام 2008. وترتبط أموال DERA بالميزانية الفيدرالية. كبرنامج، فإن DERA ليس غنيًا مثل تمويل ZE القادم من وكالة حماية البيئة. ويبلغ إجمالي الجولة الجديدة من تمويل DERA 115 مليون دولار؛ لا يزال هذا مبلغًا كبيرًا بالنظر إلى أن إجمالي تمويل DERA من عام 2008 إلى عام 2020 بلغ 171 مليون دولار.

هدف DERA هو المساعدة في تمويل المشاريع التي تقلل من انبعاثات الديزل والتعرض له، خاصة في الموانئ والمناطق المصنفة على أنها ذات نوعية هواء سيئة. تتضمن أمثلة المشاريع الحديثة (2020) ما يلي:

• مليون دولار لمؤسسة Connecticut Maritime Foundation Inc. لاستبدال المحركات في عبارة في نيويورك.
• 1.1 مليون دولار لهيئة موانئ جورجيا لاستبدال 37 شاحنة نقل تعمل في سافانا.
• 2.3 مليون دولار لهيئة ميناء فيرجينيا لاستبدال 10 ناقلات ديزل بمعدات تعمل بالطاقة الهجينة من المستوى 4.
• 323,773 دولارًا أمريكيًا لميناء سياتل لتركيب الطاقة البحرية على الشاطئ في محطة Bell Street Cruise Terminal.

الموعد النهائي لتقديم طلبات DERA هو 1 ديسمبر. الحد الأقصى للجائزة هو 4.5 مليون دولار. تتوقع وكالة حماية البيئة (EPA) منح ما بين 4 إلى 10 جوائز في كل منطقة من المناطق الجغرافية العشر التابعة لوكالة حماية البيئة (EPA). ترقبوا الجوائز الجديدة في عام 2024.

جديد: توجيهات ZE القادمة من وكالة حماية البيئة بقيمة 4 مليارات دولار
وصلت مبادرة ZE التابعة لوكالة حماية البيئة، والتي تم الإعلان عنها في مايو، إلى مرحلة مهمة في يونيو عندما تم إغلاق فترة التعليق العام. أرادت وكالة حماية البيئة الحصول على رؤى حول القضايا المتعلقة بـ -

• الشاحنات الثقيلة ومعدات الموانئ من الفئة ZE 6 و7؛
• البنية التحتية للشحن والوقود؛

ومعلومات عن -

• التوفر والقدرة الإنتاجية؛
• أداء؛
• التسعير؛ و،
• تصميم البرنامج وأفضل ممارسات التطوير واحتياجات تدريب القوى العاملة.

وكانت استجابة قادة الموانئ والصناعة واسعة النطاق. وفيما يلي نظرة على بعض أهم المخاوف والاقتراحات.

قيادة الميناء
تعتمد تعليقات الرابطة الأمريكية لسلطات الموانئ (AAPA) على معلومات من أعضائها - القيادة في أهم الموانئ الأمريكية. تغطي تعليقات AAPA مجموعة واسعة من القضايا. وفيما يلي استعراض لبعض هذه القضايا.

فيما يتعلق بالإنتاج المحلي (Build America، أو Buy America، أو "BABA")، وهو أولوية حاسمة لبرامج DOT، وEPA، وDOE، كتبت AAPA أن "الغالبية العظمى من أنواع المعدات ليس لديها أي مصنعين أمريكيين" وأن مهلة التسليم عادة ما تكون في نطاق 12-18 شهرًا." تقترح AAPA أنه بسبب هذه المهلة الزمنية "من الأهمية بمكان أن تقوم وكالة حماية البيئة بإدارة المنح الخاصة بها والسماح بطريقة يمكن بموجبها الالتزام بالمنح قبل تسليم المعدات".

فيما يتعلق بالأداء، تلاحظ AAPA أن خبرة العمل الحقيقية تظل محدودة، ولا تزال الأسئلة مفتوحة حول الاعتمادية على المدى الطويل. ذكرت التقارير الواردة من أحد الموانئ أن الجرارات الكهربائية توفر 9-10 ساعات من "العمل الخفيف" و7-8 ساعات من "العمل الشاق". وتتطلع بعض الموانئ إلى زيادة عدد الجرارات للسماح بشحن وحدة واحدة بينما تعمل وحدة أخرى. "من الواضح أن هذا الترتيب،" كما علق AAPA، "سيكون بعيدًا عن المثالية وسيكلف أكثر بكثير من استخدام جرار واحد يعمل بالديزل".

وبالمثل، تواصل تحالف الموانئ البحرية الشمالية الغربية (NWSA، الذي يشمل موانئ تاكوما وسياتل) مع مشغلي محطاته بشأن التمويل وأولويات المشروع. وعلقت NWSA بأن شاحنات الفناء الكهربائية "تعمل بشكل جيد" وأن "تجربة المستخدم كانت إيجابية للغاية ولم تكن هناك أي قيود على النطاق". لكن أحد التحذيرات هو أن ذلك يعتمد على حوالي 9 ساعات من التشغيل، وهو جدول يسمح بالشحن طوال الليل. كتبت NWSA أن نطاق البطارية بالنسبة لمشغلي المحطات الطرفية يمثل عائقًا لبعض التطبيقات، "خاصة دورات العمل التي تتطلب نوبتين أو أكثر يوميًا".

فيما يتعلق بالمواد والمصادر المحلية لتلبية متطلبات Buy America، ذكرت NWSA أن بعض معدات الشحن يمكن أن تمتثل ولكن لا توجد شاحنات متاحة تجاريًا. يشير مشغلو المحطات الشمالية الغربية إلى الاهتمام بـ "عمليات النشر على نطاق صغير للجرارات الطرفية ذات الانبعاثات الصفرية، بشرط الحصول على تمويل وافر من المنح". تنصح NWSA بأن "عمليات النشر هذه ستحتاج إلى التخلص من المخاطر بشكل كبير لأنها ستكون الأولى في منطقتنا في محطات الشحن البحري".

يتم إدخال موانئ المحيط الهادئ بالليزر في عمليات ZE. الصورة مجاملة من ميناء لوس أنجلوس.

AWO - مشغلي الممرات المائية الأمريكية
تريد AWO من وكالة حماية البيئة أن تدرج أنظمة دفع السفن ZE في تعريف معدات أو تكنولوجيا ميناء ZE "شريطة أن تكون السفينة المعنية عبارة عن سفينة ميناء". تعليقات AWO مكتوبة بواسطة Caitlyn Stewart، نائب الرئيس للشؤون التنظيمية. يكتب ستيوارت أن "برنامج الموانئ النظيفة يمثل فرصة للأجيال لتقليل البصمة الكربونية لموانئنا، بما في ذلك سفن الموانئ التي تعد جزءًا لا يتجزأ من عمليات الموانئ".

يشير ستيوارت إلى أنه لا يوجد تمويل فيدرالي مخصص ومباشر لتحديث محركات السفن/الانبعاثات لتقليل انبعاثات الغازات الدفيئة. وهذا على النقيض من توافر التمويل للمركبات البرية وغير البرية.

بالإضافة إلى ذلك، فيما يتعلق بالتمويل، تقترح AWO أن معايير الاختيار لمنح الموانئ النظيفة يجب أن تعطي وزنًا إضافيًا للمشاريع التي توفر البنية التحتية للشحن أو التزويد بالوقود لسفن ZE البحرية التي تتصل بالميناء، حيث سيوفر ذلك فوائد تتجاوز تلك المشاريع التي تركز على السفن والمركبات العمل داخل الميناء.

يعلق ستيوارت على أن الأمر سيتطلب العديد من أنواع الوقود النظيف المختلفة بالإضافة إلى خيارات الشحن الكهربائي لإزالة الكربون من الموانئ. لذلك، ينصح ستيوارت وكالة حماية البيئة بتوفير الأموال لمجموعة من خيارات التزود بالوقود "نظرًا لعدم وجود حل تكنولوجي واحد خالٍ من الانبعاثات متاح لتلبية الاحتياجات التشغيلية المتنوعة لمعدات الموانئ والسفن المستخدمة في قطاعات النقل البحري ومتعدد الوسائط".

التسعير
ليس هناك شك في أن 3 مليارات دولار هي أموال كثيرة. ولكن بالمثل، لا أحد يشكك في أن التحول إلى منافذ خالية من الانبعاثات سيكون مكلفًا للغاية. وبعض هذه التكاليف الأكبر ــ لمشاريع المرافق والبنية الأساسية للموانئ ــ مثيرة للاهتمام.

على سبيل المثال، تقول AAPA أن أحد الموانئ الأعضاء فيها علق قائلاً: "بشكل عام، تكلف النماذج الكهربائية ضعف تكلفة الهيدروجين وثلاثة أضعاف تكلفة آلات الديزل".

كتبت AAPA أن أنظمة الطاقة الشاطئية تكلف حوالي 20 مليون دولار لكل رصيف. وتضيف AAPA أن هذا الرقم "كان متسقًا مع العديد من الموانئ التي تقوم ببناء أنظمة الطاقة الشاطئية للرحلات البحرية أو أرصفة الشحن". سيشمل هذا العمل إنشاء محطة فرعية جديدة، وأعمال بنك مجاري الهواء، ومعدات التبديل، ومعدات مناولة الكابلات.

بالنسبة للهيدروجين، كتبت إحدى شركات التصنيع الأعضاء في AAPA أن فترة الاسترداد تعتمد كليًا على تكلفة الوقود "حيث تشكل تكلفة الهيدروجين حوالي 70% من التكلفة الإجمالية لملكية مركبة تعمل بخلايا وقود الهيدروجين". نظرًا لأن سلسلة توريد الهيدروجين بدأت للتو في الظهور، ولم يكن لدى حوافز الإنتاج الفيدرالية الوقت الكافي للتأثير على الأسواق الوطنية، كتبت AAPA أنه "من الصعب تقدير فترة الاسترداد لمعدات الهيدروجين".

وبالمثل، تشير NWSA إلى تكاليف الطاقة الساحلية، وتشير أحدث تقديراتها إلى أن الطاقة الساحلية ستتكلف ما بين 8 ملايين دولار و15 مليون دولار لكل رصيف. وتشير أيضًا إلى أن الطاقة الشاطئية لا توفر عائدًا ماليًا للميناء، بل لمشغل السفينة. ذكرت NWSA أنها تحتاج إلى ما لا يقل عن 50% من إجمالي تكاليف المشروع، من الأموال الفيدرالية، لمشاريع الطاقة الساحلية. علاوة على ذلك، يقترح أن تكون ترقيات المرافق مؤهلة للحصول على الأموال.

مع معدات محددة، تستشهد NWSA بالمثل بتقديرات مفادها أن معدات ZE يمكن أن تكون أكثر تكلفة بثلاث مرات من نظيراتها من الديزل. وقد تكلف البنية التحتية للشحن ذات الصلة حوالي 100 ألف دولار، اعتمادًا على ما قد يكون موجودًا بالفعل في الموقع. تنصح NWSA وكالة حماية البيئة: "نعتقد أنه من الآمن افتراض مضاعفات تكلفة مماثلة أو أكبر لأنواع أخرى من معدات مناولة البضائع الخالية من الانبعاثات، والتي تكون بشكل عام أبعد عن التسويق الكامل من الجرارات الطرفية."

تعمل كراولي على تطوير e-Wolf، أول زورق قطر كهربائي بالكامل في البلاد، والذي يُقال إنه جاهز للإطلاق في عام 2024. (الصورة: كراولي)

تعمل كراولي على تطوير e-Wolf، أول زورق قطر كهربائي بالكامل في البلاد، والذي يُقال إنه جاهز للإطلاق في عام 2024. ويتوقع كراولي أن تكون سفن الموانئ ذات الانبعاثات الصفرية والقريبة من الصفر "ما يقرب من ضعف تكلفة قاطرة الديزل التقليدية، و وهذا لا يشمل بالضرورة تكلفة البنية التحتية للشحن”. حقوق الطبع والنشر كراولي

تعليقات القطاع الخاص
تعمل كراولي على تطوير e-Wolf، أول زورق قطر كهربائي بالكامل في البلاد، والذي يُقال إنه جاهز للإطلاق في عام 2024. وأخبرت الشركة وكالة حماية البيئة أن هناك ثلاثة مطورين فقط للبطاريات ينتجون في الولايات المتحدة، وكتبت أن "هذه المنافسة المحدودة وظهور تؤدي السفن الخالية من الانبعاثات في الولايات المتحدة إلى تحديات تتعلق بالتكلفة وقد تمنع القدرة على تحقيق أنظمة شحن موحدة للقطاع البحري في المستقبل القريب.

تعليقات كراولي - التي وقعها جيمس دومونت، مدير المنحة - موسعة. ويكتب أن أحواض بناء السفن الأمريكية تكافح ضد المنافسة العالمية. يكتب كراولي: "إن قلة الطلب على بناء السفن غير الحكومية، قد أدى إلى التنازل عن الخبرة الفنية لأحواض بناء السفن الأجنبية المتخصصة القادرة على بناء السفن في أقل من ثلث الوقت الذي يستغرقه حوض بناء السفن الأمريكي". ويشير كراولي إلى أن استثمارات ZE واسعة النطاق "يمكن أن تحفز أحواض بناء السفن على إعادة التجهيز لإنتاج كميات كبيرة من فئات معينة من السفن بطريقة أقرب إلى خط التجميع بدلاً من بناء السفن لمرة واحدة الشائعة اليوم".

فيما يتعلق بالتسعير، فإن تقييم كراولي صارخ، مع بدء اقتصاد ZE الجديد. ويتوقع كراولي أن تكون سفن الموانئ ذات الانبعاثات الصفرية والقريبة من الصفر "ما يقرب من ضعف تكلفة قاطرة الديزل التقليدية، وهذا لا يشمل بالضرورة تكلفة البنية التحتية للشحن".

قاطرة الديزل التقليدية: من 12 مليون دولار إلى 18 مليون دولار. الساحبة الإلكترونية للبطارية الكاملة: 25 مليون دولار أو أكثر. الهيدروجين: ثلاثة أضعاف نظيره في القاطرة التقليدية.

تقوم شركة Westinghouse Air Brake Technologies (WABTEC)، التي يقع مقرها الرئيسي في بيتسبرغ، بتصميم وتصنيع وخدمة مشاريع الشحن بالسكك الحديدية والنقل البحري. تكتب الشركة أنها "تقوم بتطوير استراتيجية تجارية توفر مسارًا واضحًا لتشغيل القاطرات الجديدة وإعادة تشغيل القاطرات الحالية بالبطاريات ومحركات الاحتراق الداخلي الهيدروجينية وخلايا وقود الهيدروجين".

تكتب الشركة أن مبادرة وكالة حماية البيئة توفر "وسيلة قوية لدعم نشر تقنيات الطاقة النظيفة في النظام البيئي الأوسع للشحن". ويكتب أن "الاستثمار الفيدرالي أمر بالغ الأهمية لدعم عرض ونشر واعتماد تقنيات الطاقة النظيفة."

في إشارة إلى عملياتها البحرية، تستشهد WABTEC على وجه التحديد بعمليات العبارات الناجحة. يمكن إعادة شحن العبارات أثناء التحميل والتفريغ، مما يحافظ على السفن في الخدمة. وفي النظام المستخدم في النرويج، تتراوح أوقات الشحن بين “بضع دقائق إلى ساعة”. الموثوقية تزيد عن 98% للسفن التي تعمل لمدة تصل إلى 14 ساعة في اليوم.

يحدد الشحن البحري متطلبات الطاقة العالية على المدى القصير. وكتبت WABTEC أن هذه الذروة "لديها القدرة على تحدي مرونة مقدمي الخدمات الكهربائية والضغط على الشبكات ومحطات الطاقة المحلية". يمكن أن تأتي إزاحات الذروة من أنظمة تخزين البطاريات أو توليد الطاقة المحلية مما يضمن توافر الطاقة في الموقع.

فيما يتعلق بـ BABA، تطلب WABTEC من وكالة حماية البيئة "أن تضع في اعتبارها التحديات على المدى القريب لتلبية متطلبات Build America Buy America (BABA). يجب أن تتيح وكالة حماية البيئة وقتًا كافيًا لشركات التصنيع الأمريكية لبذل الجهود واستثمار الموارد لتعزيز سلسلة التوريد المحلية الخاصة بها والامتثال لهذه المتطلبات. تقترح WABTEC أن وكالة حماية البيئة بحاجة إلى الموازنة بين الحاجة إلى المحتوى المحلي وأهداف ZE في الموانئ.

يقع مقر شركة Red Hook Container Terminals في نيوجيرسي. وتعكس تعليقاتها عمليات الشراكة مع تقنيات التخفيف من تغير المناخ وEV Edison. تتمتع بخبرة مباشرة، بدءًا من عام 2021، مع 10 جرارات طرفية كهربائية شديدة التحمل تعمل بالبطاريات BYD في ميناء نيوارك. تسعى شركة RH إلى تحويل جميع جرارات الديزل البالغ عددها 35 بالإضافة إلى أفضل الملتقطين والرافعات ووحدات الطاقة المبردة إلى البطاريات الكهربائية.

فيما يتعلق بالأداء، أخبر RH وكالة حماية البيئة أن جرارات BYD العشرة لم تواجه أي مشاكل تقريبًا على مدار عامين. لكن الشركة تشير إلى عاملين مهمين لبدء التشغيل: قدمت ولاية نيوجيرسي منحة تمويل بنسبة 75%، وكان الموقع مزودًا بخدمة كهربائية وقوة تيار كافية.

في قسم بعنوان "التحديات الرئيسية"، يشير RH إلى أن ترقيات الطاقة الكهربائية من جانب المرافق مطلوبة في جميع المنافذ تقريبًا. كتب RH أن "الشبكة الحالية ليست بحجمها المناسب لدعم الطلبات المتزايدة بشكل كبير الناتجة عن شحن أسطول المركبات الكهربائية في الموانئ".

للتغلب على انتظار هذه الترقيات، قامت شريكة RH، EV Edison، بتطوير أنظمة تخزين طاقة البطاريات المتنقلة التي يمكن نشرها على الصنادل البحرية وشاحنات المقطورات لحل المشكلات المباشرة المتعلقة بإمدادات الطاقة المتاحة ونقص المعدات الكهربائية. كتب RH أن "أنظمة التخزين والشحن القائمة على البارجة مناسبة بشكل مثالي لشحن أسطول المركبات الكهربائية في المحطات البحرية في الموانئ لأن ذلك يمكن أن يوفر الطاقة اللازمة لشحن أسطول المركبات الكهربائية الآن." كتب RH أنه "مع المستوى المناسب من التمويل الفيدرالي" يمكن نشر تخزين البطاريات في محطات Red Hook.

معدات خالية من الانبعاثات. (الصورة: ميناء لونج بيتش)

زيبوت
يعكس Startup Zeeboat الأفكار والإمكانيات التي يقدمها رواد الأعمال الذين انجذبوا حديثًا إلى الأسواق الخالية من الانبعاثات. يقع مقر Zeeboat في نيويورك. وهي تتعاون مع شركة Industrial Service Solutions ومقرها هيوستن ومجموعة Shearer وIngram Industries. يقول جوناثان براون، الرئيس التنفيذي لشركة Zeeboat، إن توفر أموال المنح، مثل مبادرة الموانئ النظيفة التابعة لوكالة حماية البيئة، أمر بالغ الأهمية لتطوير تمويل متوازن وعادل. تتضمن خطط Zeeboat زوارق القطر وزوارق الدفع لمجموعة كاملة من التطبيقات، بدءًا من الموانئ الساحلية وحتى الممرات المائية الداخلية. كان المشروع الأولي عبارة عن حاوية في الميناء على خدمة الصنادل، وهو نوع من مهام العمل ذهابًا وإيابًا مناسب بشكل خاص للسفن التي تعمل بالبطاريات. تعتبر الإرشادات النهائية لوكالة حماية البيئة (EPA) ذات أهمية كبيرة للشركات الناشئة مثل Zeeboat.

الخطوات التالية
تلقت وكالة حماية البيئة أكثر من 100 تعليق ردًا على طلبها للحصول على معلومات. عندما سُئلت عن الجدول الزمني للإرشادات والتمويل ذي الصلة، قالت وكالة حماية البيئة إنها تتوقع إطلاق فرصة تمويل برنامج الموانئ النظيفة الجديد في أواخر شتاء عام 2024. والأموال متاحة للمستفيدين المؤهلين حتى 30 سبتمبر 2027.