時事分析 | 創新及科技發展 | 2020-04-03 | 《經濟日報》

客量跌 廢氣排 電動化可為渡輪業解困?



曾幾何時,渡輪是市民過海的主要交通工具[1],但時至今日,陸路及鐵路交通愈趨發達,渡輪逐漸被邊緣化。加上為減少渡輪的廢氣排放,政府在新一份財政預算案建議撥款3.5億元,在維港內渡輪航線推行電動渡輪試驗計劃,最快2022至23年推出。[2]此舉能否為渡輪業帶來新的發展契機?

本港的渡輪業擁有過百年歷史。在1971年,全年的過海乘客人次一度達至近2.5億人次的高峰[3],可說是香港渡輪業的黃金時代。但隨着時代變遷,渡輪業逐漸式微,部分航線相繼停航。截至目前,渡輪航線只剩21條,七條遊走維港以內,其餘14條屬於維港以外航線。[4]

客量十年跌20% 港內渡輪經營困難

近年,渡輪業面對着各種內憂外患,其中營運成本日益上漲、乘客量下跌,令渡輪業苦不堪言。以天星小輪為例,員工薪津、燃油支出及碼頭開支的上漲,令該公司的總營運成本由2016年約9,085萬元,增加至2018年的9,907萬元,增幅約9.1%,並錄得271萬元虧損。[5]

在2008至2017年間,整體的定期客運渡輪服務的乘客人次下跌13%至每日128,200人次,只佔公共交通平均每日乘客人次約1%。其中港內渡輪的乘客人次下跌幅度尤其顯著,由2008年的每日7.7萬跌至2017年6.16萬,跌幅達20%,較離島線的跌幅5%為高。[6]如此一來,在乘客量下降及財政虧損的情況下,部分航線難以維持,例如天星小輪便在2011年停辦「紅磡—中環」及「紅磡—灣仔」航線,反映營辦渡輪的商業效益問題。[7]

長久以來,渡輪都是在政府的支持下維持運作,措施包括由政府負責碼頭保養工作、豁免燃油稅,及在長者票價優惠計劃下發還碼頭租金和豁免船隻牌照費。另外,政府亦准許渡輪營辦商分租碼頭地方作商業用途,從而賺取非票務收入,以補貼渡輪營運[8],但仍不足以扭轉渡輪業的經營困境。

柴油引擎釋致癌物 政府研綠色運輸技術

另一個值得關注的是空氣污染問題。目前的渡輪一般靠燃燒柴油推動,但燃燒柴油難免排放廢氣,污染環境[9],更有科學研究證實,由柴油引擎排放出的廢氣會增加致癌風險,世界衛生組織亦於2012年正式將柴油排放出來的廢氣列為第一類致癌物質,又指長期吸入會引致肺癌及增加患膀胱癌的風險。[10]

雖然政府在2011年推出綠色運輸試驗基金[11],鼓勵運輸業界試驗各類綠色創新運輸技術,但部分試驗成果並不顯著。以天星小輪為例,該公司於2016至2017年間,在一艘現存渡輪上以柴油-電力驅動的混合能源系統,取代渡輪上原有的柴油發動機和發電機,冀藉此減少渡輪的油耗和空氣污染物排放。[12]

然而,試驗報告指出,改裝系統後渡輪的耗油量並無差別;污染物排放方面,雖然新系統在氮氧化物排放、黑煙煙度、廢氣排放內的平均二氧化硫排放量均有減少,卻並非受發動機技術上的改進所影響,而是由於近年收緊法定燃油含硫量至0.05%所致[13],反映即使引入柴油-電力驅動系統無助減排。

政府推電動渡輪 港內線率先試行

關於水上交通的發展,政府近年有不少提議,當中包括推廣電動渡輪。政府在2017年委託本港一間研究公司進行《驗證綠色渡輪技術在本港情況下操作的可行性研究》(下稱可行性研究),評估全球多種常用綠色渡輪技術在本港操作的技術可行性、環境效益和所需成本,並建議行駛港內航線的渡輪,可考慮選用電池推進系統。[14]

而在剛發表的財政預算案中,政府亦提出將會預留3.5億元,在維港內渡輪航線推行為期兩年的電動渡輪試驗計劃,並表示本港四家渡輪營辦商均對電動渡輪有興趣,並正就電動渡輪設計草圖。[15]政府初步將會資助內港渡輪公司研發,預計港內航線會採用純電動操作。[16]至於行駛離島航線的外港渡輪,2017年的可行性研究指其以較高速航行較長距離,推進動力要求也較高,認為採用混合動力渡輪最為合適。[17]今次預算案亦建議外港渡輪採用混合能源。[18]

投資金額大 或減燃料成本

政府推動電動渡輪,旨在減少渡輪的廢氣排放[19],然而,這或可成為改善現有渡輪問題的契機,包括減低渡輪的營運成本。

根據傳媒引述政府消息,購買一艘電動渡輪約需數千萬元[20],成本不低,但參考2017年的可行性研究,短途的港內航線由於每程的能源需求較低,可減低船上電動系統的功率與電池需求。若班次頻密,更可充分減少燃料的耗用量及其他營運成本。[21]

短程渡輪電動化的例子,可參考挪威的「Ampere號」,其主要遊走Lavik和Oppedal兩條村落,全程約六公里,船程約20分鐘,最多可容納360名乘客。「Ampere號」是輕型渡輪,故使用的推進力比一般的鋼造渡輪少50%,加上挪威主要使用水力發電,發電成本較低,燃油成本亦僅佔營運成本的20%。[22]

當然,每個地方所使用的發電方式不同,在成本上亦有差異,但從上述例子可見,能源成本有機會因為改用電能而有所下降。

電力取代柴油 為減排出綿力

空氣污染方面,船舶是香港主要的空氣污染排放源[23],而改用電力推動船隻是有效減少廢氣排放的折衷方案,關鍵在於要使用由可再生能源產生的電力充電。[24]

2017年的可行性研究便預計,假若七條港內航線的渡輪全都以電動渡輪替代,估計二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOx)、可吸入懸浮粒子(PM10)、微細懸浮粒子(PM2.5)、碳氫化合物(HC)和一氧化碳(CO),將分別減排1.3公噸、79.4公噸、1.6公噸、1.5公噸、1.1公噸和14.3公噸。[25]雖然這個數量只佔香港船舶的總空氣污染排放量極低的百分比[26],但總算能為減排出一分力。

值得留意的是,香港近年轉用較多較昂貴的天然氣作為發電燃料,而天然氣比燃煤發電成本多一倍,興建新機組亦令營運成本增加,令電費有上升壓力[27],假若未來的電動渡輪同樣採用天然氣作為電力供應源,船費料有加價壓力,故政府有必要在穩定電力供應、環保及合理電價之間取得平衡。

參考亞洲首架電動渡輪 研發電力推進具挑戰

事實上,目前有不少國家和地區已有提供電動渡輪服務,包括丹麥、法國、德國、挪威、瑞典及台灣高雄[28],這些地方在推動電動渡輪的過程中,曾經遇上不同的挑戰,或可為香港帶來啟示。

台灣高雄於2018年推出電動渡輪「旗福1號」,該渡輪是旗津居民的交通工具,也是外地遊客到訪高雄觀光的體驗行程,造價約5,500萬台幣,全船總長25.2公尺,可承載150名乘客,載客量與天星小輪的傳統渡輪相若。[29]

該電動渡輪以電力取代柴油引擎,研發難題之一,是確保新系統產生的動力能滿足需求。[30]雖然目前不少船舶,如潛水艇及某些特殊性能的作業船上均有採用電能來驅動[31],但當電能應用在較細小的渡輪上時,大型船舶中常用的電力系統因為擁有龐大的交流發電系統,並不適合直接取用,故有必要研發出更易於管理、更小、更輕的發電系統。而為了解決有關問題,高雄市政府責成台灣船舶暨海洋產業研發中心,與丹麥一間公司合作,研發出可以直接通過城市公用電網或渡輪的現有柴油發電機完成充電的系統。[32]

電動交通工具藏隱憂 配套設施是關鍵

在香港,要發展電動渡輪,可靠的電力推進系統同樣重要。2017年的可行性研究建議,船舶可以由兩個皆使用鋰電池組的電動機驅動,並以一個超級電容器儲存能量。同時需要燃料電池技術作為提供輔助動力來源,以應付任何突發事件。[33]

但要留意的是,使用鋰電池組將會產生廢舊電池的處理問題。[34]正如電動車一樣,電池每到一個限期便要更換,但舊電池會造成污染,香港目前承諾回收舊電池的電動車車廠並不多,故政府一旦採納有關建議,必須準備處理方案,以免廢鋰電池因含有貴價重金屬,而流入地下市場。[35]另外,去年有本港的持牌渡輪營辦商表示,現時碼頭的供電設施未能配合他們轉用電動渡輪[36],意味那些碼頭或需為渡輪電動化更新,政府屆時亦可能被要求提供協助。

事實上,推動交通工具電動化並不容易。香港政府在2012年撥款全數資助巴士公司購置的36輛單層電動巴士,便遇到電力不足等問題,其中五輛平均每日續航力僅190公里,未能滿足大部分單層巴士路線200至300公里的日程需要[37],至今仍未見廣泛使用。在2015年,更有公司推出的電動巴士未落地已起火自焚,雖然事後查明意外起火原因是人為過失[38],但難免令人擔心電動交通工具的安全。

從上述例子可見,電動渡輪的投資金額巨大,政府推動政策時除了資助營辦商研發船隻,在鋪設充電設施、試驗期內的營運、保養和維修費等方面是否需要作出額外支援。另外,試驗計劃暫定於港內線試行,然而港內線渡輪客量有限,即使電動化或有助節省成本,但長遠提升人們對渡輪服務的需求,仍然是渡輪業持續發展的關鍵,政府應考慮提高碼頭的易達程度,例如在碼頭附近增設巴士線,讓市民更方便使用渡輪設施。

1 「選定地方的水上交通服務」。取自立法會網站:https://www.legco.gov.hk/research-publications/chinese/1819in11-waterborne-transport-services-in-selected-places-20190404-c.pdf,最後更新日期2019年4月4日,第2頁。
2 「【財政預算案2020】預留逾4億元推電動小巴及渡輪 消息:最快2022至23年出台」。取自ToPick網站:https://topick.hket.com/article/2574787/,最後更新日期2020年2月26日。
3 PANG Ming Ho, Darwin, “An evaluation of waterborne ferry services in Hong Kong: past & future.”(degree of Master diss., University of Hong Kong, 2001), p. 1.
4 「專營及持牌渡輪服務詳情」。取自運輸署網站:https://www.td.gov.hk/tc/transport_in_hong_kong/public_transport/ferries/service_details/index.html,最後更新日期2020年2月19日。
5 「天星小輪加價申請」,交通事務委員會,立法會CB(4)184/19-20(06)號文件,2019年12月20日,第6頁。
6 同1。
7 同1,第4頁。
8 同1,第5頁。
9 「天星小輪噴黑煙污染空氣」。取自蘋果日報網站:https://hk.news.appledaily.com/local/daily/article/20071219/10550711,最後更新日期2007年12月19日。
10 「世衛提升柴油廢氣為一級致癌物」。取自Now新聞網站:https://news.now.com/home/international/player?newsId=36640,最後更新日期2012年6月13日。
11 「綠色運輸試驗基金」。取自環保署網站:https://www.epd.gov.hk/epd/tc_chi/environmentinhk/air/prob_solutions/pilot_green_transport_fund.html,最後更新日期2020年1月14日。
12 《綠色運輸試驗基金渡輪的柴油-電力驅動系統試驗(天星小輪有限公司)最終報告》,香港理工大學,2018年8月1日,第3頁。
13 同12,第7頁。
14 吳家穎、林昇陽,《驗證綠色渡輪技術在本港情況下操作的可行性研究摘要報告》,環境保護署,2017年12月,第2、4至5頁。
15 同2。
16 「黃錦星冀2023年有電動小巴投入運作」。取自Now新聞網站:https://news.now.com/home/local/player?newsId=382329,最後更新日期2020年2月28日。
17 同14,第5頁。
18 同16。
19 「預算案演辭」。取自2020至21財政年度政府財政預算案網站:https://www.budget.gov.hk/2020/chi/budget25.html,最後更新日期2020年2月26日。
20 「【預算案】消息指電動小巴及渡輪最快2022至23年推出」。取自頭條日報網站:https://hd.stheadline.com/news/realtime/hk/1709821/,最後更新日期2020年2月26日。
21 同14,第5頁。
22 “Battery Electric Car Ferry in Norway”, PPMC, http://www.ppmc-transport.org/battery-electric-car-ferry-in-norway/, accessed March 10, 2020 ; 「能源及分類能源的各種比較」。取自中電能源通識站網站:https://www.ls-energy.hk/chi/conclusion.html,查詢日期2020年3月10日。
23 「改善空氣質素的整體策略」,環境事務委員會,立法會CB(1)233/19-20(03)號文件,2019 年 12 月 16 日,第7頁。
24 「全球航運減碳目標為零,香港邁出重要一步」。取自草雲居網站:https://tiandiyouqing.blogspot.com/2020/03/blog-post.html?fbclid=IwAR1gvuQp58poeLFVTF5-y3ds5zOQ9Uhu9FWWiwCMX-bnszgu9yMYPNAPakg,最後更新日期2020年3月1日。
25 同14,第6頁。
26 「2017年香港排放清單報告」,環境保護署,2019年6月,第14頁。
27 「天然氣發電比煤貴1.3倍 兩電有利潤管制保護 市民三年後捱貴電」。取自香港01網站:https://www.hk01.com/社會新聞/140884/天然氣發電比煤貴1-3倍-兩電有利潤管制保護-市民三年後捱貴電,最後更新日期2017年12月13日。
28 「改善環境和空氣質素的一系列措施」,環境事務委員會,立法會CB(1)336/19-20(04)號文件,2020年1月22日,第6頁。
29 「高雄水岸熊水,綠能渡輪『旗福一號』熊green,亮相交船」。取自高雄市政府交通局網站:https://www.tbkc.gov.tw/Message/Bulletin/News?ID=49709d1e-3b0b-45bd-9774-c052b3688657,最後更新日期2018年2月12日;「傳統渡輪」。取自天星小輪有限公司網站:http://www.starferry.com.hk/tc/Classic#,查詢日期2020年3月5日;《旗鼓航線新購電力驅動渡輪及岸上快速充電設備計畫》,高雄市政府交通局,2017年7月7日,第1頁。
30 「丹佛斯為亞洲台灣首批電動渡輪提供動力」。取自Danfoss網站:https://www.danfoss.com/zh-cn/service-and-support/case-studies/dps/danfoss-powers-asia-s-first-e-ferry-in-taiwan/,最後更新日期2018年5月25日。
31「船舶推進系統 -- 電推系統介紹」。取自台灣國際造船股份有限公司網站:http://www.csbcnet.com.tw/monthly_pub/files/01船舶推進系統_%20電推系統介紹.pdf,查詢日期2020年3月20日。
32 「丹佛斯為亞洲台灣首批電動渡輪提供動力」。取自Danfoss網站:https://www.danfoss.com/zh-cn/service-and-support/case-studies/dps/danfoss-powers-asia-s-first-e-ferry-in-taiwan/,最後更新日期2018年5月25日。
33 同14,第5頁。
34 同14,第5至6頁。
35 「電動車快充藏危機 劣質設備容易引致『自焚』」。取自巴士的報網站:https://www.bastillepost.com/hongkong/article/4648106,最後更新日期2019年7月2日。
36 「立法會十九題:減少水上運輸排放的空氣污染物」。取自政府新聞公報網站:https://www.info.gov.hk/gia/general/201902/27/P2019022700522.htm,最後更新日期2019年2月27日。
37 「立法會十六題:電動巴士」。取自政府新聞公報網站:https://www.info.gov.hk/gia/general/201812/12/P2018121200667.htm,最後更新日期2018年12月12日。
38 「中國動力首艘純電動渡輪來港」。取自明報財經網網站:https://www.mpfinance.com/fin/daily2.php?node=1558379310551&issue=20190521,最後更新日期2019年5月21日。