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2018年03月12日 上一期 下一期

气候和技术:北极航道机遇背后的挑战

翟少辉;周智宇

本报记者 翟少辉 周智宇 上海 挪威特罗姆瑟 报道

编者按

    1月26日,中国政府发表《中国的北极政策》白皮书,这是中国首份北极政策文件。作为地缘上的“近北极国家”,以及陆上最接近北极圈的国家之一,中国是北极事务的重要利益攸关方。早在1925年,中国就加入《斯匹次卑尔根群岛条约》,正式开启参与北极事务的进程,如今已有近百年的历史。在经济全球化、区域一体化不断深入发展的背景下,北极在战略、经济、科研、环保、航道、资源等方面的价值不断提升,正在成为各国关注的热点地区。近年来,中国主要从北极航道和资源开发两个方面切入北极议题。而“冰上丝绸之路”可视为“一带一路”倡议在北极圈内的延伸,有可能缩短中国到欧洲的航线。本期全球商业观察,我们的记者将带你走读北极。(赵海建)

    

导读

    北极航道机遇背后的挑战依然存在:气候、技术等层面的问题都还在制约着当前阶段北极航道的商业化利用。

    

    随着全球变暖背景下海冰的融化,北极航道的开发、利用正逐渐从理想变为现实,且这一进程趋势正在加速。

    “北极冰雪融化可能逐步改变北极开发利用的条件,为各国商业利用北极航道和开发北极资源提供机遇。”国务院新闻办公室1月26日发表的《中国的北极政策》白皮书中写道。

    较之传统的苏伊士运河航道、好望角航道,取道东北航道可以极大地缩短从西北欧至东北亚地区的运程,距离节省最高可超30%;而较之巴拿马运河航道,如若取道西北航线,从美国东海岸至东亚、东南亚主要港口的运程则可以缩短约15%至20%。

    这些数字背后是巨大的机遇。此前已经参与到了亚马尔半岛的液化天然气(LNG)项目开发的日本商船三井公司(Mitsui O.S.K Lines)在2月26日,与俄罗斯联邦远东开发部(MINVR)下属的远东投资和出口局(FEIA)就俄北海航道(NSR)和远东地区的合作开发签署了谅解备忘录。

    商船三井表示,其为亚马尔项目建造的首艘具有破冰能力的LNG运输船将在3月底正式投入使用并进行破冰试航。此前,俄罗斯LNG运输船Christophe de Margerie号已于2017年8月首次在无破冰船引航的情况下,完成了在东北航道的航行。

    尽管如此,北极航道机遇背后的挑战却也依然存在:气候、技术等层面的问题都还在制约着当前阶段北极航道的商业化利用。

    障碍仍存,北极航道还处探索阶段

    《中国的北极政策》白皮书中写道:“全球变暖使北极航道有望成为国际贸易的重要运输干线。”

    总部位于华盛顿的北极研究院(The Arctic Institute)通过梳理数据显示出了近几十年来全球变暖对北极海域冰期的影响:1979年,巴伦支海、卡拉海、拉普捷夫海、东西伯利亚海和楚科奇海的无冰日还分别为194、41、22、7和52天,而到2006年,它们的无冰日已分别增长至251、77、51、46和109天,到2007年时又继续延长至294、110、75、103和153日。

    Arctic Institute在研究报告中指出,在不同的全球变暖预测模型下,适航季的年延长速度大致为1.5至3天,到本世纪中段,俄北海航道的适航季将达170至220天。不过,无论基于哪种全球变暖预测模型,俄北海航道都还无法在冬季保持通航。

    “因为气候近年来逐渐变暖,造成无冰期、少冰期越来越长,北极航道的开发才被提上日程。” 同济大学交通运输工程学院教授谢驰对21世纪经济报道记者表示,“但北极航道以及沿岸资源的开发,现在还没有进入到大规模实施阶段,这主要也是因为气候的原因。”

    罗兰贝格专注交通运输与物流行业的合伙人于占福对21世纪经济报道记者指出,目前开发北极航道最根本的一个问题就是,北极冰层还并没有融化到足够常态化开航,通航时段于全年来说还只是一个非常短的时间窗口。“我们现在所处的还是初期探索阶段,做一些必要的基础设施准备。”

    而具体到技术层面,目前北极航道商业化还面临着几方面的挑战,其一就是海图的欠缺。据于占福介绍,海图是常态化商业航线的必备条件之一,但在北极航道上却还差得很远。他指出,目前北极海域仅完成了9%的海图绘制。

    “另外,过了北纬75度,通讯就只能用铱星联络系统,成本非常高。”于占福补充说,“保险的问题上,北极航道的风险等因素还不明朗,保险公司去做产品测算的时候,基础数据也都比较少。”据他介绍,“永盛”轮在极地航道的首航中,包括引航费、保险费、紧急救援费在内的预付项目就已超30万美元,而这还仅是单向通航的开销。

    原本,除去最直观的运程节省,北极航道另一个巨大的潜力在于运量。曾有报告指出,苏伊士运河通航能力仅限于25万吨以下轮船,大于此吨位则需绕道好望角,增加里程在5000公里以上。

    不过,受制于北极海域的冰情,目前此方面的优势似乎还难以显现。Arctic Institute通过整理数据,对比了基于全球主要四大通用船型和在有破冰船引航前提下能够通过东北航道2个主要海峡的船型数据。

    结果显示,若取道东北航线,受制于卡拉海峡和拉普捷夫海峡允许的最大通行能力的限制,通行船只在吨位、装载量上的优势还无法显现。

    不过,谢驰认为,这一结果主要是受有海冰时需要破冰船引航的限制。“破冰船的排水量,和它所能开辟的水道宽度是有限的,目前大型破冰船最多也就是三四万吨级,不会造得很大。”他指出,东北航道存在的主要海峡大约有10个,上述2个海峡也在内,但他们的宽度和深度其实都足以让30万到40万吨级的货轮通过,而在真正的夏季无冰期,则不存在这个限制。

    此外,像Christophe de Margerie号,以及商船三井正在建造中的自身就具有破冰能力的货轮,其在北极航道的通航能力受此类限制则会更少。

    据谢驰介绍,此艘LNG运输船系韩国大宇造船专为俄罗斯亚马尔半岛液化天然气项目建造的极地LNG运输船,到2020年之前,整个项目同级船只的建造将达15艘,日本商船三井正在建造中的LNG船也包括在内。

    “它的破冰能力达到了ARC-7级,除去LNG的运输能力,它本身就具有很强的破冰能力,可以通过最大2.1米厚的冰层。”他补充说,该船的动力系统、船体结构、电子设备等也是专门为极地通航设计,可在零下50度的环境正常工作,造价更是达每艘3.2亿美元。

    另据Arctic Institute整理的数据显示,目前一艘运力在8000TEU(标准箱)的冰区加强型货轮的造价可达1.0548亿美元,而相较之下,在其他普通水域航行的8000TEU、1万TEU和1.5万TEU级别货轮的造价则分别为8790万美元、1.225亿美元和1.594亿美元。

    在谢驰看来,从技术角度看,上述LNG运输船的极地航行能力完全可以移植到其他类型货轮上去,但这相对高昂的造价是否划算,则还是要取决于相关航运公司成本核算的结果。

    于占福也指出,当前阶段还没有任何人可以保证取道北极在经济上来说是最合适的,缩短运程带来的经济效益只有进入商业化、常态化航行之后才能被实现。在他看来,目前北极航道还不具备大规模商业航行的基础条件,已有的一些试航也更多是出于示范、标志意义,是探索性的。

    “另外,北极的生态系统非常脆弱,一旦实现大规模常态化、商业化航行,船只的排放、泄露等问题对生态系统究竟有多大影响,即使从科研角度来说也还没有一个清晰的结论。”

    中国也在《中国的北极政策》白皮书中对此进行了强调。“中国始终把解决全球性环境问题放在首要地位,认真履行有关国际条约的义务,承担环境保护责任。”白皮书中写道,“中国支持北冰洋沿岸国依照国际条约减少北极海域陆源污染物的努力,致力于提高公民和企业的环境责任意识,与各国一道加强对船舶排放、海洋倾废、大气污染等各类海洋环境污染源的管控,切实保护北极海洋环境。”

    为商业化通航做好前期准备

    复旦大学信息科学与工程研究院副教授陶丁曾于1月同21世纪经济报道记者一同参与了在挪威举行的“北极前沿”大会。近日,陶丁在采访中也对21世纪经济报道记者表示,目前北极航道开发上最大的麻烦依然是冰,而在技术方面的条件则已经较为成熟。

    在他看来,目前从船只的角度来看,船上的硬件设备、船员在有冰海域航行的相关能力和基础的卫星、通讯等设施的配备,是北极航道上三个突出的困难点。随着北极逐渐继续升温、海冰融化,各方对北极航道的关注度日益提升,对相关技术的投入也就会相应加大,这些问题就都能逐步得到解决。

    以卫星和通讯为例,“我们现在技术是完全不成问题的,无论是卫星的遥感技术,还是通信技术。”陶丁表示,“覆盖北极不是问题,但性价比是个问题,将卫星指向北极,投入产出比低,目前来看是没有什么效益的。”

    北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院院长、高校极地环境与气候变化前沿科学中心主任程晓对21世纪经济报道记者表示,卫星技术支持能够有效延长船只在北极地区的通行时间。“卫星能够实时获取冰情和气象情况并发送给船长。”他说,“此外,我们通过连续地对冰情和云层变化情况观测,也可以做出一定的预测,比如哪个区域可能会出现风暴、哪个区域可能会出现大量浮冰。”

    2月9日,北京师范大学和中国长城工业集团有限公司签署了合作协议,并共同发布了极地观测小卫星(研制代码:BNU-1)的实施计划。该星由北师大、长城工业集团和深圳航天东方红海特卫星有限公司联合研制,预计于2018年12月搭载发射,将成为我国首颗专注极地观测的小型卫星。

    “资金方面,我们这是颗小卫星,比较便宜、更新换代也快,比动辄十几亿的大卫星要更加机动和灵活。”据程晓介绍,该卫星重约15公斤,每天大概可完成10次对北极地区的观测,造价大概仅为1000多万元。

    程晓表示,尽管目前我国已经有着较为全面的卫星系列,但少有卫星具备专门的极地拍照能力。“我们很多卫星在设计上没有考虑拍摄极地,在极地拍照容易出现过渡曝光等情况,成像能力受到限制。”他说,“此外,我们在北极缺乏自己的地面接收站,很多具备全球拍摄能力的高分辨率卫星,数据传不下来,只能等回到中国上方时进行传输。”

    “多年来,我们用作极地研究和开发的源数据基本都依赖欧美国家,这方面甚至不如日本。”程晓表示,“我们此次制作的小卫星,一方面是出于科学需要,另一方面也是为了北极航道。”据他介绍,该小卫星设计幅宽较宽,外加在北极地区拥有合作卫星地面站,因而能够将主要拍摄范围集中在北极地区,而到北半球的冬季则将转向拍摄南极,实现对极地地区更有针对性的高密度覆盖。

    至于通讯方面,该极地小卫星还只具备单向通讯能力,即只在卫星端配备船舶自动识别系统接收机。“这第一颗小卫星实际就是一个论证,还没有通讯功能。”程晓介绍说,“在未来,重要的一定是双向通讯。”

    谈及对北极航道的准备,于占福认为,除了继续完善海图绘制、通过科研探讨航道可能对沿线生态造成的影响、设计价格合适的商业保险、完善全球通讯系统等方面,北极航道沿线的港口建设将是一个重点。“相关港口需要有一个开放的政策,另外也要有一系列的配套措施,保障停泊继续装载、卸货等。”他说,“目前沿着东北航线,其实有近40%的港口不具备完整功能和补给能力。”

    谢驰同样强调了北极航道沿线港口建设的重要性。在他看来,重要港口及码头的建设离不开城市的建设,对沿线油气和旅游资源的开发也就显得尤为重要,亚马尔液化天然气项目就是一例。如俄罗斯能够更多地松绑沿线资源开发的政策,外部资金可以进入到俄罗斯北极海域沿岸,这将加速基础设施的开发,对于整个东北航道的作用和效益提升将非常明显。

    “如果通过投资让俄罗斯民众享受到航道和资源开发的利益,就会有人口涌入北极地区,带动当地经济增长和社会发展,一旦走上这个轨道,沿线基础设施的提升也就水到渠成了。”谢驰表示,“现在很多人喜欢极地旅行,就拿观赏极光来说,大部分旅游者都是去加拿大、挪威和美国的阿拉斯加,因为这些国家的配套基础设施已经有了一定程度的开发,但很少有人去俄罗斯。如果外部投资能够进入,长远来看,当地的基础设施建设和资源开发的前景是非常光明的。”(编辑:赵海建)