1、靠岸船舶供電系統(tǒng)的改造專家點評青島港招商局國際集裝箱碼頭有限公司成立于2004年2月，是招商局國際在全國港口網(wǎng)絡(luò)中的重要戰(zhàn)略節(jié)點。招商局國際集裝箱碼頭位于青島前灣南港區(qū)，毗鄰保稅區(qū)，碼頭岸線長度為2272米，有八個泊位，目前配有14臺65t65m岸邊集裝箱起重機，33臺軌道式集裝箱門式起重機和88萬平方米集裝箱堆場，年吞吐能力達250萬標箱和件雜貨60萬噸。作為一個大型現(xiàn)代化集裝箱專業(yè)碼頭，如果碼頭達產(chǎn)運營，每年將會靠泊大量船舶。船舶在港期間由于輔機的持續(xù)運行，排放大量的污染物，污染港區(qū)環(huán)境。國外一些港口為減少船舶污染物排放，已經(jīng)禁止船舶在?？看a頭期間使用船舶輔機，而代之以碼頭岸電系統(tǒng)。為落實

2、科學(xué)發(fā)展觀，建設(shè)綠色港口，降低能源消耗、減少排放，青島港招商局國際集裝箱碼頭有限公司大膽創(chuàng)新，實施了船舶接岸電節(jié)能減排項目，這是公司在發(fā)展過程中，主動承擔(dān)社會責(zé)任、做好節(jié)能減排工作的具體體現(xiàn)。該項目雖然只用于內(nèi)支線集裝箱船舶，具有一定的局限性，但其節(jié)能減排理念先進，具有創(chuàng)新性，是我國港口靠泊船舶使用岸電的有益嘗試，在交通運輸行業(yè)有典型的示范作用。該項目節(jié)能減排效果明顯，值得國內(nèi)港口企業(yè)結(jié)合自身特點，參考應(yīng)用。經(jīng)驗材料項目實施單位：青島港招商局國際集裝箱碼頭有限公司1概況青島港招商局國際集裝箱碼頭有限公司（以下稱青島港招商局碼頭）成立于2004年2月，負責(zé)運營集裝箱碼頭業(yè)務(wù)。招商局青島公司隸屬于

3、招商局集團的旗艦子公司招商局國際有限公司。作為招商局國際在全國港口網(wǎng)絡(luò)中的重要戰(zhàn)略節(jié)點，該公司為青島港航事業(yè)的發(fā)展，為做強做大青島港，使之建設(shè)成為東北亞航運中心發(fā)揮了積極作用。青島港招商局碼頭位于青島前灣南港區(qū)，毗鄰保稅區(qū)，港區(qū)面積為1.65平方公里，碼頭岸線長度為2272米，有八個泊位，目前配有14臺65t-65m岸邊集裝箱起重機，33臺軌道式集裝箱門式起重機和88萬平方米集裝箱堆場。目前，青島港招商局碼頭已建成投產(chǎn)三個10萬噸級集裝箱泊位（1#、2#、3#泊位）、兩個3萬噸級多用途泊位，另外兩個5萬噸級多用途泊位預(yù)計于2010年底建成投產(chǎn)使用，屆時該公司年吞吐能力達250萬TEU和件雜貨6

4、0萬噸。作為一個年耗能量在2萬噸標準煤以上的大型現(xiàn)代化集裝箱專業(yè)碼頭，青島港招商局碼頭十分重視港口節(jié)能減排工作，在碼頭設(shè)計時就深入貫徹節(jié)能減排理念，全部選用了軌道式集裝箱門式起重機，使該公司的能源利用效率走到了全國港口前列，避免了走“先浪費、后治理”的老路子。為進一步做好節(jié)能減排工作，達到節(jié)約能源、創(chuàng)造效益，減少污染物排放，保護城市環(huán)境的目的，青島港招商局碼頭實施了船舶接岸電節(jié)能減排項目，這是公司在發(fā)展過程中，主動承擔(dān)社會責(zé)任、做好節(jié)能減排工作的具體體現(xiàn)，也是建設(shè)“綠色港口”、落實科學(xué)發(fā)展觀的一項重要舉措。該項目的實施是我國港口靠泊船舶使用岸電的有益嘗試，在交通運輸行業(yè)有典型的示范作用。2基本

5、原理2.1需求分析船舶靠港時通常采用船舶輔機發(fā)電，來滿足船舶用電需求。輔機在工作過程中排放大量污染物，主要成分是二氧化碳（CO2）、氮氧化物（NOx）和硫氧化物（SOx），對周邊環(huán)境造成污染。國際海事組織（IMO）研究數(shù)據(jù)表明：全球以柴油為動力的船舶每年向大氣排放NOx和SOx數(shù)千萬噸，污染十分嚴重；另外，全球海運所排放的CO2的絕對數(shù)量很大，所排放的CO2總量已超過許多京都議定書所列國家每年溫室氣體的排放量；同時，據(jù)資料顯示，船舶在港使用輔機產(chǎn)生的噪聲也會對環(huán)境造成污染。目前，國際一些先進港口已經(jīng)采用陸地的電源對靠港船舶供電，實施效果良好。以美國洛杉磯港為例，由于采用船舶接岸電技術(shù)，有效減少

6、了NOx、SOx和可吸入顆粒物的排放量。2006年5月8日歐盟委員會通過了法案2006/339/EC，提出歐盟港口靠泊船舶使用岸電。國內(nèi)的一些大型港口也開展了類似的探索，以促進港口節(jié)能減排工作。另外，從船舶業(yè)主角度來看，能源緊缺造成的國際原油價格的不斷攀升也使得靠港船舶使用燃油發(fā)電的成本不斷升高，如果使用岸電技術(shù)，船舶靠港的運營成本會有所降低。原交通部2004年4月頒布港口經(jīng)營管理規(guī)定中也提到了港口區(qū)域內(nèi)應(yīng)為船舶提供岸電等服務(wù)，為船舶提供岸電，將成為綠色生態(tài)型港口發(fā)展的趨勢。青島港招商局碼頭地處風(fēng)景優(yōu)美的旅游城市，當?shù)卣畬p排要求較高。作為一個大型集裝箱專業(yè)碼頭，一旦達產(chǎn)運營，每年到港船舶數(shù)

7、以百計，造成?？科陂g排放污染造成的影響較大，需要進行有效治理。在該碼頭實施船舶接岸電改造項目，既是滿足當?shù)卣疁p排要求，也是建設(shè)“綠色港口”和提高碼頭競爭力的需要。2.2功能目標為落實科學(xué)發(fā)展觀，深入貫徹國家、交通運輸部關(guān)于節(jié)能減排的相關(guān)要求，青島港招商局碼頭針對招商局內(nèi)支線船舶供電系統(tǒng)，結(jié)合自身供電系統(tǒng)實際情況，根據(jù)理論研究、現(xiàn)場勘探以及與幾家船東交流的結(jié)果，制定了以下功能目標：（1）在碼頭設(shè)置岸電系統(tǒng)，保證船舶在靠泊碼頭后能夠完全使用碼頭提供的岸電電源，減少碼頭?？看捌陂g輔機運行造成的大氣污染物排放。（2）為靠港船舶提供相對價廉、高效能源，減少船公司的燃油消耗，降低靠港船舶在港期間運營成

8、本，提高碼頭的競爭力。圖1岸電電路圖2.3工作思路青島港招商局碼頭采用三相四線制380V/50Hz交流電制，而靠港船舶由于來自不同國家，使用的供電電制也會有區(qū)別，其中國內(nèi)一些船舶，例如招商局內(nèi)支線船舶使用三相三線制380V/50Hz交流電制，其他國家多以三相三線制440V/60Hz交流電制為主。對于采用380V/50Hz交流電制的國內(nèi)船舶，由于與港區(qū)電制相同，可以由碼頭配電裝置直接對船舶提供岸電；而另外一些船舶（主要是外輪）采用440V/60Hz交流電制，由于與港區(qū)電制有所不同，需要安裝可以調(diào)節(jié)電壓的大功率變頻裝置，提供440V/60Hz交流電制，方可滿足對國外船舶供電的要求。青島港招商局碼頭

9、能夠靠泊10萬噸級以下多種船型。各類船舶供電容量差別較大，如要滿足大型船舶供電要求，碼頭岸電系統(tǒng)需做較大改造。鑒于船舶接岸電需要考慮碼頭供電系統(tǒng)電制與靠港船舶電制的匹配性以及滿足不同船舶供電容量的要求，結(jié)合碼頭目前運營過程中，靠泊船舶的需求，青島港招商局碼頭決定首先完成5000噸級內(nèi)支線集裝箱船舶接岸電的改造任務(wù)，進行初步嘗試；其他船舶的接岸電要求，待條件成熟時，再加以考慮。為滿足5000噸級內(nèi)支線集裝箱船舶接岸電的要求，需確定岸電供電系統(tǒng)供電接點數(shù)量、安裝位置、供電容量、饋出線等，同時需要考慮以下幾點：（1）對于岸電箱的改造，要考慮安全性與方便性；（2）插接設(shè)備的選用，既要考慮能夠保證船用電

10、與岸電相序的一致性，又要有效的防止斷電，同時適應(yīng)碼頭高溫、高濕、高腐蝕性等惡劣的環(huán)境；（3）加裝計量電表，對靠港船舶接用岸電情況準確計量，便于結(jié)算。改造后的岸電電路圖如圖1所示。3實施方案3.1工程概要青島港招商局碼頭全部建成后有七個泊位，本次船舶岸電節(jié)能減排項目是在1#、2#兩個已建成10萬噸級集裝箱泊位上進行改造實施，見圖2。圖2碼頭平面布置圖1#、2#泊位岸線長790m，共設(shè)兩個岸電接電箱（見圖3）為?？看肮╇姟蓚€岸電箱分別布置在1、2號泊位的中部，間隔約400m能夠滿足靠岸船舶接引電源的需要。兩個岸電箱電源分別由碼頭9號和8號變電所供電，供電電壓采用380V/50Hz，岸上供電距離

11、約450m，船舶用電容量按200A設(shè)計。箱內(nèi)安裝帶相序檢測的200A、100A、63A接插裝置各一套（見圖4），每套接插裝置設(shè)有保護斷路器，作為短路保護和操作人員接插電源時的隔離電器裝置。另外，箱內(nèi)還安裝了一個電度表對船舶用電進行計量。岸上供電電纜采用YJV22-3*150+1*70，電纜沿電纜溝敷設(shè)。岸電箱上還設(shè)有船上電纜的固定裝置，能夠起到防止接電插座受電纜拉力脫落而發(fā)生供電事故，也能夠保護電纜，以免外皮破損發(fā)生短路故障。圖3碼頭岸電箱圖4帶相序檢測接插裝置3.2主要的實施措施和解決的關(guān)鍵問題（1）岸電箱與船上供電系統(tǒng)的接口方式改造后的岸電箱采用相序檢測插頭取代之前的接線端子。這種插頭可以

12、指示三相電流的旋轉(zhuǎn)方向，即能保證船上系統(tǒng)用電與岸電系統(tǒng)相序的一致性，又能有效地防止斷電，能夠適應(yīng)碼頭高溫、高濕、高腐蝕性等惡劣的環(huán)境，空間穩(wěn)定性和抗腐蝕性也都得到很大提高。（2）對于岸電箱的改造原有碼頭檢修箱的設(shè)計標準適用于交流380V/50Hz，440V/60Hz和單相交流220V以下及直流220V以下的電壓等級，所以在這次改造中，不必對岸電箱體進行更換。另外加裝了計量電表，能夠?qū)扛鄞敖佑冒峨娺M行計量。（3）供電容量青島港招商局碼頭岸電容量充裕，1、2號碼頭設(shè)有9號和8號變電所，能夠滿足為船舶提供岸電的需要。對碼頭岸電箱的供電容量，根據(jù)公司現(xiàn)有運營船舶的實際情況，確定每個岸電箱按200A

13、供電容量進行設(shè)計，并以此來選擇配電裝置、連接電纜、插頭插座等。3.3關(guān)鍵技術(shù)與創(chuàng)新點（1）充分利用碼頭現(xiàn)有高效、清潔能源，提高能源利用效率，減少排放。（2）采用相序檢測插接裝置，可以指示三相電流的旋轉(zhuǎn)方向，保證船上系統(tǒng)用電與岸電系統(tǒng)相序的一致性。4主要措施該項目的順利實施需要有技術(shù)措施、管理措施和后期保障措施做支撐。4.1技術(shù)措施（1）采用高品質(zhì)的設(shè)備和材料針對船用電要求可靠性較高的情況，在項目設(shè)計時，設(shè)備和材料選用了國際知名品牌或其在國內(nèi)的合資產(chǎn)品，以此保證岸電上船電源的高可靠性。（2）選用帶相序顯示的接口設(shè)備供電系統(tǒng)對電源相序有嚴格要求，選用相序檢測插頭作為接插裝置，保證相序一致。（3）選

14、配電壓和頻率針對招商局內(nèi)支線船船上供電系統(tǒng)采用380V/50Hz交流電源的實際情況，與港區(qū)電制一致，可以由碼頭配電裝置直接對船舶提供岸電。（4）對岸電箱進行技術(shù)改造利用原有岸電箱，將接線端子改為帶相序檢測的檢插裝置，并加裝電纜固定裝置。（5）選擇合理的供電容量根據(jù)具體來港船舶情況，確定接線箱配置供電容量為200A、100A、63A接插裝置各一套。4.2管理措施（1）成立專門工作小組，確保項目從設(shè)計、施工到投用的高質(zhì)量實施。（2）制定相關(guān)管理制度，下達安全運行考核指標，對船岸電系統(tǒng)運行情況進行管理與考核，并制定相應(yīng)的獎勵與懲罰措施。（3）適時與用電方簽訂相關(guān)協(xié)議，明確雙方責(zé)任內(nèi)容與范圍。4.3后

15、期保障措施對船舶岸電系統(tǒng)進行專業(yè)化管理。公司根據(jù)船舶岸電系統(tǒng)的管理需要，責(zé)成主管部門對船岸電系統(tǒng)進行專業(yè)化管理工作，保證船舶岸電系統(tǒng)的安全可靠運行。對船舶岸電系統(tǒng)安排專人，進行定期與不定期巡測工作，發(fā)現(xiàn)故障及時進行處理，確保船岸電系統(tǒng)安全、可靠運行，達到節(jié)能減排目的。依法管理和使用船岸電系統(tǒng)，與用電方明確倒閘和接電程序，確保供電與用電安全。對船岸電系統(tǒng)運行使用情況進行定期評估，根據(jù)需方情況適時進行調(diào)整和改造，確保船岸電系統(tǒng)安全和適用。5項目成效5.1社會效益青島港招商局碼頭岸電供電系統(tǒng)改造后，在招商局內(nèi)支線船舶上應(yīng)用了一年多，取得了良好的效果。按照青島港招商局碼頭提供的統(tǒng)計數(shù)據(jù)：招商局內(nèi)支線船

16、舶一年航次為180班，每次在港停泊時間約8小時，每小時輔機耗油為0.02噸，累計每年輔機耗油為28.8噸。通過折算，燃燒28.8噸柴油，需排放91.3噸CO2、0.115噸SOX、1.53噸NOX，數(shù)量可觀。如果將青島港招商局碼頭的七個泊位全部進行岸電改造，并且假定碼頭滿足負荷運行，粗略估算，港區(qū)船舶在港區(qū)期間每年將減排913噸CO2、1.15噸SOX、15.3噸NOX，對港區(qū)環(huán)境改善將起到重要作用。如果此項技術(shù)在全國加以推廣，按全國有1000個萬噸級以上泊位采用了岸電技術(shù)，港區(qū)船舶在港區(qū)期間每年將減排1.3萬噸CO2、160噸SOX、2200噸NOX，其減排效益十分可觀。由此可見，通過實施該項目，可以緩解船舶在港期間對港區(qū)大氣