象山港3.5萬噸級(jí)航道工程對(duì)百萬機(jī)組供煤保障探析

摘 要： 國華寧海電廠二期工程2×1000MW機(jī)組在2009年實(shí)現(xiàn)雙機(jī)投產(chǎn)后，象山港內(nèi)火力發(fā)電工程裝機(jī)容量達(dá)到6800MW，年耗煤量達(dá)到1700萬噸，煤炭供應(yīng)任務(wù)相當(dāng)繁重，壓力越來越大。本文從象山港3.5萬噸級(jí)航道工程的通過能力論證及結(jié)合神華運(yùn)貿(mào)一體化優(yōu)勢(shì)下船舶運(yùn)力計(jì)劃調(diào)運(yùn)管理經(jīng)驗(yàn)等方面，探析象山港3.5萬噸級(jí)航道工程如何實(shí)現(xiàn)對(duì)百萬裝機(jī)火力發(fā)電廠近2000萬噸的供煤保障。

關(guān)鍵詞： 3.5萬噸級(jí)航道工程 百萬機(jī)組 供煤保障

一、引言

隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速增長，電力負(fù)荷快速攀升。自2005年底象山港內(nèi)首臺(tái)發(fā)電機(jī)組投產(chǎn)以來，裝機(jī)容量與年俱增，目前裝機(jī)容量已達(dá)到6800MW。與此同時(shí)，象山港內(nèi)火力發(fā)電企業(yè)的煤炭及船舶運(yùn)力需求大幅增長。伴隨著國內(nèi)煤炭運(yùn)力需求的增長，2006年～2007年國內(nèi)航運(yùn)市場(chǎng)也達(dá)到了巔峰狀態(tài)，波羅的海干散貨運(yùn)價(jià)指數(shù)（BDI）創(chuàng)出新高，海運(yùn)費(fèi)價(jià)格不斷上漲，國內(nèi)沿海船舶運(yùn)力十分緊張，特別是適應(yīng)3.5萬噸級(jí)碼頭、航道所要求的船型成為緊缺資源。本文通過理論計(jì)算分析的方法論證了象山港3.5萬噸碼頭、航道的通過能力，并結(jié)合船舶運(yùn)力計(jì)劃調(diào)運(yùn)管理等特點(diǎn)，對(duì)百萬機(jī)組千萬噸供煤保障進(jìn)行了探析。

二、象山港3.5萬噸級(jí)航道工程及碼頭設(shè)計(jì)保障

1.象山港3.5萬噸級(jí)航道概況。

象山港是一個(gè)由東北向西南深入內(nèi)陸的狹長形海灣。2006年，國華寧海電廠和大唐烏沙山電廠出資完成了從象山港港外候潮錨地至國華寧海電廠碼頭的3.5萬噸級(jí)進(jìn)港航道工程的建設(shè)，現(xiàn)已通航。工程以電廠特定的運(yùn)煤船淺吃水經(jīng)濟(jì)型3.5萬噸級(jí)散貨船型為設(shè)計(jì)船型，淺吃水肥大型和常規(guī)型3.5萬噸級(jí)散貨船型為兼顧船型，按雙向航道設(shè)計(jì)，航道寬度300m。除對(duì)鞋子礁航段進(jìn)行炸礁、疏浚外，其余航段利用自然水深，3.5萬噸級(jí)船舶可乘潮進(jìn)港。淺吃水肥大型3.5萬噸級(jí)船舶（滿載吃水9.5m）乘潮通航保證率為95%；淺吃水經(jīng)濟(jì)型3.5萬噸級(jí)船舶（滿載吃水10.0m）乘潮保證率為92%；常規(guī)型3.5萬噸級(jí)船舶（滿載吃11.2m）乘潮保證率為30%。各設(shè)計(jì)船型列表如下：

2.碼頭泊位概況。

寧海電廠一期工程煤碼頭為2個(gè)3.5萬噸級(jí)（兼靠5萬噸級(jí)）泊位的專用卸煤碼頭，碼頭長460米，寬28米，配置4臺(tái)額定出力1250T/H的橋式抓斗卸船機(jī)，設(shè)計(jì)船型為淺吃水經(jīng)濟(jì)型3.5萬噸級(jí)，設(shè)計(jì)船型的尺寸為195m（長）×32m（寬）×10m（滿載吃水），年設(shè)計(jì)通過能力為706萬噸。二期工程的煤碼頭為一個(gè)5萬噸級(jí)泊位的專用卸煤碼頭，碼頭長272米，寬28米，配置2臺(tái)額定出力1500T/H的橋式抓斗卸船機(jī)，年設(shè)計(jì)通過能力為450萬噸。

烏沙山電廠工程煤碼頭為2個(gè)3.5萬噸級(jí)（兼靠5萬噸級(jí)）泊位的專用卸煤碼頭，碼頭長460米，寬28米，配置4臺(tái)額定出力1250T/H的橋式抓斗卸船機(jī)，設(shè)計(jì)船型為淺吃水經(jīng)濟(jì)型3.5萬噸級(jí)，設(shè)計(jì)船型的尺寸為195m（長）×32m（寬）×10m（滿載吃水），年設(shè)計(jì)通過能力為706萬噸。

三、碼頭年通過能力保障

1.統(tǒng)計(jì)計(jì)算法的泊位利用率計(jì)算法公式：

式中：

P——一個(gè)泊位的年通過能力

T——泊位年運(yùn)行天數(shù)，為年日歷天數(shù)減去由于氣象、水文等原因而不能進(jìn)行作業(yè)的天數(shù)；

G——船舶平均載貨量；

tz——每艘煤船的作業(yè)時(shí)間，按運(yùn)量、貨種、船舶性能、設(shè)備能力、作業(yè)線數(shù)和營運(yùn)管理等因素綜合考慮，不含tf輔助作業(yè)時(shí)間、技術(shù)作業(yè)時(shí)間和船舶靠離泊時(shí)間之和）和∑t（晝夜非生產(chǎn)作業(yè)時(shí)間）；

td——晝夜小時(shí)數(shù)（到班制，為24小時(shí)）；

∑t——晝夜非生產(chǎn)作業(yè)時(shí)間，包括工間休息、吃飯及交接班時(shí)間；

tf——每艘船的輔助作業(yè)時(shí)間、技術(shù)作業(yè)時(shí)間和船舶靠離泊時(shí)間之和，一般為靠泊時(shí)間、離泊時(shí)間、水尺時(shí)間等；

ρ——泊位利用率，受港口規(guī)模、貨源組織、車船運(yùn)行、自然條件及生產(chǎn)管理等因素的影響，其數(shù)值一般不小于0.57。

2.統(tǒng)計(jì)計(jì)算法的泊位通過能力分析。

A.根據(jù)電廠煤碼頭的地理位置及歷年的氣象水文資料統(tǒng)計(jì)得出，煤碼頭年影響作業(yè)天數(shù)的統(tǒng)計(jì)如下：

因此，泊位年運(yùn)行天數(shù)T=365-55=310天。

B.船舶平均裝載量G：取3.5萬噸。

C.每艘煤船的作業(yè)時(shí)間tz：根據(jù)2某一電廠中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，煤船平均作業(yè)時(shí)間為37.6小時(shí)，每航次煤船平均作業(yè)時(shí)間為31.3小時(shí)。

D.晝夜非生產(chǎn)時(shí)間∑t：根據(jù)某一電廠的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，平均晝夜非生產(chǎn)時(shí)間為2.34小時(shí)。

E.輔助作業(yè)時(shí)間、技術(shù)作業(yè)時(shí)間及靠離泊時(shí)間之和tf：根據(jù)某一電廠煤船接卸時(shí)間統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，平均重載水尺時(shí)間0.93小時(shí)，平均空載水尺時(shí)間0.92小時(shí)，靠泊時(shí)間與離泊時(shí)間通過觀察均不大于0.75小時(shí)，取0.75小時(shí)，則tf=0.93+0.92+0.75+0.75=3.35小時(shí)。

F.泊位利用率ρ：根據(jù)《海港工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》取0.6

計(jì)算得出泊位通過能力為：

P=310天×35000噸÷[31.3h÷（24h-2.34h）+3.35h÷24h]×0.6

=410萬噸

通過上述計(jì)算，五個(gè)泊位通過能力=410×5=2050萬噸，象山港3.5萬噸級(jí)碼頭工程理論上滿足港內(nèi)兩個(gè)火力發(fā)電企業(yè)年煤炭需求量1700萬噸的設(shè)計(jì)要求。

四、象山港3.5萬噸級(jí)航道通航密度保障

象山港港區(qū)為寧波—舟山港寧波港域八大沿海港區(qū)之一。象山港航道為國家級(jí)航道，屬于港口公用基礎(chǔ)設(shè)施。2006年，國華寧海電廠和大唐烏沙山電廠出資完成了象山港3.5萬噸級(jí)航道工程的建設(shè)。在寧海電廠兩期工程和大唐烏沙山電廠兩期工程投產(chǎn)后，象山港3.5萬噸級(jí)航道每年的煤炭運(yùn)輸量約為2000萬噸，全年將需3.5萬噸級(jí)船舶10～12條，約600個(gè)航次。

1.年通航船舶數(shù)。

根據(jù)已建和擬建碼頭泊位統(tǒng)計(jì)數(shù)，估算年通航船舶數(shù)情況列表如下：

2.航道通航密度預(yù)測(cè)。

航道通航密度按下式估算：

通航密度（艘次/天）=（年通航船舶數(shù)/可通航天數(shù)）×不均衡系數(shù)

象山港年可通航天數(shù)約為300天，不均衡系數(shù)取1.3，按表上述年通航船舶數(shù)量，通航密度如下：

由上表可知，近期象山港的通航密度較低，3.5～5萬噸級(jí)船舶主要為電廠運(yùn)煤船，根據(jù)設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，象山港航道日通過能力可達(dá)到9艘次/天。雖目前象山港航道暫無法實(shí)現(xiàn)夜航，僅考慮白天通航，通航密度則為5.2艘次/天?？梢詽M足寧海電廠一、二期和大唐烏沙山電廠的供煤要求。

五、集團(tuán)運(yùn)貿(mào)一體化下的煤炭及船舶計(jì)劃調(diào)運(yùn)管理對(duì)百萬機(jī)組使用3.5萬噸級(jí)碼頭、航道的供煤保障

1.強(qiáng)化計(jì)劃管理，提高調(diào)運(yùn)效率。

根據(jù)電力生產(chǎn)和煤炭供應(yīng)的特點(diǎn)，電力燃料管理部門積極探索影響煤炭供應(yīng)因素模型，加強(qiáng)與經(jīng)營、發(fā)電等部門的協(xié)調(diào)溝通，掌握發(fā)電市場(chǎng)動(dòng)態(tài)、機(jī)組檢修情況及當(dāng)?shù)靥鞖鉅顟B(tài)，加強(qiáng)與歷史數(shù)據(jù)的比對(duì)分析，建立了煤炭計(jì)劃申報(bào)、審批、校核、反饋閉環(huán)控制流程（如圖2所示），嚴(yán)格控制計(jì)劃流程中的各環(huán)節(jié)，月度計(jì)劃執(zhí)行中采用詢計(jì)劃糾偏，不斷提高計(jì)劃的前瞻性、準(zhǔn)確性。準(zhǔn)確的煤炭計(jì)劃，不但有力保證了發(fā)電需求，而且為船舶調(diào)運(yùn)策略提供了準(zhǔn)確依據(jù)。（如下圖2）

2.精細(xì)化調(diào)度管理對(duì)供煤的保障。

（1）靈活調(diào)整運(yùn)力結(jié)構(gòu)，提前鎖定3.5萬噸級(jí)船舶運(yùn)力保障。

根據(jù)國內(nèi)航運(yùn)市場(chǎng)可用3.5萬噸級(jí)船型情況，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全國從事沿海煤炭運(yùn)輸2～4萬噸的靈便型船舶約為193條，其中：2～3.5萬噸船舶約為118條，3.5～4萬噸船舶約為75條。從個(gè)別船公司/貨主訂造新船計(jì)劃來看，預(yù)計(jì)2009年到2012年間將有30余條3.5萬噸級(jí)船舶交付使用。經(jīng)初步了解，目前國內(nèi)滿足象山港3.5萬噸級(jí)航道的船舶近50條，而全年需求僅為16～20條船，通過與航運(yùn)有限公司積極運(yùn)作，提早鎖定3.5萬噸級(jí)船舶運(yùn)力，以便滿足兩家電廠的運(yùn)力需求。

（2）準(zhǔn)確預(yù)測(cè)煤炭庫存，指導(dǎo)增減船舶運(yùn)力。

結(jié)合電廠月度煤炭需求、發(fā)電形勢(shì)、船舶運(yùn)行效率及煤場(chǎng)庫存等情況，考慮到寧海電廠通常在線船舶約有16條左右，高峰時(shí)段每月需執(zhí)行40個(gè)航次才能滿足其煤炭需求。為此，為了及時(shí)有效調(diào)整船期，通過建立船期與庫存預(yù)測(cè)表，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)電廠后續(xù)煤炭庫存及運(yùn)力需求情況，以便于及時(shí)增、減船舶運(yùn)力，合理調(diào)度船舶到港周期，避免船舶集中抵達(dá)電廠，提高碼頭作業(yè)效率，增強(qiáng)供煤保障。

（3）發(fā)揮集團(tuán)“礦電路港航”運(yùn)貿(mào)一體化優(yōu)勢(shì)。

寧海電廠、烏沙山電廠作為神華集團(tuán)、大唐集團(tuán)與浙能集團(tuán)共同投資建設(shè)項(xiàng)目，其擁有著集團(tuán)煤炭資源、港口、船隊(duì)的運(yùn)貿(mào)一體化的得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，伴隨著神華中海航運(yùn)有限公司、大唐海運(yùn)公司的成立，越來越多可供兩家電廠選用的3.5萬噸級(jí)船舶投入運(yùn)營，也為兩家電廠利用象山港3.5萬噸級(jí)碼頭、泊位實(shí)現(xiàn)煤炭持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)提供保障。

六、結(jié)語

目前裝機(jī)容量在4000MW以上的電廠使用3.5萬噸級(jí)碼頭、航道作為供煤運(yùn)輸方案在中國沿海運(yùn)用不多，從技術(shù)分析上，象山港3.5萬噸航道的通航能力很大，碼頭通過能力也可以滿足電廠煤炭需求，但還要從國內(nèi)沿海3.5萬噸級(jí)船型方面、煤炭裝港效率等多方面予以考慮。在集團(tuán)運(yùn)貿(mào)一體化的優(yōu)勢(shì)下，船舶周轉(zhuǎn)效率的提高，以及符合象山港3.5萬噸級(jí)碼頭、航道船型的增多，對(duì)兩家電廠的煤炭供應(yīng)保障也將進(jìn)一步增強(qiáng)。

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