港口岸電應(yīng)用案例分析

王軍

（國(guó)電南瑞南京控制系統(tǒng)有限公司，江蘇 南京 211100）

1 港口岸電

所謂港口岸電技術(shù)，就是當(dāng)船舶等靠停時(shí)候，采用碼頭提供的電力系統(tǒng)供電，取代傳統(tǒng)的船舶自身的柴油發(fā)電機(jī)供電，當(dāng)前我國(guó)已經(jīng)在我國(guó)內(nèi)陸及沿海城市等港口區(qū)域獲得了應(yīng)用和推廣，取得了較大的社會(huì)效益。實(shí)施岸電工程的港口，與正常的船用燃油比較，氮氧化物（NOX）排放量減少97%以上，氧化硫（SOX）減少96%以上，懸浮物（PM）排放量減少96%，COX排放量減少94%。港口岸電技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于建設(shè)新型城市、發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)、打造宜居城市和可持續(xù)發(fā)展具有重大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

2 南京龍?zhí)陡劭诎峨姂?yīng)用案例分析

2.1 南京龍?zhí)陡劭?/h3>

龍?zhí)陡圩匀粭l件非常優(yōu)越，位于長(zhǎng)江下游區(qū)域，是長(zhǎng)江領(lǐng)域規(guī)模和現(xiàn)代化最大、最高的集裝箱運(yùn)輸港區(qū)，也是南京唯一的國(guó)際集裝箱進(jìn)出口港區(qū)，國(guó)家級(jí)港運(yùn)樞紐區(qū)。龍?zhí)陡畚挥陂L(zhǎng)江南京段，河勢(shì)穩(wěn)定，深弘近岸，碼頭前沿常年水深12.5m，最大水深達(dá)14.5m，貨源輻射面廣，交通區(qū)位優(yōu)勢(shì)明顯，水路、陸地運(yùn)輸接駁便利，南京龍?zhí)陡劬佑陂L(zhǎng)江運(yùn)輸核心區(qū)域。此港岸線條件十分優(yōu)越，完全可以實(shí)施岸電建設(shè)。

2.2 項(xiàng)目概述

龍?zhí)陡蹖儆陂L(zhǎng)江水系，龍?zhí)陡圩匀粭l件非常優(yōu)越，位于長(zhǎng)江下游區(qū)域，是長(zhǎng)江領(lǐng)域規(guī)模和現(xiàn)代化最大、最高的集裝箱運(yùn)輸港區(qū)，來(lái)往船舶大都是國(guó)內(nèi)船，用電頻率與我國(guó)電網(wǎng)頻率一致，對(duì)于少數(shù)用電頻率為60Hz的船舶未納入本次岸電設(shè)施建設(shè)范疇。對(duì)龍?zhí)陡鄹劭诖a頭泊位采用的低壓岸電方案：即在一期至四期碼頭建設(shè)低壓岸電裝置，給靠港船舶提供380V/50Hz的岸電；碼頭前沿低壓配電房提供400V/50Hz的進(jìn)線電源，碼頭前場(chǎng)設(shè)置低壓接線箱；基于安全考慮，岸電裝置采用分立式，接口和控制分開設(shè)計(jì)，每套岸電裝置含岸基插座箱和岸基控制柜兩個(gè)箱體。岸基插座箱放置在碼頭邊上，方便船舶接電，岸基控制柜安裝于碼頭對(duì)側(cè)護(hù)欄上面，以免被貨物箱體碰撞。

針對(duì)港區(qū)現(xiàn)有泊位數(shù)及停靠船舶種類情況，方案系統(tǒng)圖如圖1所示。前端低壓配電房提供380V、50Hz進(jìn)線電源給岸電設(shè)備，并且配置抽屜式開關(guān)柜，每個(gè)出線柜配備完善的保護(hù)裝置，單獨(dú)10路出線各自接到碼頭泊位的岸基控制柜，岸基控制柜與岸基插座箱通過電纜相連，岸基控制柜對(duì)岸基插座箱進(jìn)行控制和保護(hù)。低壓配電房容量能夠提供10套岸電裝置所需容量，設(shè)計(jì)建設(shè)100kVA的岸電接電裝置4套，200kVA的岸電接電裝置4套，300kVA的岸電接電裝置2套，總?cè)萘繛?800kVA。

圖1 岸電系統(tǒng)示意圖

2.3 經(jīng)濟(jì)效益分析

龍?zhí)陡鄞a頭停靠的船只以萬(wàn)噸級(jí)以下的國(guó)內(nèi)船為主，計(jì)算參數(shù)如表1所示。

表1 經(jīng)濟(jì)測(cè)算參數(shù)表

根據(jù)項(xiàng)目測(cè)算邊界條件，按照項(xiàng)目10年運(yùn)營(yíng)期分析，管理維護(hù)費(fèi)用5%，工業(yè)用電電價(jià)0.8601分類岸電項(xiàng)目可得如下投資回報(bào)評(píng)價(jià)。根據(jù)年用電量、項(xiàng)目總投資額、岸電分享收益等主要參數(shù)進(jìn)行岸電經(jīng)濟(jì)效益測(cè)算。岸電分享收益為岸電服務(wù)電價(jià)減去用電電價(jià)，分享收益0.7399(元/kWh)（如表2）。

表2 岸電系統(tǒng)10年運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)分析表（服務(wù)費(fèi)1.6元/kWh）

據(jù)統(tǒng)計(jì)，船舶燃油消耗率約為0.5kg/kWh。燃油消耗率與年用電量相乘可以得出年消耗柴油總數(shù)。依照柴油市場(chǎng)價(jià)格就可計(jì)算出船舶年燃油費(fèi)用區(qū)間值[1.7～3.15]元/kWh(注：按照當(dāng)前清油(0#柴油)6300元/噸計(jì)算，折算到每電度的燃油成本為3.15元/kWh；一般重油價(jià)格是清油的0.54倍，折算到每度電的用油成本1.7元/kWh)。

全部燃油清油價(jià)格較貴，而全部燃油重油會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生一定的損耗，所以，實(shí)際上船舶靠港期間都是重油和清油混合燒，按1:1燃燒折算到每電度的燃油成本約為2.4元/kWh。岸基供電采用低壓上，船舶免于改造，船方不用支付額外的費(fèi)用，服務(wù)電費(fèi)按1.6元收取遠(yuǎn)低于燃油成本，更能促進(jìn)船方的接電意愿。促進(jìn)電力增供擴(kuò)銷總數(shù)約150萬(wàn)kWh/年。

2.4 社會(huì)效益分析

船舶使用岸電不僅具有一定的經(jīng)濟(jì)性還具有極大的社會(huì)效益，根據(jù)GB 20891-2007規(guī)定，每kWh為3.5g CO，1.0g HC，6.0g NOx，0.2gPM，煙氣總量10.7g，船供電后的減排如表3所示。

表3 船供電后的廢氣減排表(年總用電量1495200kWh)

由上表可以看出，岸基供電年用電電量1495200kWh，廢氣減排總量為16.1t。港口岸電的發(fā)展和使用，是現(xiàn)代化、綠色港口的發(fā)展趨勢(shì)和優(yōu)勢(shì)所在。國(guó)內(nèi)外眾多專家已經(jīng)反復(fù)研究和論證，港口岸電技術(shù)的實(shí)施，是從技術(shù)上和功能上消除港口污染和防治污染的核心手段，該技術(shù)已經(jīng)在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家得到了大力的發(fā)展和推廣。我們可知，岸電技術(shù)的推廣和應(yīng)用，在環(huán)境治理，特別是節(jié)能減排上有重大的意義，在發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)方面也起到了重大的作用。

3 結(jié)語(yǔ)

按照船舶燃油消耗率約為0.5kg/kWh，年用電量1495200kWh計(jì)算，南京龍?zhí)陡劭诎峨娤到y(tǒng)，每年節(jié)約燃油為747.6t/年。2020年年底前在全國(guó)主要港口和船舶排放控制區(qū)內(nèi)港口共布局493個(gè)具備向船舶供應(yīng)岸電能力的專業(yè)化泊位，其中沿海366個(gè)、內(nèi)河127個(gè)。按照每個(gè)泊位每年節(jié)約燃油747.6t/年，年用電量1495200kWh計(jì)算，如果全部是實(shí)施岸電系統(tǒng)后，全年節(jié)約燃油368566.8t/年，用電量7.4億kWh，減少?gòu)U氣排放7937.3t。因此，積極推廣港口岸電從能源節(jié)約、擴(kuò)大用電量、減少污染排放等方面具有現(xiàn)實(shí)意義。全面推廣港口岸電技術(shù)的實(shí)施和應(yīng)用，促進(jìn)電對(duì)油的替代發(fā)展，提供高效的船舶電能，從根本上對(duì)港口停泊期間有毒有害氣體等污染物的消除，降低船舶期間噪聲污染等，對(duì)于港口環(huán)境質(zhì)量的改變，促進(jìn)港口和諧發(fā)展，建設(shè)現(xiàn)代化港口，具有重大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。