岸电在中国的实现

文／谭韵璇

Tianjin Maritime Safety Administration

岸电，是指由岸上电源代替船舶主辅机，为船舶提供在港停泊期间所有用电的一种港区大气污染控制方式。岸电使用期间，船舶应关闭所有主辅机，使用岸源电力对船上照明设备、通信设备、控制设备等进行供电，以保障船舶靠泊期间的正常营运和对船舶排放废气的有效控制。对岸电的适用，各国均处于摸索试用阶段。以旧金山为例，2004年10月，旧金山港口当局接受了国际环保协会的建议，成立研究小组对30～32号突堤进行岸电评估，2005年9月完成评估，2006年正式对港区靠泊船舶进行适用。但由于受到船用电制、转换器等的限制，靠泊船舶使用较少，仅限于像 DAWN PRINCESS这样的大型油船。而在我国，岸电主要被使用在舰艇上。在商业码头的适用上，上海的张化浜码头、外高桥集装箱码头均有尝试，但由于电制的原因，仅限于对内河的小型船舶提供照明岸电，未能凸现岸电的节能环保效用。

一、使用岸电的缘由

1.柴油机的废气污染性严重

柴油发电机的排放气体主要包括NOx，SOx,VOCs，PM（2.5），PCAs，CO2，NHx。SOx易与空气中的水分发生化学反应，形成HSOx-弱酸性物质，腐蚀建筑材料，破坏生态平衡。NOx易与空气中的O2发生化学反应，形成近地Nx-与Ox气带，刺激呼吸道，使人体产生胸闷、胸疼、气短等病症。PM（2.5）直径小于或等于2.5 μm，呈颗粒状，由人体吸入后，能直接穿透肺部隔膜，产生呼吸道与心血管疾病，并可导致哮喘、肺癌与过早死亡。借鉴FOE（地球之友）《旧金山港口空气污染报告》中的单船在港污染数据、旧金山港每天大气污染数据（2004）与WHO（世界健康组织）《2002年全球健康报告》中的欧洲人体健康数据可知：在港单船每天排放NOx雾状气体约1 t，致癌PM物质约100磅；旧金山港每天接受船舶废气NOx40 t，PM物质3.33 t，SOx23 t，CO21471 t（2004年废气排放量的平均值）；欧洲每年由于PM粉尘污染导致约10万人过早死亡，72.5万年生命年流失，平均人口寿命减少1～2年。所以，柴油机的废气污染性非常严重，不容忽视。

2.船舶废气排放量占全球柴油机废气排放量比重较大，且呈上升趋势

随着全球经济的一体化发展与国际贸易的不断扩大，国际航运事业蒸蒸日上，全球船队数量不断增加，燃油消耗量不断增大，废气排放量不断增多。但由于我们对船舶这种水上运输工具废气排放的长期忽视，导致我们在规范、控制陆源大气污染的同时，水源大气污染不断增加，全球空气污染日益严重。Corbett与Koehler的1993年与2003年全球海域船舶废气排放量调查数据显示：1993年船舶NOx排放量占全球柴油机NOx排放总量的14%，SOx排放量占排放总量的5%，CO2排放量占全球CO2排放总量的2%；2003年船舶SOx排放量比例上涨50%，NOx和COx排放量比例上涨1倍，并且该数据仍在逐年增加。

3.船舶在港停泊期间，废气排放量大，扩散速度快，污染性强

全球约70%的船舶废气排放发生在近港区域，其中60%～90%发生在停泊期间，并且扩散速度很快。Benkovitz等人研究发现，船舶废气可扩散到港区周围400～1700 km的地方，能对港口附近区域，尤其是人口密集区域造成严重的空气污染威胁。所以，针对上述情况，IMO、WHO、EC、LR等组织提出了一系列建议措施，并制定了国际公约（MARPOL 73/78 ANNEX Ⅵ），以控制船舶的废气排放。岸电就是其中的一项建议措施。

4.岸电在控制大气污染方面效果明显

欧盟2005年岸电报告数据显示：岸电使用效果与正常船用燃油（含硫量2.7%）燃烧效果相比，NOx排放量减少97%，SOx排放量减少96%，VOC排放量减少94%，PM排放量减少96%；与低硫船用燃油（含硫量0.1%）燃烧效果相比，NOx排放量减少97%，VOC排放量减少94%，PM排放量减少89%，环保效果明显。

5.从可持续发展角度看中国的沿海港口建设，岸电的使用是必要的

改革开放以后，我国港口体系发生明显变化，港口数量不断增多，港口岸线不断增大，港口经济由分散型向区域型、密集型转变。北方形成了以天津、大连、青岛为核心的环渤海经济区域带，南方形成了以上海、江苏、浙江为核心的长江三角洲经济区域带和以广州、深圳为核心的珠江三角洲区域带。各区域带经济发展迅速，人口密集度高，航运产业发达，船舶进出港艘次、吨位量不断增加，港区大气污染不断加剧。以上海港为例，2003年上海人口数量3300万，港区废气排放量NOx44 000 t、SOx39 000 t、PM6000 t，污染后果严重。而使用岸电不仅可节约燃油的消耗，而且能将港区污染降至最低。所以，从沿海港口的可持续发展角度看，岸电的使用是必要的。

二、考虑因素

对于岸电的使用，各国均处于摸索阶段，由于各港口海域特性、设施、陆用电制等的不同，岸电的设置亦有所区别。在岸电的设置与使用上，笔者认为可从以下三方面考虑。

1.港区海域特性

考虑港区海域特性，是为了更合理地设置岸源电箱的位置和配置相关器件、电缆等。港区海域特性主要包括日常天气、恶劣气象状况和潮汐状况。了解日常天气与恶劣气象状况是为了实现对岸源电箱抗风力度、电缆的安放位置、起重机的铺设效果的分析。以广东港为例，台风登陆较多，在岸电的设置上就应考虑电箱的强抗风性和防水性。而对潮汐状况的了解是为了确定岸源电箱的设置高度和起重机的最低变换高度。以阿拉斯加朱诺港为例，朱诺港潮汐带较大，潮差20英尺，港口为适应不同潮差引起的船位差而设置135英尺长、25英尺高的起重机1台，承受风力100 英里/h，以支持岸接电缆、软管和插座的使用。

2.船用电制与岸用电制

各国技术的差异导致各国船用电制与岸用电制的不同。当前使用的船用电制基本可分为AC450 V/60 Hz和AC400 V/50 Hz两种，岸用电制可分为AC380 V/50 Hz和AC450 V/60 Hz两类。我国港区岸用电制以AC380 V/50 Hz为主，而靠港船舶因船籍港不同，船用电制各异。这样就容易造成船用电制与岸用电制不兼容，即岸电无法在船上使用。所以，在岸电的设置上还应考虑电制的多变性。

3. 船用设备

岸电设置后并不能完全适用于所有船舶。港口和船舶除了电制的不同，还有设备的差异。船舶要接受岸电，需要在船上配置特定插座与变压/变频设备，以分别供船舶生活用电与日常作业用电。当前，现役船舶在设备配置上大多不能满足该要求。多数船舶设置岸电接收设备仅仅是为了满足船上生活、照明用电，而不能适用于作业用电。所以，想要推广岸电的使用就需要改进船舶的设备。

三、建议措施

1.建立岸电技术标准

虽然国内部分港口已开始使用岸电，但在岸电的操作与设备的检验上未有统一标准。人员在使用岸电时无明确的操作指导与安全保障，存在较多的安全隐患。所以，为进一步增强岸电的使用安全性与操作性，建议借鉴LR（劳氏）的岸电规范与IMO相关规定，制定国内岸电设备检验标准与岸电操作规定，指导相关人员进行操作。

2.指定岸电强制适用区域

根据港口位置、船舶种类、港区经济发展状况设定岸电强制适用区域，强制要求所有靠泊该区域船舶适用岸电。以天津港在建国际邮轮码头为例，该码头计划泊位6个，岸线2000 m，可停靠目前世界上最大的邮轮，年通过旅客能力50万人次，同时，港区内将设置口岸服务业、餐饮业、商务中心、写字楼等，满足港区发展。构建这类码头时就应该考虑电缆的铺设与岸电的强制适用。因为，如果在该区域内强制适用岸电，不仅可以有效减少大气污染，而且能实现靠泊邮轮的酒店化营运，带动区域经济发展。所以，指定岸电强制适用区域是切实有效的。

3.确定其他各港的选择性规范化适用

区域经济的发展决定了各港口常靠船舶种类的不同。在岸电的适用上，建议各港口借鉴加州岸电规则，根据靠泊实际，以靠泊次数为基础，建立各自的岸电适用规定。以天津港客运码头为例，针对港区客运班轮，可根据到港艘数与次数，制定如“每年到港10次以上须适用岸电”的规定，规范岸电的适用。

总之，由于经济发展的不平衡、技术发展的落后、相关规范的缺失等原因，岸电在中国港口的全面实现还有很长的路要走，但是CCS的“绿色船舶”计划和各港口的积极使用将让岸电的早日推广成为现实。

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