来宾港某码头节能评估计算及分析

李科夫，王　利，凌　波

(广西交通规划勘察设计研究院，广西　南宁　530029)



来宾港某码头节能评估计算及分析

李科夫，王利，凌波

(广西交通规划勘察设计研究院，广西南宁530029)

文章以来宾港某码头的节能评估报告为例，结合码头的设计参数、装卸工艺及平面布置的基本情况，对该码头项目装卸设备能耗、港口能耗水平、对当地节能目标影响等指标进行计算分析，阐述了评估分析过程的重点，为类似情况的港口节能评估提供借鉴。

港口；节能减排；能耗计算；能耗指标；评估

Assessment

0　引言

我国是世界上最大的能源生产国和能源消费国，能源消耗和资源分配问题已成为制约我国经济社会发展的短板。与先进国家相比，我国能源利用效率仍有待提高，同时，随着能源资源消耗持续增长，大气污染、水资源缺乏等问题愈发严峻。国家的“十八大”报告提出，控制能源消费总量，加强节能降耗，着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展。此后，政府密集出台了关于加快发展节能产业发展、化解产能过剩、项目节能评估和审查工作等一系列的文件、规范。而港口项目作为我国物流交通的重要组成部分，是沿海沿江地区经济增长的主要动力，同时也是主要能耗单位和污染源头，在港口开展节能减排工作，不仅关系到地方节能总体目标能否实现，也是港口企业提高自身经济效益的需要。

基于以上背景，文章以来宾港某码头的节能评估报告为例，介绍了码头的设

计参数、装卸工艺、平面布置的基本情况，同时对装卸设备、港口能耗水平、对当地节能目标影响等能耗指标进行计算分析，最后阐述了评估分析过程的重点。

1　项目概况

1.1建设规模

本项目设6个3 000吨级泊位，其中1#泊位为多用途泊位，2#～6#泊位为通用泊位。设计年吞吐量356万吨，其中出口散货120万吨，出口件杂货180万吨，进出口集装箱7万TEU。

1.2总平面布置

由下游向上游依次布置1#～6#泊位，陆域纵深567～439.8 m，从码头前沿至陆域后方边线依次为码头生产区和生产辅助区，陆域上下游侧、中间及后方分别设置绿化带。陆域四周及堆场之间分别设置宽20 m、15 m的港区道路。

码头生产区由码头前沿作业区和堆场组成。1#泊位布置2台45 t低架门座起重机(配集装箱专用吊具)，2#～6#泊位均布置2台10 t低架门座起重机，门座起重机的轨距均为10.5 m，河侧轨离岸边2.5 m。码头前沿作业区宽40 m，从前沿向后依次布置堆场、辅助生产设施。堆场生产区根据陆域纵深和货种要求分类布置。在1#、2#泊位堆场后方布置生产辅助区，办公楼、流动机械停放场、冲洗箱场、机修间、流动机械库和工具库等设施。其详细布置情况如图1所示。

图1　码头平面布置图

1.3项目主要耗能品种及耗能量

项目能耗种类主要为电能和燃油，耗能工质种类为水，根据计算，项目年综合能源消费总量为1 445.8吨标准煤(等价值)、976.9吨标准煤(当量值)，能源综合单耗为2.74吨标准煤/万吨吞吨吐量

2　项目所在地能源资源供应条件

作业区所用10 kV电源拟从110 kV旺村变电站引入，采用一路10 kV电源线路，距离作业区约2 km。

本项目船舶、生产、生活给水水源近期采用抽取地下水，环保、消防用水抽取河水。远期采取从港区后方工业园区的市政水厂供水管接入船舶、生活用水，水质要求符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)，其它用水满足相应水质要求。

综上所述，本项目能源供应有保障。

3　项目对当地能源消费的影响

通过相关数据资料，根据《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》(国家发展改革委令第6号)对节能评估工作的要求，对项目产生的能耗对所在地完成节能目标的影响进行计算评估。

具体如式(1)所示：

m=a/b

(1)

式中：

m——项目新增能源消费量占所在地“十二五”能源消费增量控制数比例；

a——项目新增能源消费总量，为1 445.8tce；

b——项目所在地“十二五”能源消费增量控制量，为88.83万tce。

b=2015年能源消费总量-2010年能源消费总量

(2)

m=1 445.8/88.83万×100%=0.16%≤1%

依据国家节能中心节能评审评价指标通告(第1号)中“固定资产投资项目对所在地(省市、地市)完成节能目标影响评价指标表”的规定计算，项目新增能源消费量占所在地“十二五”能源消费增量控制数的比例<1%，对项目所在地完成节能目标影响较小。

4　主要耗能工序及其能耗指标

集装箱(进出口)：

船←→45 t-25 m低架门座起重机←→集装箱牵引车拖半挂车←→45 t-35 m轨道式集装箱龙门起重机←→堆场←→45 t-35 m轨道式集装箱龙门起重机←→货主集装箱拖挂车

拆装箱库←→进箱叉车←→集装箱牵引车拖半挂车←→45 t-35 m轨道式集装箱龙门起重机←→集装箱堆场

件杂货(出口)：

船←10 t-25 m低架门座起重机←牵引车拖平板车←25 t轮胎式起重机、叉车←堆场(仓库)←叉车、25 t轮胎式起重机←货主汽车

散货(出口)：

船←10 t-25 m低架门座起重机←20 t自卸车←装载机←堆场←货主汽车

项目的主要耗能工序是产生在装卸散货时机械的装卸作业及运输。各工序能源消耗量如表1所示。

表1　各工序能源消耗量表

5　主要耗能设备及其能耗指标

5.1主要装卸设备及数量

主要耗能设备及装卸货物时的能耗指标。具体数据见表2。

5.2用电装卸机械电能消耗

根据《工业与民用配电设计手册》式(1-43)计算年电能消耗量：

Wy=αavPcTn

(2)

式中：αav——年平均有功负荷系数，一般取0.7；

Pc——计算有功功率；

Tn——年实际工作小时数。

则详细取值及结果如表3所示：

表2　工艺主要耗能机械设备及数量一览表

表3　装卸机械电能消耗表

5.3堆场作业装卸机械柴油消耗

由于码头作业性质，内燃机械设备空载运行时间占整个运行时间的40%～55%，综合本项目实际情况考虑，将柴油机型分堆场作业机械和水平运输机械的油耗分别计算，参考柴油内燃机油耗计算公式，则柴油消耗量计算公式如下：

C燃=∑Nη动·μ燃·Tn

(3)

式中：N——某种机械的总功率；

η动——某种机械总功率的利用系数，取0.7；

μ燃——燃油消耗率(g/kW·h)；

Tn——年实际工作小时数。

则详细取值及结果如表4所示：

表4　堆场作业机械柴油消耗表

5.4水平运输装卸机械柴油消耗

C燃=Sn·G燃·k

(4)

(5)

式中：Sn——年作业百公里数；

G燃——百公里燃油消耗量(L/100 km)；

k——1升柴油的重量约为0.85 kg；

Q——机械年运输量(t)；

p——机械单次运输量(t)；

L——作业线长度(100 km)。

则计算作业线长度、能耗量的详细取值及结果如表5所示：

表5　水平运输机械年作业百公里数值表

表6　水平运输机械柴油消耗表

5.5装卸机械单位能耗指标对比

统计已各装卸设备能耗量，可得出该设备单位能耗指标，与《水运工程节能设计规范》(JTS150-2007)中要求达到的单位能耗指标对比，如表7所示：

表7　装卸机械单位能耗指标对比表

6　总体能耗指标分析

6.1装卸生产设计能源可比单耗计算

汇总各专业能耗量并根据《港口固定资产投资项目装卸生产设计可比能源单耗评估》(JT/T 491-2014)，项目装卸生产设计可比能源单耗按下式计算：

ezsk=k1×ezs

(6)

(7)

(8)

式中：

ezsk——装卸生产设计可比能源单耗(吨标准煤/万吨吞吐量)；

ezs——装卸生产设计能源消耗量(吨标准煤/万吨吞吐量)；

Ezs——项目年综合能耗总量为976.9吨标准煤(当量值)，其中装卸生产设计综合能耗为877.3吨标准煤(当量值)；

Tbs——港口设计吞吐量(万吨)，为356万吨。

L——作业线长度(m)；

LS——码头前沿到库场的最短运输距离(m)，件杂货为50 m；

LL——码头前沿到库场的最长运输距离(m)，件杂货为865 m；

k1——作业线长度修正系数，由于该项目港口设计吞吐量为356万吨，其中出口散货120万吨，出口件杂货180万吨，进出口集装箱7万TEU，根据规范，作业线长度修正系数采用其吞吐量大的货种类型，故本项目采用件杂货进行计算。对于件杂货，LS=50 m，LL=865 m，可得作业线长度L=(LS+LL)/2=457.5 m，<500 m，因此取1.1。

根据以上公式可得：

(1)单位产品综合能耗量：ezs=976.9/356=2.74(吨标准煤/万吨吞吐量)(当量值)；

(2)装卸生产设计能源单耗：ezs=877.3/356=2.46(吨标准煤/万吨吞吐量)(当量值)。

因此，装卸生产设计可比能源单耗：

ezsk=1.1×2.46=2.71(吨标准煤/万吨吞吐量)

6.2装卸生产设计能源可比单耗评估值计算

本项目为海港通用码头，装卸生产设计能源可比单耗评估值计算按照下列公式计算：

(9)

式中：

ezsk1(2)——装卸生产设计可比能源单耗一级、二级评估值单位为吨标准煤每万吨(tce/万吨)。

ezsk1(2)j——第j种货种装卸生产设计可比能源单耗一级、二级评估值单位为吨标准煤每万吨(tce/万吨)，对散货(矿石)，一级、二级评估值分别为3.4万吨、4.4万吨，对件杂货，一级、二级评估值分别为3.6万吨、4.6万吨；对集装箱，一级、二级评估值分别为31万TEU、41万TEU。

Tbsj——第j种货种对应的设计吞吐量，港口设计吞吐量为356万吨，其中出口散货120万吨，出口件杂货180万吨，进出口集装箱7万TEU。

m——装卸货物种类数，3种。

根据以上公式可得，本项目装卸生产设计可比能源单耗评估值：

ezsk1=(120×3.4+180×3.6+7×31)/356=3.58(吨标准煤/万吨吞吐量)(一级评估值)。

ezsk2=(120×4.4+180×4.6+7×41)/356=4.62(吨标准煤/万吨吞吐量)(二级评估值)。

6.3装卸生产设计能源可比单耗评估

根据计算，ezsk=2.71(吨标准煤/万吨吞吐量)<3.58(吨标准煤/万吨吞吐量)(一级评估值)，故能耗等级为国家一级水平。

7　分析评估的重点

本项目码头同时需满足装卸散货、件杂货、集装箱，因此根据货种的不同，采取不同的装卸工艺流程，同时配置了各类型的机械设备。其节能评估的重点主要有：

(1)考虑到评估项目工艺流程及设备类型的多样性，需要针对不同工况，选择能耗计算方式及计算参数。

(2)评估项目各设备的工况、数量不同，设备的工作时间并不相同，需根据设备的操作量、实际工作效率进行计算。

(3)由于《港口固定资产投资项目装卸生产设计可比能源单耗评估》(JT/T 491-2014)中表3、表4的各货种单耗评估值仅适用于码头装卸单一货种，考虑到项目码头同时具备多用途泊位和通用散货泊位的性质，因此在进行可比单耗评估时，需先将各货种的规范能源单耗评估值加权计算，如直接套用规范评估值进行分货种计算，则会形成多个结论，并不能代表

整个项目码头的能耗水平。

8　结语

本文所介绍的码头节能评估实例中，所评估的内河码头同时具备多用途泊位和通用散货泊位的性质，也基本配备内河码头中装卸散货、件杂货、集装箱的常用设备，在内河码头的节能评估中具有一定代表性，可为同类节能评估项目提供参考。

[1]JT/T 491-2014，港口固定资产投资项目装卸生产设计可比能源单耗评估[S].

[2]固定资产投资项目节能评估和审查工作指南[Z].2014.

[3]GB/T 21339-2008，港口能源消耗统计及分析方法[S].

[4]JT 719-2008，营运货车燃料消耗量限值及测量方法[S].

[5]固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法(国家发展改革委令第6号)[Z].

[6]JTS 150-2007，水运工程节能设计规范[S].

Calculation and Analysis of Energy Assessment for A Wharf in Laibin Port

LI Ke-fu，WANG Li，LING Bo

(Guangxi Communications Planning Surveying and Designing Institute，Nanning，Guangxi，530029)

With energy conservation assessment report of a wharf in Laibin Port as the example，and combined with wharf design parameters，handling process and basic layout situation，this article con-ducted the calculation and analysis on the project handling equipment energy consumption of this wharf，port energy consumption level，impact on local energy-saving targets and other index，and described the focus of assessment analysis processes，thereby providing the reference for energy conservation as-sessment of similar ports.

Port；Energy conservation；Energy consumption calculation；Energy consumption indicators；

U656.1

A

10.13282/j.cnki.wccst.2016.05.026

1673-4874(2016)05-0098-05

2016-04-28

李科夫(1988—)，助理工程师，主要从事装卸工艺设计及节能评估工作；

王利(1987—)，助理工程师，硕士，主要从事装卸工艺设计及节能评估工作；

凌波(1987—)，工程师，主要从事港口与航道工程设计工作。