港口岸电应用案例分析

王军

（国电南瑞南京控制系统有限公司，江苏 南京 211100）

1 港口岸电

所谓港口岸电技术，就是当船舶等靠停时候，采用码头提供的电力系统供电，取代传统的船舶自身的柴油发电机供电，当前我国已经在我国内陆及沿海城市等港口区域获得了应用和推广，取得了较大的社会效益。实施岸电工程的港口，与正常的船用燃油比较，氮氧化物（NOX）排放量减少97%以上，氧化硫（SOX）减少96%以上，悬浮物（PM）排放量减少96%，COX排放量减少94%。港口岸电技术的应用，对于建设新型城市、发展绿色经济、打造宜居城市和可持续发展具有重大的社会和经济效益。

2 南京龙潭港口岸电应用案例分析

2.1 南京龙潭港口

龙潭港自然条件非常优越，位于长江下游区域，是长江领域规模和现代化最大、最高的集装箱运输港区，也是南京唯一的国际集装箱进出口港区，国家级港运枢纽区。龙潭港位于长江南京段，河势稳定，深弘近岸，码头前沿常年水深12.5m，最大水深达14.5m，货源辐射面广，交通区位优势明显，水路、陆地运输接驳便利，南京龙潭港居于长江运输核心区域。此港岸线条件十分优越，完全可以实施岸电建设。

2.2 项目概述

龙潭港属于长江水系，龙潭港自然条件非常优越，位于长江下游区域，是长江领域规模和现代化最大、最高的集装箱运输港区，来往船舶大都是国内船，用电频率与我国电网频率一致，对于少数用电频率为60Hz的船舶未纳入本次岸电设施建设范畴。对龙潭港港口码头泊位采用的低压岸电方案：即在一期至四期码头建设低压岸电装置，给靠港船舶提供380V/50Hz的岸电；码头前沿低压配电房提供400V/50Hz的进线电源，码头前场设置低压接线箱；基于安全考虑，岸电装置采用分立式，接口和控制分开设计，每套岸电装置含岸基插座箱和岸基控制柜两个箱体。岸基插座箱放置在码头边上，方便船舶接电，岸基控制柜安装于码头对侧护栏上面，以免被货物箱体碰撞。

针对港区现有泊位数及停靠船舶种类情况，方案系统图如图1所示。前端低压配电房提供380V、50Hz进线电源给岸电设备，并且配置抽屉式开关柜，每个出线柜配备完善的保护装置，单独10路出线各自接到码头泊位的岸基控制柜，岸基控制柜与岸基插座箱通过电缆相连，岸基控制柜对岸基插座箱进行控制和保护。低压配电房容量能够提供10套岸电装置所需容量，设计建设100kVA的岸电接电装置4套，200kVA的岸电接电装置4套，300kVA的岸电接电装置2套，总容量为1800kVA。

图1 岸电系统示意图

2.3 经济效益分析

龙潭港码头停靠的船只以万吨级以下的国内船为主，计算参数如表1所示。

表1 经济测算参数表

根据项目测算边界条件，按照项目10年运营期分析，管理维护费用5%，工业用电电价0.8601分类岸电项目可得如下投资回报评价。根据年用电量、项目总投资额、岸电分享收益等主要参数进行岸电经济效益测算。岸电分享收益为岸电服务电价减去用电电价，分享收益0.7399(元/kWh)（如表2）。

表2 岸电系统10年运营经济评价分析表（服务费1.6元/kWh）

据统计，船舶燃油消耗率约为0.5kg/kWh。燃油消耗率与年用电量相乘可以得出年消耗柴油总数。依照柴油市场价格就可计算出船舶年燃油费用区间值[1.7～3.15]元/kWh(注：按照当前清油(0#柴油)6300元/吨计算，折算到每电度的燃油成本为3.15元/kWh；一般重油价格是清油的0.54倍，折算到每度电的用油成本1.7元/kWh)。

全部燃油清油价格较贵，而全部燃油重油会对发电机组产生一定的损耗，所以，实际上船舶靠港期间都是重油和清油混合烧，按1:1燃烧折算到每电度的燃油成本约为2.4元/kWh。岸基供电采用低压上，船舶免于改造，船方不用支付额外的费用，服务电费按1.6元收取远低于燃油成本，更能促进船方的接电意愿。促进电力增供扩销总数约150万kWh/年。

2.4 社会效益分析

船舶使用岸电不仅具有一定的经济性还具有极大的社会效益，根据GB 20891-2007规定，每kWh为3.5g CO，1.0g HC，6.0g NOx，0.2gPM，烟气总量10.7g，船供电后的减排如表3所示。

表3 船供电后的废气减排表(年总用电量1495200kWh)

由上表可以看出，岸基供电年用电电量1495200kWh，废气减排总量为16.1t。港口岸电的发展和使用，是现代化、绿色港口的发展趋势和优势所在。国内外众多专家已经反复研究和论证，港口岸电技术的实施，是从技术上和功能上消除港口污染和防治污染的核心手段，该技术已经在欧美等发达国家得到了大力的发展和推广。我们可知，岸电技术的推广和应用，在环境治理，特别是节能减排上有重大的意义，在发展绿色经济方面也起到了重大的作用。

3 结语

按照船舶燃油消耗率约为0.5kg/kWh，年用电量1495200kWh计算，南京龙潭港口岸电系统，每年节约燃油为747.6t/年。2020年年底前在全国主要港口和船舶排放控制区内港口共布局493个具备向船舶供应岸电能力的专业化泊位，其中沿海366个、内河127个。按照每个泊位每年节约燃油747.6t/年，年用电量1495200kWh计算，如果全部是实施岸电系统后，全年节约燃油368566.8t/年，用电量7.4亿kWh，减少废气排放7937.3t。因此，积极推广港口岸电从能源节约、扩大用电量、减少污染排放等方面具有现实意义。全面推广港口岸电技术的实施和应用，促进电对油的替代发展，提供高效的船舶电能，从根本上对港口停泊期间有毒有害气体等污染物的消除，降低船舶期间噪声污染等，对于港口环境质量的改变，促进港口和谐发展，建设现代化港口，具有重大的社会和经济效益。