上海港岸电建设使用的发展历程、政策举措及社会效益分析1

陶学宗，李汉卿，王谦益

上海海事大学交通运输学院

岸电设施是指由岸侧电力系统向停靠码头的船舶提供电能的设备及装置的整体。靠港船舶使用岸电有利于减少废气排放，是交通运输部大力推进的港口船舶大气污染防治措施之一。与低硫油相比，靠港船舶使用岸电可减排81.4%～87.9%的SOx、97.4%～98.3%的NOx、77.1%～85.1%的PM[1]。上海港是全球最大的集装箱港口，2020年集装箱吞吐量达4 350万TEU，船舶进出港规模为210.45万艘次。与此同时，船舶亦成为影响上海市空气质量的重要移动排放源之一。据统计，船舶排放的SO2、NOx、PM2.5占上海市同类废气排放总量的比重分别为12.0%、9.0%、5.3%[2]，给空气质量造成了较大影响。为缓解这种影响，上海港自2010年起开始探索岸电设施建设及应用。之后，上海市相关部门出台了一系列政策措施，大大促进了岸电设施建设和使用。2021年，《上海国际航运中心建设“十四五”规划》等相关规划先后发布，为上海港岸电设施建设使用指出了明确方向。在此背景下，有必要对过去十年间上海港岸电设施的建设使用情况进行总结，并对其社会效益进行评价，以便为未来加快推进上海港岸电设施建设和使用提供决策参考。

1 上海港岸电建设使用发展历程梳理

上海港的岸电设施建设使用历程大致可分为个别码头试验（2010年—2014年）、试点项目带动（2015年—2017年）、大规模建设（2018年—2020年）共三个阶段。2010年3月，上海港首套低压岸电设施在外高桥二期集装箱码头建成，标志着上海港岸电设施建设使用进入第一阶段。该套设施采用上海国际港务集团和港迪电气集团联合研制的移动式变频变压供电系统，容量为2 MW，供电电压、频率分别为440 V、60 Hz，于当月22日首次向原中海集运“新福州”轮供电，供电时间为16.75 h，供电量为18 147 kW·h。

2015年，上海市交通委员会、发展和改革委员会、财政局联合制定了《上海港靠泊国际航行船舶岸基供电试点工作方案》，标志着上海港岸电设施建设使用进入第二阶段。在此期间，洋山三期码头和吴淞口国际邮轮码头被确定为上海市岸电试点示范项目。2015年6月，洋山三期码头建成上海港第一套高压变频岸电设施，容量为3 MW，供电电压、频率分别为6.6 kV、60 Hz，于当月24日首次向原中海集运“新美洲”轮供电6 h，供电量为4 128 kW·h。2017年2月，洋山三期码头建成第二套高压岸电设施。2016年7月，上海港吴淞口国际邮轮码头建成全球最大的邮轮变频岸电系统，容量为16 MW，覆盖2个泊位，供电电压、频率分别为6.6 kV、60 Hz和11 kV、60 Hz，并首次向“天海新世纪号”提供高压岸电。截至2017年底，上海港累计建成规模以上岸基供电设备20台套，覆盖26个港口泊位，岸电覆盖率为10%左右；洋山三期码头为靠港船舶提供岸电服务27次，供电时间为446.66 h，供电量达51.86万 kW·h。

自2018年以来，在交通运输部《港口岸电布局方案》和上海市《上海市港口岸电建设方案》的双重推动下，上海港岸电设施建设进入第三阶段。在此期间，世界规模最大的全自动化集装箱码头——洋山四期码头建成高压岸电设施，并于2018年1月28日首次向长荣集团“长亮”轮供电12 h，供电量达10 345 kW·h，为该码头实现“近零”排放奠定了基础。2019年1月4日，洋山三期码头首次向20 000 TEU级超大型集装箱船“中远海运人马座”轮提供岸电服务，供电时间为6 h，供电量达13 200 kW·h，为上海港乃至我国其他港口的岸电设施向超大型集装箱船提供岸电服务积累了重要经验。截至2020年底，上海港已实现了港作船码头泊位低压岸电全覆盖，累计建成68个专业化岸电泊位，岸电覆盖率达到79%。与2017年底相比，专业化岸电泊位数量增加了55个，岸电覆盖率提高了64个百分点。其中，2020年总投资超过3.5亿元，共建设22套岸电设施，覆盖38个专业化泊位；为靠港船舶提供岸电服务1 168次，供电量达1 545万kW·h。

2 上海港岸电建设使用政策举措分析

上海港岸电设施建设使用支持政策大致分为三类。第一类主要是上海市出台的防治大气污染、推进绿色港口和国际航运中心建设的岸电相关政策文件，其政策举措如表1所示。这类政策明确了岸电设施建设使用对大气污染防治、绿色港口建设的重要作用，提出了阶段性的目标，为上海港岸电设施建设使用指明了方向。但是，这类政策并非专门针对岸电设施建设和发展而制定，对岸电设施建设使用未能做出具体描述，故在促进岸电设施建设使用方面的作用较为有限。

表1 上海市非专门性岸电设施建设使用政策汇总

第二类是上海市出台的推进岸电设施建设使用的岸电专门政策文件，其政策举措详见表2。这类政策文件是推进上海港岸电设施建设使用的行动指南，其目的明确、路线清晰，对岸电设施建设使用的主要任务、责任主体、时间节点、补贴方式、补贴资金来源、补贴标准等均有详尽描述，针对性和操作性非常强，在促进岸电设施建设使用方面发挥了至关重要的作用。其中，《2015版方案》明确了岸电设施建设使用的补贴内容和标准，为港口企业缓解岸电设施建设成本压力提供了有力支撑。以2018年为例，当年共发放岸电项目奖励资金4 727.98万元，仅吴淞口国际邮轮码头就获得奖励资金1 404.8万元，为上海港岸电设施建设使用提供了强有力的资金支持。同时，该方案要求具有接电设施的船舶岸电使用率应达到60%及以上，为岸电设施保持一定使用水平提供了重要保障。其次，该方案提出了岸电服务费与船用燃油价格挂钩的“电油联动机制”，确保船舶岸电服务费低于辅机发电成本，有利于促进靠港船舶使用岸电。《2019版方案》则进一步降低了岸电服务费结算标准，并提出免收“基本电费”、执行本市电价目录中“大工业电价”，同时确定对岸电设施运行维护成本实施阶梯化补贴。

第三类是交通运输部等国家部委出台的支持岸电设施建设使用的岸电专门政策文件，其政策举措见表3。这类政策是国家针对港口岸电设施建设使用设计的顶层方案，同时也是对地方交通运输主管部门提出的要求和期望，对推动我国港口岸电设施有序建设、引导船舶靠港使用岸电具有积极作用。其中，《港口岸电布局方案》是我国针对港口岸电设施建设的第一份顶层设计文件，标志着我国岸电设施建设由此进入目标导向、科学布局、统筹协调的新阶段。《靠港船舶使用岸电2016—2018年度项目奖励资金申请指南》是中央财政支持加快港口岸电设备设施建设和船舶受电设施设备改造的具体体现，仅洋山四期集装箱码头和吴淞口国际邮轮码头就分别获得奖励资金2 078万元和2 048万元，大大缓解了企业的资金压力。《关于进一步共同推进船舶靠港使用岸电工作的通知》是各部门协同推进港口岸电设施建设使用的行动纲领，加大了船舶靠港使用岸电的协同推进力度；《港口和船舶岸电管理办法》则是第一部面向港口和船舶岸电管理的部门规章，对系统规范和引导岸电设施建设使用、服务和安全具有里程碑意义。

表3 国家部委专门性岸电设施建设使用政策汇总

3 上海港船舶使用岸电的社会效益测算

船舶使用岸电的社会效益包括节油效益和环境效益两方面，具体可按式（1）～（3）进行测算。

式中：ΔC1为使用岸电的节油效益（万元），E为岸电使用量（万kW·h），co为辅机发电的单位成本（元/kW·h），ce为使用岸电的服务费结算标准（元/kW·h），ΔC2为使用岸电的环境效益（万元），k为排放物类别标记（取值范围为1，2，…，K），K为排放物种类数，fok为合规燃油第k类排放物的排放系数（g/kW·h），fek为岸电第k类排放物的排放系数（g/kW·h），ck为第k类排放物的排放社会成本（元/t），ΔC为使用岸电的总社会效益（万元）。

根据上海市交通委员会提供的资料，2020年上海港岸电使用量为1545万kW·h。辅机使用合规燃油（硫含量不超过0.5%）成本最低约为1.13元/kW·h[1]，2020年前上海港岸电服务费结算标准平均约为0.5元/kW·h[3]。目前，电力行业排放数据仅涉及SO2、NOx、PM、CO2。考虑到数据可得性，本文以SO2、NOx、PM、CO2四类排放物为例进行分析，分别用k=1、2、3、4表示。根据上海港所处排放控制区要求，合规燃油对应四类排放物的排放系数分别约为2.1 g/kW·h、13.9 g/kW·h、0.38 g/kW·h、690 g/kW·h[1]。根据文献[3]测算，2020年我国电力四类排放物的排放系数分别为0.121 g/kW·h、0.127 g/kW·h、0.025 g/kW·h、577 g/kW·h。根据文献[4]进行换算，四类排放物的社会成本分别为143 597元/t、124 473元/t、998 983元/t、338元/t。综合上述数据，按式（1）～（3）进行测算，2020年上海港船舶使用岸电的节油效益为973.35万元，环境效益为3 694.68万元，总社会效益为4 668.03万元。

4 结束语

在上海市及国家相关部委岸电政策尤其是补贴政策的支持下，上海港岸电设施建设使用得到了长足发展，取得了良好的社会效益。未来，建议上海市岸电建设使用相关主管部门积极贯彻落实《上海市港口岸电建设方案》等专门政策，继续加大财政扶持力度、执行电价优惠、完善收费制度，有序推进上海港岸电设施建设，持续提高岸电使用率。其次，建议上海市交通主管部门加快建设上海港岸电数据平台，探索建立岸电社会效益评价制度，适时公开上海港岸电设施信息和社会效益评价结果，增强港口船舶等岸电建设使用主体对岸电设施建设使用的认识和了解，提高其参与岸电设施建设使用的积极性。此外，建议海事管理部门积极落实为签署《上海港绿色公约》且能实际做到岸电应用尽用的靠港船舶优先安排通行，建议港口经营人积极落实为具备受电设施的靠港船舶优先安排岸电泊位，提高具备岸电受电设施的船舶靠港使用岸电的积极性。