國網(wǎng)滄州公司為港口提供智能用電服務(wù)

王強(qiáng)

從河北省滄州市區(qū)向東80公里即是正在火熱建設(shè)中的渤海新區(qū)，在京津冀一體化發(fā)展和“一帶一路”的大背景下，這里積極承接京津的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，各類企業(yè)落戶的消息紛至沓來，這片土地正在迎接更廣闊的發(fā)展前景。

黃驊港，渤海新區(qū)的核心，年吞吐量1.7億噸，我國第二大煤炭輸出港，當(dāng)下更是被冠上了諸多新的頭銜——智能港口試點(diǎn)、“一帶一路”的物流中心、新歐亞大陸橋的東橋頭堡，等等。

臨近五一，船主王壽春的浮吊船正在用岸上電源給往來船只裝卸貨物，他樂呵呵地介紹說十天就能省一萬塊錢。原來，為了給正在打造的智能港口——黃驊港提供智能服務(wù)，國網(wǎng)滄州供電公司在黃驊港實(shí)施“船用岸電”示范項目，全面改造電力系統(tǒng)，使供電更加智能化的同時，“以電代油”的新模式更是為港口和船主們節(jié)約了52%的能源成本。

如果說“船用岸電”給王壽春這樣的船主帶來了經(jīng)濟(jì)利益，那么，同時推出的“岸電入海”工程則可為國家每年減少污染物排放量900余噸。一條海底電纜直通中石油公司海上作業(yè)平臺，智能化的用電管理正在這里拉開序幕。

智能用電形成網(wǎng)絡(luò)

以在線監(jiān)測、遠(yuǎn)程診斷與云服務(wù)為代表的智能服務(wù)成為今年智能制造的重點(diǎn)內(nèi)容之一，而供電企業(yè)正是智能服務(wù)的代表。站在滄州供電公司的調(diào)度室里，可以看到每座電塔的詳細(xì)數(shù)據(jù)，而黃驊港更是重點(diǎn)關(guān)注對象。作為河北南網(wǎng)區(qū)域內(nèi)唯一擁有沿海港口供電職能的供電公司，滄州供電公司充分利用這一優(yōu)勢，相繼推出“岸電上船”（也稱“船用岸電”）、“岸電入海”工程，以大數(shù)據(jù)、信息化技術(shù)將智能用電形成網(wǎng)絡(luò)。

對于“岸電入?！惫こ?，主要針對海洋石油鉆井平臺。在距離渤海新區(qū)海岸10公里處，中石油有兩處海上鉆井作業(yè)平臺，由于地理位置特殊，該平臺脫離電網(wǎng)，只能采取“自發(fā)電”模式，依靠2萬千瓦大型柴油發(fā)電機(jī)組維持平臺設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)，因燃油消耗大、設(shè)備折舊快，發(fā)電成本高達(dá)1.8元/千瓦時，且電源獨(dú)立運(yùn)行，供電可靠性差，對企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益造成一定影響。

通過數(shù)據(jù)分析，借助距離海岸最近的埕海變電站功能優(yōu)勢，從陸地援電入海，利用埕海110千伏變電站，向岸邊架設(shè)35千伏線路，再通過海底電纜連接客戶海上作業(yè)平臺變壓器，經(jīng)變壓器對平臺工作、生活設(shè)施供電，逐步替代海洋石油鉆井平臺自身柴油發(fā)電機(jī)組，實(shí)現(xiàn)由岸電帶動平臺作業(yè)的目的，為中石油海上鉆井平臺油氣生產(chǎn)提供電力保障。自此，將海洋石油用電納入到大電網(wǎng)系統(tǒng)，可以進(jìn)行數(shù)字化的統(tǒng)一調(diào)度。

據(jù)悉，該工程于2013年4月立項，同年11月10日正式投運(yùn)，總投資約為5億元人民幣。工程投運(yùn)后年增售電量1.6億千瓦時，按每千瓦時0.86元計算，此海洋鉆井平臺可節(jié)約52%的用能成本，而且岸電技術(shù)成熟，可靠性高，不易發(fā)生停電事故。

“岸電入海”只是滄州供電公司針對黃驊港實(shí)施的智能服務(wù)之一。第二項是“岸電上船”工程。2014年9月，河北南網(wǎng)做了長達(dá)近60頁的《國網(wǎng)河北電力渤海新區(qū)智能港口岸電電能替代示范項目可行性研究報告》（下稱“可行性報告”），具體負(fù)責(zé)項目實(shí)施的滄州供電公司在綜合港區(qū)改造項目中采用10千伏岸電應(yīng)用系統(tǒng)，在3000噸碼頭試點(diǎn)建設(shè)項目中采用0.4千伏岸電應(yīng)用系統(tǒng)，通過變頻、變壓電源，解決了來自世界各國的船只用電設(shè)備電壓、頻率各不相同的難題，利用低壓上船方式為靠港的船舶提供岸電支持，最終實(shí)現(xiàn)“船用岸電，以電代油”。

船用岸電技術(shù)，是指船舶在停泊碼頭期間接入碼頭的岸電電源，獲得其泵組、通風(fēng)、照明、通信和其他設(shè)施所需電力，關(guān)閉自身的柴油發(fā)電機(jī)組，既可以減少柴油燃燒顆粒及溫室氣體排放（港區(qū)內(nèi)零排放），達(dá)到改善港口空氣質(zhì)量的目的，又可以使用價格低廉的電力降低船舶運(yùn)營成本。

可行性報告指出，船舶供岸電電源系統(tǒng)可分為三個部分：岸上供電系統(tǒng)、電纜連接設(shè)備和船舶受電系統(tǒng)。岸上供電系統(tǒng)是將高壓變電站交流電變頻、變壓后，供應(yīng)到靠近船舶的連接點(diǎn)；電纜連接設(shè)備是指連接岸上供電箱與船舶受電裝置間的電纜和設(shè)備；船舶受電系統(tǒng)是指在船上固定安裝船舶受電系統(tǒng)，其主要包括電纜盤、船上變壓設(shè)備以及船舶電氣管理裝置等。三個部分完全數(shù)字化相連接就形成了一個智能化的供電服務(wù)體系。

智能改造管理的環(huán)保賬和經(jīng)濟(jì)賬

除了以大數(shù)據(jù)和新技術(shù)為特點(diǎn)的供電服務(wù)體系，對于黃驊港的智能改造還將繼續(xù)引進(jìn)合同能源管理等新模式，更好地算一筆環(huán)保賬和經(jīng)濟(jì)賬，這也符合工業(yè)2025中綠色制造的初衷。

首先是環(huán)保賬。根據(jù)國際環(huán)保組織自然資源保護(hù)協(xié)會的《船舶港口空氣污染防治白皮書》，一艘使用3.5%含硫量燃油的中大型集裝箱船，以70%的功率行駛，其排放PM2.5的水平與50萬輛使用國四油品的貨車相當(dāng)。特別是船舶?？科陂g，廢氣排放量更大。

由此可見，船舶在港靠泊期間，燃油發(fā)電機(jī)會產(chǎn)生大量有害物質(zhì)，嚴(yán)重制約了港口的可持續(xù)發(fā)展。據(jù)了解，全球70%的船舶廢氣排放發(fā)生在近港區(qū)域，其中60%-90%發(fā)生在停泊期間，并且擴(kuò)散速度很快，對港口附近區(qū)域尤其是人口密集區(qū)造成嚴(yán)重空氣污染。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，使用岸電與正常的船用燃油比較，氮氧化物（NOx）排放量減少97%，氧化硫（SOx）減少96%，懸浮物（PM）排放量減少96%，COx排放量減少94%。

其次是經(jīng)濟(jì)賬。大數(shù)據(jù)的智能服務(wù)會帶來哪些經(jīng)濟(jì)效益？

長期以來，在港口運(yùn)營管理中，碼頭船舶裝卸貨物、疏浚航道主要依賴船載發(fā)電機(jī)組提供動力，穩(wěn)定性差且能耗高，每年船舶燃油費(fèi)就占到碼頭運(yùn)營總成本的50%，而改造后比之前的用油可節(jié)約52%的成本，這樣算來每年可為港口運(yùn)營節(jié)約26%的成本，是這一筆巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

據(jù)悉，黃驊綜合港發(fā)展優(yōu)勢獨(dú)特，該港位于渤海灣穹頂處，是河北省中南部以及魯北、豫北、晉北和陜西、內(nèi)蒙古等中西部地區(qū)陸路運(yùn)輸距離最短的港口，從滄州黃驊港經(jīng)省會石家莊、山西太原、寧夏中衛(wèi)，由新疆出境，途徑中亞、歐洲到荷蘭鹿特丹，將形成世界上最短的被稱為超級地理現(xiàn)象的亞歐大陸橋新通道，它比原亞歐大陸橋要縮短500公里，亞歐貿(mào)易通過此通道比遠(yuǎn)洋運(yùn)費(fèi)節(jié)省20%，時間節(jié)省40%，是一條極富國際貿(mào)易潛力的國際貿(mào)易“黃金走廊”。如此廣闊的發(fā)展前景也使得黃驊港必須踐行綠色港口的可持續(xù)發(fā)展模式，同時，為了與國際先進(jìn)港口競爭，也必須實(shí)現(xiàn)智能化、數(shù)字化，并多舉措降低成本，增加效益。

目前，北美和歐洲使用岸電數(shù)量較多，歐洲在推動減排的過程中，注重應(yīng)用財政和經(jīng)濟(jì)手段，調(diào)整投入和產(chǎn)出的關(guān)系，具體措施包括免除靠港船舶使用岸電的稅收和征收15歐元/t二氧化碳排放的碳稅。瑞典政府經(jīng)歐盟批準(zhǔn)，自2011年11月1日起，將靠港船舶使用岸電近似免稅（稅率由 0.28 瑞典克朗/kWh 降低到 0.005 瑞典克朗/kWh）。為促進(jìn)靠港船用岸電技術(shù)的應(yīng)用，2011年年初歐洲海港聯(lián)合會（ESPO）和歐共體船東協(xié)會（ECSA）聯(lián)合要求，在修改2003/96/ EC 指令“歐共體能源產(chǎn)品和電力稅收框架”時，免除靠港船舶使用岸電的稅收，2011年4月歐盟修改2003/96/EC 指令時，明確2020年12月31日之前歐盟成員國應(yīng)免除直接供應(yīng)船舶使用電力的稅收。

國內(nèi)應(yīng)用岸電港口較少，唯一運(yùn)營的港口僅連云港，其59#碼頭“中韓之星”渡輪實(shí)現(xiàn)了岸電接入。連云港港務(wù)公司的處理方式是以0.8元/kWh的成本向電力公司購電，然后以1.3元/kWh的價格賣給船方，以為船舶提供岸電用電服務(wù)費(fèi)收取。如果靠港船舶采用自身柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電，用電成本在1.8元/kWh左右，可見，靠港船舶采用岸電可以降低船主0.5元/kWh的用電成本。為了促進(jìn)岸電技術(shù)的推廣應(yīng)用，應(yīng)尋求一種可持續(xù)發(fā)展的岸電運(yùn)營模式，此次黃驊港項目將對岸電運(yùn)營模式進(jìn)行探索應(yīng)用，從岸電計量計費(fèi)、合同能源管理、節(jié)能應(yīng)用補(bǔ)貼等方面開展研究，提出切實(shí)可行的運(yùn)營模式，促進(jìn)岸電技術(shù)在國內(nèi)的推廣應(yīng)用。