港口岸電電能替代技術(shù)與效益分析

王澤

摘要：本文主要對港口岸電電能替代技術(shù)的原理進(jìn)行了研究和分析，發(fā)現(xiàn)將岸電技術(shù)應(yīng)用于港口，能夠使港口的污染排放得到有效的緩解，同時(shí)也減少了船舶靠港供電耗費(fèi)的成本，不僅能夠使因船舶自身發(fā)電設(shè)施導(dǎo)致的維護(hù)費(fèi)用得到減少，還能夠使港口的能效得到提升，增加港口的效益，因此將岸電電能替代技術(shù)應(yīng)用于港口，能夠大力推動(dòng)港口的發(fā)展，使港口的發(fā)展更加符合低碳環(huán)保的理念。

關(guān)鍵詞：岸電電能;替代技術(shù);效益分析

近幾年，隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，推動(dòng)了我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也加大了港口建設(shè)的步伐，越來越多的船舶?？吭诖a頭，數(shù)量直線上漲，因此，也加大了對燃油的消耗量，規(guī)模十分壯觀。由于船舶自身的設(shè)備質(zhì)量低、規(guī)模過大、品質(zhì)不達(dá)標(biāo)等因素對船舶燃油供電造成了一定的影響，無法充分的利用燃油、造成了嚴(yán)重的損耗，并且不能對船舶柴油機(jī)自身產(chǎn)生的多余的電能進(jìn)行儲存，所以導(dǎo)致了能源遭到了極大的消耗，出現(xiàn)了大量浪費(fèi)的現(xiàn)象，這也從一定程度上對港口城市的環(huán)境造成了影響。因此我們在港口引入了岸電電能替代技術(shù)，并且取得了顯著的效果。

一、船舶岸電技術(shù)原理

什么是船舶岸電技術(shù)呢？指的就是在船舶靠港這段時(shí)間內(nèi)，用岸基電源來代替船舶自身的發(fā)電機(jī)對船舶進(jìn)行供電。港口在對船舶進(jìn)行供電的時(shí)候需要結(jié)合船舶自身所有電力設(shè)備的用電需求，提供能夠滿足船舶所有電力設(shè)備的岸電功率。供電系統(tǒng)安裝的位置在碼頭，變電系統(tǒng)安裝的位置在船舶，兩者相互結(jié)合形成了岸電系統(tǒng)。碼頭前沿港區(qū)變電將電力供給碼頭供電系統(tǒng)，這些被輸入的供電在轉(zhuǎn)化為能夠滿足船只自身需求的電源之前，要經(jīng)過變壓、變頻等步驟，在對碼頭前沿敷設(shè)高壓電纜的過程中，一般會(huì)借助電纜溝、輸送棧橋等設(shè)施，船舶通過安裝在碼頭前沿的高壓接線箱進(jìn)行連接，在經(jīng)過船載變電站經(jīng)過變壓后轉(zhuǎn)化為供給船舶的電。想要在港口應(yīng)用岸電供電技術(shù)，就需要做出相應(yīng)的改造，首先，需要加大對港區(qū)碼頭的電力的擴(kuò)建工作，新建的碼頭往往有著比較充裕的電功率，但是一些比較舊的碼頭來說，電功率往往不夠，因此需要增加對降壓變壓器的電容量的改造工作;其次需要對變頻電源的功率進(jìn)行加裝，原因是因?yàn)槲覈蹍^(qū)采用的交流電制是50Hz的，但是?？吭诟劭诘拇安粌H僅來自我國，還有來自世界各地的，大部分國家船舶所采用的的交流電制是60Hz的;最后，需要對港口碼頭的布局進(jìn)行合理的規(guī)劃，在對岸電供電連接點(diǎn)進(jìn)行選擇的時(shí)候要做到合理化，不僅要對高低壓變頻系統(tǒng)的位置進(jìn)行合理的設(shè)置，還要對變壓系統(tǒng)的位置進(jìn)行合理的設(shè)置，要盡可能的縮短低壓電纜的連接線，以此來減少投資，使經(jīng)濟(jì)效益得到提升。但是在將岸電供電技術(shù)應(yīng)用到港口的過程中還存在著許多技術(shù)困難，例如：港區(qū)和船舶各自采用不一樣的交流電，在對抵押電力進(jìn)行輸送的過程中存在著較大的損耗，如何避免在船電與岸電電氣的連接中存在著安全隱患、如何解決連接船電與岸電的電氣接口的問題、如何減少岸電系統(tǒng)受到來自船電的干擾等問題。

二、港口岸電電能替代技術(shù)系統(tǒng)分析

（一）低壓變頻變壓系統(tǒng)

應(yīng)用于港口的岸電電能替代技術(shù)所需要用到的低壓變頻變壓系統(tǒng)不僅需要用到50Hz/的交流電制，而且還需要用到60Hz的交流電制，兩者雙頻供電，這種技術(shù)所使用的電纜以及插頭插座都是快速軟接觸并且具有柔性的，雖然這是一種比較新型的供電方式，但是卻也有著一定的弊端，例如設(shè)備的使用壽命有限，容易出現(xiàn)閑置的現(xiàn)象等。

（二）高壓變頻變壓系統(tǒng)

用于港口的岸電電能替代技術(shù)所需要用到的高壓變頻變壓系統(tǒng)與用于港口的岸電電能替代技術(shù)所需要用到的低壓變頻變壓系統(tǒng)有著不同的供電形式以及不同的結(jié)構(gòu)配置。港口的岸電電能替代技術(shù)所需要用到的高壓變頻變壓系統(tǒng)，通過對港口碼頭現(xiàn)有資源設(shè)備的利用，來實(shí)現(xiàn)合理的對相關(guān)供電設(shè)備進(jìn)行布局，在設(shè)計(jì)方式上采用的是“分離式”的設(shè)計(jì)，在港口碼頭區(qū)域設(shè)置高壓變頻變壓裝置，不僅能夠保障碼頭能夠正常的開展日常工作，還能夠減少對碼頭場地的占用，只需要在船體上設(shè)置降壓變壓裝置，想要在供電末端通過“IT供電模式”持續(xù)不斷的進(jìn)行供電只需要利用一根高壓電纜即可，而且連接速度非常快。這種新型的供電方式不僅可以使全自動(dòng)數(shù)字化控制得以實(shí)現(xiàn)，還可以實(shí)現(xiàn)一鍵化操作，具有操作便捷等特點(diǎn)，還可以實(shí)時(shí)的對船岸進(jìn)行檢測，可以使大多數(shù)靠港船舶的用電需求得以滿足。

三、港口岸電電能替代技術(shù)效益分析

（一）對環(huán)境社會(huì)的效益

由于船舶停靠在碼頭時(shí)不僅會(huì)對能源造成很大的浪費(fèi)，還會(huì)使環(huán)境受到污染。在港口的重要指標(biāo)，船舶自身會(huì)排放許多有害物質(zhì)，例如氧化硫、二氧化碳以及顆粒懸浮物等等。在港口引入岸電電能替代技術(shù)，可以使船舶靠港時(shí)排放的廢棄得以消除。

港口每日來往船舶數(shù)量規(guī)模巨大，所以營運(yùn)十分繁忙，想要適應(yīng)這一要求，真正使港口做到節(jié)能減排，就應(yīng)該就岸電技術(shù)對港口進(jìn)行全面的推廣，可以將此作為重要措施來實(shí)現(xiàn)對“綠色碼頭”的建設(shè)工作，以此來使碼頭更具競爭力，除此之外，還可以促進(jìn)和諧城區(qū)的構(gòu)建、對港區(qū)的環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行改善，使港口與城市之間的協(xié)調(diào)更加和諧，對社會(huì)的效益有著巨大推動(dòng)作用。

站在環(huán)境和社會(huì)效益的觀點(diǎn)來看，在對港口實(shí)施岸電電能替代技術(shù)后，在方法上可以結(jié)合國家大氣污染治理方案，使港口碼頭的廢氣污染物很大程度上得以減少。例如，根據(jù)寧波舟山港集團(tuán)工信部所獲得的數(shù)據(jù)可以看到，累計(jì)有5艘大型遠(yuǎn)洋船舶于2016年于高壓岸電進(jìn)行接駁，共累計(jì)用電57925千瓦時(shí).根據(jù)推測可以得知，在船舶靠港時(shí)對高壓岸電的使用，能夠使寧波舟山港每一個(gè)泊位每年可以節(jié)省獎(jiǎng)金300噸的耗油量，使各類空氣污染物減少將近30噸的排放量。

（二）對經(jīng)濟(jì)效益

站在經(jīng)濟(jì)效益的角度來講，將岸電電能替代技術(shù)應(yīng)用于港口，并且港口改造了原有的供電系統(tǒng)，想要獲得較大幅度的經(jīng)濟(jì)效益，可以利用油與船舶之間存在的用電的實(shí)際差價(jià)來進(jìn)行獲取。國家電網(wǎng)于2015年成功的與寧波舟山港集團(tuán)一同聯(lián)手完成了對高壓變頻岸電項(xiàng)目的建設(shè)工作，能夠使不同電制的船舶自行的對6kV/50Hz或者6.6kV/60Hz的電制進(jìn)行選擇，使得即使處于不同的頻率下電計(jì)量設(shè)備穩(wěn)定的進(jìn)行工作。使岸電系統(tǒng)的適應(yīng)性得到了提升。隨著智能岸電技術(shù)的使用，大幅度的提高了岸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及安全性。與此同時(shí)，投入使用國產(chǎn)岸電設(shè)備，能夠很大程度上的減少建設(shè)的成本，在技術(shù)上為岸電提供了有效的保障

總結(jié)：

將岸電供電技術(shù)在碼頭進(jìn)行全面的推廣之后，不僅可以使船舶?？扛劭谄陂g的污染物氣體排放的問題得以解決，而且可以推動(dòng)社會(huì)效益，推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國應(yīng)該加大對電能替代項(xiàng)目方面的研究，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)更好的可持續(xù)的發(fā)展。

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