寧波北侖第三集裝箱碼頭有限公司綠色港口建設(shè)之路

胡嘯圓

港口企業(yè)作為交通運輸行業(yè)的重要組成部分，在開展貨物裝卸和搬運作業(yè)的過程中需要借助各類裝卸搬運設(shè)備并耗費大量能源。在能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、資源高效集約利用和污染物防控倒逼港口轉(zhuǎn)型升級的背景下，深入聚焦“碳達(dá)峰”和“碳中和”，構(gòu)建清潔低碳的港口用能體系，對促進(jìn)港口高質(zhì)量綠色發(fā)展具有極其重要的意義。寧波北侖第三集裝箱碼頭有限公司（以下簡稱“北三集司”）自成立以來，秉承綠色低碳可持續(xù)發(fā)展理念，積極開展裝卸設(shè)備節(jié)能改造和環(huán)保設(shè)備更新升級，大力推廣應(yīng)用先進(jìn)的節(jié)能環(huán)保技術(shù)，提升員工操作技能水平，努力建設(shè)綠色港口，打造世界一流強(qiáng)港新標(biāo)桿，實現(xiàn)社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的高度統(tǒng)一。本文介紹北三集司綠色港口建設(shè)舉措和成果，以期為大型集裝箱碼頭企業(yè)開展綠色港口建設(shè)提供參考。

1北三集司綠色港口建設(shè)基礎(chǔ)工作

1.1以綠色港口發(fā)展理念引導(dǎo)碼頭設(shè)計和建設(shè)

在碼頭設(shè)計和建設(shè)階段，北三集司以綠色港口發(fā)展理念為引導(dǎo)，切實貫徹落實交通運輸部關(guān)于建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型港口的總體要求：第一，嚴(yán)格遵循建設(shè)項目基本建設(shè)程序，做好項目環(huán)境評價、海洋環(huán)境評價和水土保持等工作;第二，嚴(yán)格執(zhí)行建設(shè)項目“三同時”制度，落實各項環(huán)保措施;第三，結(jié)合現(xiàn)有地形地貌，打造綠色景觀，使港區(qū)綠化覆蓋率達(dá)到100%;第四，建設(shè)生產(chǎn)生活污水處理站，實現(xiàn)港區(qū)污水處理達(dá)標(biāo)再利用。

1.2加強(qiáng)綠色港口建設(shè)體制機(jī)制保障

（1）建立三級節(jié)能管理體系。北三集司建立由節(jié)能管理領(lǐng)導(dǎo)小組、節(jié)能日常管理機(jī)構(gòu)和班組節(jié)能小組構(gòu)成的三級節(jié)能管理體系，按照綠色港口建設(shè)總體要求，制定相應(yīng)的能源管理制度，構(gòu)建以節(jié)能管理領(lǐng)導(dǎo)小組為中心的能源信息反饋網(wǎng)絡(luò)，統(tǒng)一管理燃油、電力等碼頭生產(chǎn)使用的主要能源。

（2）設(shè)立專職環(huán)保管理人員。北三集司設(shè)立專職環(huán)保管理人員，負(fù)責(zé)日常環(huán)保管理工作。港區(qū)環(huán)保設(shè)施由專人管理和操作，操作人員經(jīng)培訓(xùn)合格后持證上崗。此外，北三集司制定《環(huán)保管理規(guī)定》、《環(huán)保衛(wèi)生責(zé)任制》和《突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案》等內(nèi)部文件，對環(huán)保衛(wèi)生管理工作和人員實施嚴(yán)格考核。

（3）建立健全環(huán)境管理體系和能源管理體系。北三集司建立符合GB/T24001-2016《環(huán)境管理體系要求及使用指南》的環(huán)境管理體系以及符合ISO50001：2018《能源管理體系要求及使用指南》和RB/T104-2013《能源管理體系交通運輸企業(yè)認(rèn)證要求》的能源管理體系，取得相關(guān)認(rèn)證，定期開展環(huán)境質(zhì)量和污染物排放監(jiān)測、能源審計及能源測試，以提升能源環(huán)保管控水平。

2北三集司綠色港口建設(shè)具體措施

2.1聚焦節(jié)能減排，構(gòu)建清潔低碳的用能體系

（1）采用龍門吊高架滑觸線供電技術(shù)。龍門吊是集裝箱碼頭堆場的主要起重裝卸設(shè)備。傳統(tǒng)龍門吊一般以柴油發(fā)電機(jī)組為動力源，仔在油耗較高、噪聲較大、污染嚴(yán)重等缺點。鑒于此，北三集司實施龍門吊“油改電”項目，采用高架滑觸線供電方式，架設(shè)高架滑觸線16條（總長度為22.6km），改造龍門吊130臺。實施龍門吊“油改電”項目后，北三集司龍門吊作業(yè)取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益：一方面，“油改電”龍門吊單箱作業(yè)能耗逐年下降，與傳統(tǒng)龍門吊相比節(jié)能50%;另一方面，“油改電”龍門吊作業(yè)噪聲大幅減小，作業(yè)人員的工作環(huán)境顯著改善。

（2）采用清潔能源及相關(guān)技術(shù)，提高清潔能源使用比例。第一，實施內(nèi)集卡“油改氣”項目，建成2座液化天然氣加氣站;第二，食堂和浴室改用空氣能熱泵機(jī)組供應(yīng)熱水，候工樓安裝太陽能熱水器;第三，在碼頭前沿引橋上安裝風(fēng)光互補(bǔ)路燈，利用風(fēng)能和太陽能發(fā)電照明。清潔能源及相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用取得顯著的節(jié)能環(huán)保效益，例如：與傳統(tǒng)的以柴油為燃料的集卡相比，以液化天然氣為燃料的集卡單位里程污染物綜合排放量減少約85%，二氧化碳排放量減少約30%，能耗成本降低20%;熱水供應(yīng)全部采用可再生能源技術(shù)后，每年柴油消耗量減少逾200t。

（3）采用船舶岸基供電技術(shù)。船舶在靠港期間停止使用船上柴油發(fā)電機(jī)，改用岸基電源供電，從而大大減少船舶靠港期間的燃油消耗量和噪聲污染。北三集司現(xiàn)已投入使用5套高壓岸基供電設(shè)施和13套低壓岸基供電設(shè)施，實現(xiàn)高低壓岸基供電設(shè)施交錯覆蓋全部泊位，使污染物排放量減少35%左右，綜合節(jié)能率達(dá)到約35%。2016年，北三集司8號和9號泊位高壓岸基供電項目人選交通運輸部碼頭船舶岸基供電示范項目;2018年，北三集司智能岸基供電撬動港口“綠色蝶變”項目榮獲第十七屆全國交通企業(yè)管理現(xiàn)代化創(chuàng)新成果一等獎。

（4）發(fā)展海鐵聯(lián)運業(yè)務(wù)。海鐵聯(lián)運具有降低運輸成本、提高運輸效率、節(jié)能減排等優(yōu)勢，是國家大力倡導(dǎo)的新型運輸模式。北三集司開展集裝箱海鐵聯(lián)運業(yè)務(wù)1年多以來，已完成海鐵聯(lián)運箱量逾13萬TEU。從遠(yuǎn)期來看，鐵路輸送能力可達(dá)1500萬t/年，支線輸送能力可達(dá)5000萬t/年，對優(yōu)化運輸結(jié)構(gòu)、降低運輸能耗、發(fā)展綠色交通、緩解道路擁堵等具有重要意義。

2.2提高能源使用效率，降低能源消耗總量

（1）采用能量回饋技術(shù)。在港口起重設(shè)備吊具下降過程中，起升電機(jī)實際上處于發(fā)電狀態(tài)。傳統(tǒng)的起重設(shè)備大多采用制動電阻發(fā)熱的能耗制動方式消耗起升電機(jī)產(chǎn)生的電能。為了提高能源使用效率，北三集司在起重設(shè)備上加裝能量回饋裝置：一方面，能量回饋裝置能夠回收電能，從而節(jié)約用電;另一方面，能量回饋裝置可以改善電網(wǎng)質(zhì)量，抑制電壓和電流的諧波，提高功率因數(shù)。以龍門吊為例：加裝能量回饋裝置后，按節(jié)能率30%測算，單臺龍門吊每年可節(jié)約電費約6萬元。

（2）對龍門吊實施混合動力系統(tǒng)改造。北三集司對龍門吊原供電系統(tǒng)實施改造，采用“小型發(fā)動機(jī)組+鈦酸鋰電池組”的混合動力系統(tǒng)，通過鈦酸鋰電池組儲放吊具下降和機(jī)構(gòu)減速的回饋能量、優(yōu)化發(fā)動機(jī)組運行控制等方式有效降低設(shè)備能耗。據(jù)測算，與傳統(tǒng)的柴油發(fā)電機(jī)組龍門吊相比，改造后的混合動力系統(tǒng)龍門吊的節(jié)油率達(dá)到50%，發(fā)動機(jī)污染物排放量減少30%，節(jié)能減排效果十分顯著。該項目榮獲2014年全國交通運輸企業(yè)科技創(chuàng)新成果一等獎。

（3）實施綠色照明工程。北三集司碼頭堆場原有的照明燈具大多為普通高壓鈉燈，存在啟動較慢、顯色性較差、能耗較高、發(fā)熱量較大等缺點。為此，北三集司對投光燈實施改造，將普通高壓鈉燈替換為高效率、低功耗的新型節(jié)能燈具。新型節(jié)能燈具有以下優(yōu)點：一是利用光反射可控原理，有效控制光反射的光束分布、密度和途徑，并配置全局優(yōu)化功能，從而大幅提高光源利用效率;二是利用鏡面反射原理，采用特殊的光學(xué)材料和鍍膜技術(shù)，解決定向發(fā)光產(chǎn)生的眩光問題。北三集司碼頭堆場新型節(jié)能燈具改造完成后，每年可節(jié)約電能100萬kw·h以上。

2.3提升節(jié)能信息化水平，推進(jìn)智慧節(jié)能

（1）開發(fā)并應(yīng)用能源管理系統(tǒng)。北三集司開發(fā)并應(yīng)用IEMS3000能源管琿系統(tǒng)，系統(tǒng)主要功能包括能耗數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計和分析以及節(jié)能管理等?；诟采w港區(qū)內(nèi)的橋吊、龍門吊等大型裝卸設(shè)備的無線通信網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測每臺設(shè)備的能源使用情況，自動采集并分析能耗數(shù)據(jù)，從而結(jié)束傳統(tǒng)的人工抄表的能耗統(tǒng)計方式。此外，系統(tǒng)按能源類型、設(shè)備類型、設(shè)備所處區(qū)域等對能耗數(shù)據(jù)建模，并生成相應(yīng)的統(tǒng)計圖表和對比曲線，以便技術(shù)人員實時掌握設(shè)備能耗和碼頭綜合能耗，及時優(yōu)化用能方式。2018年，北三集司“構(gòu)建大型集裝箱碼頭能源管理系統(tǒng)平臺”課題榮獲中國港口科技進(jìn)步三等獎。

（2）采用港區(qū)照明集中控制系統(tǒng)。規(guī)模龐大的燈塔群是保證港口碼頭全天候生產(chǎn)作業(yè)的必要設(shè)施。北三集司采用總線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程集中控制和管理港口照明設(shè)施，不僅提高照明設(shè)施利用率，延長照明設(shè)施使用壽命，而且每年節(jié)約照明用電量15萬kW·h。

（3）開發(fā)并應(yīng)用全場設(shè)備資源調(diào)度n-TOS系統(tǒng)。北三集司借鑒集裝箱碼頭操作管理系統(tǒng)及同步規(guī)劃和實時控制系統(tǒng)的設(shè)計理念，開發(fā)并應(yīng)用n-TOS系統(tǒng)，實現(xiàn)對碼頭生產(chǎn)的管理。n-TOS系統(tǒng)包含決策分析層、公共服務(wù)層、碼頭管理層和主業(yè)務(wù)操作層，由堆場管理子系統(tǒng)、船舶管理子系統(tǒng)、作業(yè)控制子系統(tǒng)、無線終端子系統(tǒng)、不指定箱號提空子系統(tǒng)、船舶作業(yè)監(jiān)控與預(yù)測子系統(tǒng)、鐵路管理子系統(tǒng)等組成，在提高碼頭作業(yè)效率、降低碼頭運營成本、提升碼頭服務(wù)水平等方面發(fā)揮重要作用。

（4）實施智能閘口項目。智能閘口應(yīng)用光學(xué)字符識別、無線射頻識別、條形碼等技術(shù)，實現(xiàn)碼頭閘口進(jìn)提箱作業(yè)數(shù)據(jù)自動采集、業(yè)務(wù)自動處理和設(shè)備自動控制，從而極大地提高閘口作業(yè)效率。

2.4完善節(jié)能環(huán)保設(shè)施，實現(xiàn)固體廢棄物資源化

（1）配備污水處理設(shè)備設(shè)施。北三集司港區(qū)內(nèi)建有2座生活污水處理站，處理能力分別為330t/d和240t/d，總處理能力達(dá)570t/d;港區(qū)建筑物配備4套單體污水處理設(shè)備，采用陶瓷膜處理工藝，出水等級達(dá)到Ⅳ類地表水，設(shè)計處理能力分別為60t/d、5t/d、25 t/d和20 ffd;港區(qū)內(nèi)建有1座ZYF3型真空式油水分離裝置，處理能力為5m3/h。

（2）對港區(qū)內(nèi)加油站實施防滲改造。北三集司將港區(qū)內(nèi)加油站的單層油罐改為雙層油罐，使其安全性和環(huán)保性符合國家要求。雙層油罐具有泄漏檢測和防泄漏功能：罐壁間裝有泄漏檢測傳感器，一旦發(fā)生燃油泄漏即發(fā)出報警聲;油罐連接管由鐵管改為PVC管，沒有銜接點，從而可有效防止燃油泄漏。

（3）通過修舊利廢實現(xiàn)固體廢棄物資源化。北三集司通過修舊利廢提高廢舊物資二次利用率，減少新品采購量，從而節(jié)約大量成本，例如：大機(jī)手柄修舊利廢每年節(jié)約成本10萬元;橋吊夾輪器油缸維修每年節(jié)約成本30萬元;廢舊電纜回收利用后放入移動發(fā)電機(jī)組，用于應(yīng)急發(fā)電等。

2.5落實能耗管控制度，加強(qiáng)員工技能培訓(xùn)

（1）落實能耗管控制度。北三集司落實能耗管控制度的具體措施包括：每年發(fā)布綠色港口發(fā)展專項報告及計劃，按計劃開展重點綠色項目建設(shè);分解綠色港口建設(shè)任務(wù)及考核指標(biāo)，并實施分級管理;根據(jù)節(jié)能管理相關(guān)規(guī)定，將節(jié)能環(huán)保達(dá)標(biāo)任務(wù)落實到各個管理部門、班組和操作人員;督促港區(qū)內(nèi)的工程施工方嚴(yán)格執(zhí)行港區(qū)環(huán)保規(guī)定。

（2）加強(qiáng)員工技能培訓(xùn)。北三集司定期開展節(jié)能環(huán)保宣傳和教育，提高員工環(huán)保意識，并推廣“竺士杰橋吊操作法”，提升橋吊司機(jī)操作技能水平，實現(xiàn)橋吊作業(yè)“穩(wěn)、準(zhǔn)、快”，多次刷新橋吊單機(jī)作業(yè)效率世界紀(jì)錄。

3結(jié)束語

作為年集裝箱吞吐量超過1000萬TEU的集裝箱碼頭企業(yè)，北三集司為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。在綠色港口建設(shè)和發(fā)展過程中，北三集司結(jié)合自身實際，優(yōu)化生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，綜合應(yīng)用節(jié)能減排新技術(shù)和新工藝，在節(jié)能減排和降本增效方面取得顯著成績，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益。2013年，北三集司碼頭被評為浙江省生態(tài)交通示范項目;2014年，北三集司創(chuàng)建“國際衛(wèi)生港”并通過世界衛(wèi)生組織驗收;2020年，北三集司榮獲中國港口協(xié)會“四星級綠色港口”稱號，為集裝箱碼頭企業(yè)建設(shè)綠色港口提供了可復(fù)制的經(jīng)驗。