船舶高壓岸電系統(tǒng)發(fā)展及使用的相關(guān)分析

武青峰

許繼電源有限公司 河南 許昌 461000

引言

靠港船舶使用岸電是水運(yùn)行業(yè)推廣應(yīng)用清潔能源的主要手段，是實(shí)現(xiàn)水運(yùn)業(yè)綠色發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，更是打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的重點(diǎn)任務(wù)。交通運(yùn)輸部印發(fā)《港口岸電布局方案》，明確全國(guó)港口岸電建設(shè)任務(wù)。

1 船舶高壓岸電系統(tǒng)的發(fā)展

2010年連云港實(shí)現(xiàn)了船舶高壓岸電系統(tǒng)構(gòu)建，在中韓之星郵船上運(yùn)用，該港岸電系統(tǒng)使用了高頻方式，僅需1根高壓電纜接入船舶就能夠供電了。船舶高壓岸電系統(tǒng)是以岸上高壓變頻電源及其接線箱，與船舶高壓電纜卷筒等系統(tǒng)構(gòu)成，整個(gè)系統(tǒng)容量是1.5MVA，輸出6.6kV、50Hz/60Hz的電力。并且在這一年中，上海港在多個(gè)泊位使用了移動(dòng)變頻電壓供電系統(tǒng)，把國(guó)內(nèi)港口電網(wǎng)交流電發(fā)展成了適于國(guó)外船舶60Hz與國(guó)內(nèi)船舶50Hz，達(dá)到了雙頻供電模式。2011年黃驊港碼頭運(yùn)用了泊位岸電系統(tǒng)，該系統(tǒng)供電容量控制在1.6MVA左右，運(yùn)用了三相四線輸出電力，系統(tǒng)運(yùn)用以后，節(jié)省用電成本大概1.69萬(wàn)元。2016年進(jìn)行岸電接入使用的時(shí)候，最大負(fù)荷大概是2500kVA，船和岸只接入2根高壓電纜即可以提供所需用電[1]。

2 船舶岸電基本要求

目前，國(guó)內(nèi)外船舶配電電壓主要有低壓（0.4kV/0.44kV）和高壓（6kV/6.6kV）兩種，根據(jù)船舶電制的不同，船舶岸電的供電參數(shù)也分為低壓供電和高壓供電兩種。船舶岸電在供電參數(shù)的選擇方面，需重點(diǎn)需要考慮靠港船舶的用電參數(shù)需求、岸電系統(tǒng)容量、船岸接插件、接電安全性等多方面因素。就岸電供電方式而言，對(duì)于干散貨船舶岸電，采用高壓供電方式的，需在受電船舶上加裝變壓器和電纜管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)上船岸電的降壓和電纜及安全系統(tǒng)的管理，這會(huì)顯著增加船舶岸電的改造投資。目前，中國(guó)、新加坡、巴西、北歐等國(guó)家和地區(qū)干散貨船舶也采用高壓供電方式。采用低壓供電方式的，碼頭可以直接為船舶提供低壓電源，船舶只需要簡(jiǎn)單改造后就可以開展靠港岸電接駁工作。另外，由于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)供電電纜沒有強(qiáng)制要求，供電電纜有由碼頭提供的，也有由船舶提供的[2]。

3 港口船舶岸電系統(tǒng)應(yīng)用的建議

3.1 行政手段與市場(chǎng)機(jī)制調(diào)動(dòng)企業(yè)積極性

政府相關(guān)部門需要綜合運(yùn)用行政手段，利用市場(chǎng)機(jī)制，調(diào)動(dòng)企業(yè)的積極性。要讓岸電成為企業(yè)的選擇，還需要具備多個(gè)條件，如港口地方支持靠港船舶使用岸電；港口申請(qǐng)?jiān)黾与娏?yīng)容量不受限制；港口和船公司投資建設(shè)岸電供、受電設(shè)備具有經(jīng)濟(jì)性；政府也要出臺(tái)船舶使用岸電用電計(jì)費(fèi)和收費(fèi)建議。強(qiáng)制性的政策措施和經(jīng)濟(jì)相結(jié)合的方法，應(yīng)該是推廣這項(xiàng)技術(shù)的有效手段。

3.2 加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，完善岸電系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)

2019年初，交通運(yùn)輸部、財(cái)政部、國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局、國(guó)家電網(wǎng)公司和南方電網(wǎng)公司聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步共同推進(jìn)船舶靠港使用岸電工作的通知》，提出：重點(diǎn)完善碼頭低壓小容量岸電建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)新建船舶提出配備受電設(shè)施要求；統(tǒng)一碼頭與船舶間岸電接插件標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步合力推進(jìn)船舶靠港使用岸電工作。技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及政策的相繼更新出臺(tái)，將極大地改善制約岸電發(fā)展的問(wèn)題。

3.3 逐步推進(jìn)示范項(xiàng)目建設(shè)

從排放量大的船舶及碼頭或環(huán)保要求高的地方開始，建立一套清晰的時(shí)間路線圖，給各行各業(yè)一個(gè)具體的目標(biāo)，在一個(gè)具體的時(shí)間點(diǎn)需要達(dá)到具體的目標(biāo)，以示范點(diǎn)再逐步推行到其他碼頭，樹立正面典型，以標(biāo)桿帶動(dòng)全行業(yè)發(fā)展[3]。

4 船舶高壓岸電系統(tǒng)的使用及需要關(guān)注的要點(diǎn)事項(xiàng)

4.1 高壓岸電系統(tǒng)使用分析

此次以某船上某投標(biāo)項(xiàng)目作為例子，系統(tǒng)規(guī)定船舶需要在甲板安裝高壓岸電系統(tǒng)，與此同時(shí)高壓岸電系統(tǒng)需要充分滿足相關(guān)AMPS標(biāo)準(zhǔn)與要求。只有在轉(zhuǎn)移荷載時(shí)，方可讓高壓岸電系統(tǒng)和一臺(tái)主體發(fā)電機(jī)展開時(shí)間較短的并聯(lián)運(yùn)行。在這里應(yīng)該關(guān)注的問(wèn)題就是，AMPS級(jí)別的附加標(biāo)志授予實(shí)則是覆蓋岸電電纜及其絞車在內(nèi)的船載裝置統(tǒng)統(tǒng)是船方所提供的。假使岸電電纜及其絞車并不是船方所提供，而是由港口提供的，那么則不可以授予AMPS附加標(biāo)志。船舶采取的方法為固定式船基方法，在甲板安裝帶電纜的管理系統(tǒng)，于甲板高壓岸電室進(jìn)行岸電連接配電柜的設(shè)定，在集控室主要配電板里面布設(shè)變壓器與岸電接入屏組合。

4.2 高壓岸電系統(tǒng)使用應(yīng)注意事項(xiàng)

在船舶高壓岸電系統(tǒng)使用過(guò)程中，對(duì)插頭與插座要求是迅速連接，接口標(biāo)準(zhǔn)是統(tǒng)一的，同時(shí)可以保證不會(huì)帶電插拔，需要使用帶鎖扣的插頭；支撐布設(shè)需要保證連接在一起的纜索重量并未被插頭或接頭承擔(dān)；插接件，比如插頭、插座必須要有連接有偏差出現(xiàn)時(shí)不可使用的功能，該功能作用是對(duì)電路進(jìn)行聯(lián)鎖把控，在插接件還沒有接通的時(shí)候，應(yīng)嚴(yán)禁閉合岸電連接斷路器。

5 綠色航運(yùn)發(fā)展下港口船舶岸電的發(fā)展趨勢(shì)與展望

從經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā)，需要進(jìn)一步降低岸基電能替代技術(shù)的設(shè)備成本和電價(jià)成本，提高岸電系統(tǒng)對(duì)港口及船舶用戶的吸引力，加大國(guó)家投資力度，在岸電系統(tǒng)建設(shè)逐漸普及的進(jìn)程中，逐步推進(jìn)岸電使用的強(qiáng)制性，以此推動(dòng)岸電技術(shù)的高速發(fā)展，在水路運(yùn)輸系統(tǒng)切實(shí)達(dá)到節(jié)能減排、綠色航運(yùn)的目標(biāo)。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，高壓供電方案碼頭側(cè)建設(shè)成本低，建設(shè)難度小；低壓供電方案船舶改造建設(shè)投資少，占用船舶空間小。實(shí)際建設(shè)岸電系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，并結(jié)合碼頭和船舶的特點(diǎn)及實(shí)際情況，最終確定岸電供電形式。