上海港岸電建設(shè)使用的發(fā)展歷程、政策舉措及社會效益分析1

陶學宗，李漢卿，王謙益

上海海事大學交通運輸學院

岸電設(shè)施是指由岸側(cè)電力系統(tǒng)向?？看a頭的船舶提供電能的設(shè)備及裝置的整體?？扛鄞笆褂冒峨娪欣跍p少廢氣排放，是交通運輸部大力推進的港口船舶大氣污染防治措施之一。與低硫油相比，靠港船舶使用岸電可減排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裝箱港口，2020年集裝箱吞吐量達4 350萬TEU，船舶進出港規(guī)模為210.45萬艘次。與此同時，船舶亦成為影響上海市空氣質(zhì)量的重要移動排放源之一。據(jù)統(tǒng)計，船舶排放的SO2、NOx、PM2.5占上海市同類廢氣排放總量的比重分別為12.0%、9.0%、5.3%[2]，給空氣質(zhì)量造成了較大影響。為緩解這種影響，上海港自2010年起開始探索岸電設(shè)施建設(shè)及應(yīng)用。之后，上海市相關(guān)部門出臺了一系列政策措施，大大促進了岸電設(shè)施建設(shè)和使用。2021年，《上海國際航運中心建設(shè)“十四五”規(guī)劃》等相關(guān)規(guī)劃先后發(fā)布，為上海港岸電設(shè)施建設(shè)使用指出了明確方向。在此背景下，有必要對過去十年間上海港岸電設(shè)施的建設(shè)使用情況進行總結(jié)，并對其社會效益進行評價，以便為未來加快推進上海港岸電設(shè)施建設(shè)和使用提供決策參考。

1 上海港岸電建設(shè)使用發(fā)展歷程梳理

上海港的岸電設(shè)施建設(shè)使用歷程大致可分為個別碼頭試驗（2010年—2014年）、試點項目帶動（2015年—2017年）、大規(guī)模建設(shè)（2018年—2020年）共三個階段。2010年3月，上海港首套低壓岸電設(shè)施在外高橋二期集裝箱碼頭建成，標志著上海港岸電設(shè)施建設(shè)使用進入第一階段。該套設(shè)施采用上海國際港務(wù)集團和港迪電氣集團聯(lián)合研制的移動式變頻變壓供電系統(tǒng)，容量為2 MW，供電電壓、頻率分別為440 V、60 Hz，于當月22日首次向原中海集運“新福州”輪供電，供電時間為16.75 h，供電量為18 147 kW·h。

2015年，上海市交通委員會、發(fā)展和改革委員會、財政局聯(lián)合制定了《上海港靠泊國際航行船舶岸基供電試點工作方案》，標志著上海港岸電設(shè)施建設(shè)使用進入第二階段。在此期間，洋山三期碼頭和吳淞口國際郵輪碼頭被確定為上海市岸電試點示范項目。2015年6月，洋山三期碼頭建成上海港第一套高壓變頻岸電設(shè)施，容量為3 MW，供電電壓、頻率分別為6.6 kV、60 Hz，于當月24日首次向原中海集運“新美洲”輪供電6 h，供電量為4 128 kW·h。2017年2月，洋山三期碼頭建成第二套高壓岸電設(shè)施。2016年7月，上海港吳淞口國際郵輪碼頭建成全球最大的郵輪變頻岸電系統(tǒng)，容量為16 MW，覆蓋2個泊位，供電電壓、頻率分別為6.6 kV、60 Hz和11 kV、60 Hz，并首次向“天海新世紀號”提供高壓岸電。截至2017年底，上海港累計建成規(guī)模以上岸基供電設(shè)備20臺套，覆蓋26個港口泊位，岸電覆蓋率為10%左右；洋山三期碼頭為靠港船舶提供岸電服務(wù)27次，供電時間為446.66 h，供電量達51.86萬 kW·h。

自2018年以來，在交通運輸部《港口岸電布局方案》和上海市《上海市港口岸電建設(shè)方案》的雙重推動下，上海港岸電設(shè)施建設(shè)進入第三階段。在此期間，世界規(guī)模最大的全自動化集裝箱碼頭——洋山四期碼頭建成高壓岸電設(shè)施，并于2018年1月28日首次向長榮集團“長亮”輪供電12 h，供電量達10 345 kW·h，為該碼頭實現(xiàn)“近零”排放奠定了基礎(chǔ)。2019年1月4日，洋山三期碼頭首次向20 000 TEU級超大型集裝箱船“中遠海運人馬座”輪提供岸電服務(wù)，供電時間為6 h，供電量達13 200 kW·h，為上海港乃至我國其他港口的岸電設(shè)施向超大型集裝箱船提供岸電服務(wù)積累了重要經(jīng)驗。截至2020年底，上海港已實現(xiàn)了港作船碼頭泊位低壓岸電全覆蓋，累計建成68個專業(yè)化岸電泊位，岸電覆蓋率達到79%。與2017年底相比，專業(yè)化岸電泊位數(shù)量增加了55個，岸電覆蓋率提高了64個百分點。其中，2020年總投資超過3.5億元，共建設(shè)22套岸電設(shè)施，覆蓋38個專業(yè)化泊位；為靠港船舶提供岸電服務(wù)1 168次，供電量達1 545萬kW·h。

2 上海港岸電建設(shè)使用政策舉措分析

上海港岸電設(shè)施建設(shè)使用支持政策大致分為三類。第一類主要是上海市出臺的防治大氣污染、推進綠色港口和國際航運中心建設(shè)的岸電相關(guān)政策文件，其政策舉措如表1所示。這類政策明確了岸電設(shè)施建設(shè)使用對大氣污染防治、綠色港口建設(shè)的重要作用，提出了階段性的目標，為上海港岸電設(shè)施建設(shè)使用指明了方向。但是，這類政策并非專門針對岸電設(shè)施建設(shè)和發(fā)展而制定，對岸電設(shè)施建設(shè)使用未能做出具體描述，故在促進岸電設(shè)施建設(shè)使用方面的作用較為有限。

表1 上海市非專門性岸電設(shè)施建設(shè)使用政策匯總

第二類是上海市出臺的推進岸電設(shè)施建設(shè)使用的岸電專門政策文件，其政策舉措詳見表2。這類政策文件是推進上海港岸電設(shè)施建設(shè)使用的行動指南，其目的明確、路線清晰，對岸電設(shè)施建設(shè)使用的主要任務(wù)、責任主體、時間節(jié)點、補貼方式、補貼資金來源、補貼標準等均有詳盡描述，針對性和操作性非常強，在促進岸電設(shè)施建設(shè)使用方面發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。其中，《2015版方案》明確了岸電設(shè)施建設(shè)使用的補貼內(nèi)容和標準，為港口企業(yè)緩解岸電設(shè)施建設(shè)成本壓力提供了有力支撐。以2018年為例，當年共發(fā)放岸電項目獎勵資金4 727.98萬元，僅吳淞口國際郵輪碼頭就獲得獎勵資金1 404.8萬元，為上海港岸電設(shè)施建設(shè)使用提供了強有力的資金支持。同時，該方案要求具有接電設(shè)施的船舶岸電使用率應(yīng)達到60%及以上，為岸電設(shè)施保持一定使用水平提供了重要保障。其次，該方案提出了岸電服務(wù)費與船用燃油價格掛鉤的“電油聯(lián)動機制”，確保船舶岸電服務(wù)費低于輔機發(fā)電成本，有利于促進靠港船舶使用岸電?！?019版方案》則進一步降低了岸電服務(wù)費結(jié)算標準，并提出免收“基本電費”、執(zhí)行本市電價目錄中“大工業(yè)電價”，同時確定對岸電設(shè)施運行維護成本實施階梯化補貼。

第三類是交通運輸部等國家部委出臺的支持岸電設(shè)施建設(shè)使用的岸電專門政策文件，其政策舉措見表3。這類政策是國家針對港口岸電設(shè)施建設(shè)使用設(shè)計的頂層方案，同時也是對地方交通運輸主管部門提出的要求和期望，對推動我國港口岸電設(shè)施有序建設(shè)、引導船舶靠港使用岸電具有積極作用。其中，《港口岸電布局方案》是我國針對港口岸電設(shè)施建設(shè)的第一份頂層設(shè)計文件，標志著我國岸電設(shè)施建設(shè)由此進入目標導向、科學布局、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的新階段?！犊扛鄞笆褂冒峨?016—2018年度項目獎勵資金申請指南》是中央財政支持加快港口岸電設(shè)備設(shè)施建設(shè)和船舶受電設(shè)施設(shè)備改造的具體體現(xiàn)，僅洋山四期集裝箱碼頭和吳淞口國際郵輪碼頭就分別獲得獎勵資金2 078萬元和2 048萬元，大大緩解了企業(yè)的資金壓力?！蛾P(guān)于進一步共同推進船舶靠港使用岸電工作的通知》是各部門協(xié)同推進港口岸電設(shè)施建設(shè)使用的行動綱領(lǐng)，加大了船舶靠港使用岸電的協(xié)同推進力度；《港口和船舶岸電管理辦法》則是第一部面向港口和船舶岸電管理的部門規(guī)章，對系統(tǒng)規(guī)范和引導岸電設(shè)施建設(shè)使用、服務(wù)和安全具有里程碑意義。

表3 國家部委專門性岸電設(shè)施建設(shè)使用政策匯總

3 上海港船舶使用岸電的社會效益測算

船舶使用岸電的社會效益包括節(jié)油效益和環(huán)境效益兩方面，具體可按式（1）～（3）進行測算。

式中：ΔC1為使用岸電的節(jié)油效益（萬元），E為岸電使用量（萬kW·h），co為輔機發(fā)電的單位成本（元/kW·h），ce為使用岸電的服務(wù)費結(jié)算標準（元/kW·h），ΔC2為使用岸電的環(huán)境效益（萬元），k為排放物類別標記（取值范圍為1，2，…，K），K為排放物種類數(shù)，fok為合規(guī)燃油第k類排放物的排放系數(shù)（g/kW·h），fek為岸電第k類排放物的排放系數(shù)（g/kW·h），ck為第k類排放物的排放社會成本（元/t），ΔC為使用岸電的總社會效益（萬元）。

根據(jù)上海市交通委員會提供的資料，2020年上海港岸電使用量為1545萬kW·h。輔機使用合規(guī)燃油（硫含量不超過0.5%）成本最低約為1.13元/kW·h[1]，2020年前上海港岸電服務(wù)費結(jié)算標準平均約為0.5元/kW·h[3]。目前，電力行業(yè)排放數(shù)據(jù)僅涉及SO2、NOx、PM、CO2。考慮到數(shù)據(jù)可得性，本文以SO2、NOx、PM、CO2四類排放物為例進行分析，分別用k=1、2、3、4表示。根據(jù)上海港所處排放控制區(qū)要求，合規(guī)燃油對應(yīng)四類排放物的排放系數(shù)分別約為2.1 g/kW·h、13.9 g/kW·h、0.38 g/kW·h、690 g/kW·h[1]。根據(jù)文獻[3]測算，2020年我國電力四類排放物的排放系數(shù)分別為0.121 g/kW·h、0.127 g/kW·h、0.025 g/kW·h、577 g/kW·h。根據(jù)文獻[4]進行換算，四類排放物的社會成本分別為143 597元/t、124 473元/t、998 983元/t、338元/t。綜合上述數(shù)據(jù)，按式（1）～（3）進行測算，2020年上海港船舶使用岸電的節(jié)油效益為973.35萬元，環(huán)境效益為3 694.68萬元，總社會效益為4 668.03萬元。

4 結(jié)束語

在上海市及國家相關(guān)部委岸電政策尤其是補貼政策的支持下，上海港岸電設(shè)施建設(shè)使用得到了長足發(fā)展，取得了良好的社會效益。未來，建議上海市岸電建設(shè)使用相關(guān)主管部門積極貫徹落實《上海市港口岸電建設(shè)方案》等專門政策，繼續(xù)加大財政扶持力度、執(zhí)行電價優(yōu)惠、完善收費制度，有序推進上海港岸電設(shè)施建設(shè)，持續(xù)提高岸電使用率。其次，建議上海市交通主管部門加快建設(shè)上海港岸電數(shù)據(jù)平臺，探索建立岸電社會效益評價制度，適時公開上海港岸電設(shè)施信息和社會效益評價結(jié)果，增強港口船舶等岸電建設(shè)使用主體對岸電設(shè)施建設(shè)使用的認識和了解，提高其參與岸電設(shè)施建設(shè)使用的積極性。此外，建議海事管理部門積極落實為簽署《上海港綠色公約》且能實際做到岸電應(yīng)用盡用的靠港船舶優(yōu)先安排通行，建議港口經(jīng)營人積極落實為具備受電設(shè)施的靠港船舶優(yōu)先安排岸電泊位，提高具備岸電受電設(shè)施的船舶靠港使用岸電的積極性。