陸地上汽車可以用電,江河湖海上船舶也可以用電,它的名字叫“岸電”,它的充電樁什么樣,怎么充電,有什么效用以及我國的建設(shè)情況,本文接下來為您揭秘。
一、什么是岸電
岸電
用岸基電源替代柴油機發(fā)電,直接對郵輪、貨輪、集裝箱船、維修船舶等供電。
船舶自身是有一套發(fā)電系統(tǒng)的,
為什么要使用岸電呢?
在傳統(tǒng)的模式中,輪船停港靠岸后,為保證船舶的基本運行和裝卸貨物的順利,輪船引擎并不會熄滅。隨著大功率輔助柴油機的轟鳴,大量的一氧化碳、二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物以及可吸入顆粒物等被排放到港口的空氣中,造成了港口空氣的嚴重污染。
據(jù)統(tǒng)計,船舶靠港停泊期間由其輔助發(fā)電機所產(chǎn)生的碳排量占港口總排碳量的40%至70%,是影響港口及所在城市空氣質(zhì)量的重要因素。
絕大部分遠洋船主要使用燃料油(也稱為渣油或重油)來提供動力、供熱和電力,其含硫量是車用柴油的100-3500倍。一艘中型到大型集裝箱船使用含硫量為35,000ppm(3.5%)的船用燃料油,其一天排放的PM2.5總量最多相當于我國50萬輛國IV貨車同一天的排放量。(數(shù)據(jù)來源于《船舶與港口空氣污染防治白皮書》)
在造成空氣污染的同時,轟鳴的馬達給港口地區(qū)同時帶來巨大噪音。
如何解決?
01、將船用燃料油轉(zhuǎn)換成低硫燃油
美國加州和歐盟均執(zhí)行了嚴格的泊岸換油的規(guī)定,強制要求遠洋船??看a頭時使用的燃油含硫量不得超過1,000 ppm(0.1%)。在我國,香港已實施泊岸時轉(zhuǎn)用低硫油的激勵計劃,深圳也公布了類似的方案,但其他港口城市尚未出臺此類政策。
02、岸電
船舶岸電系統(tǒng)(AMP)也稱為“冷鐵”系統(tǒng),船舶??吭诖a頭的時候,停止使用船舶上的自備輔助發(fā)電機,轉(zhuǎn)而使用陸地電源向主要船載系統(tǒng)(泵組、通風(fēng)、照明、通訊等設(shè)施)供電。
岸電就是個充電插板?
哪有這么簡單!
岸電,主要由岸基供電系統(tǒng)、船岸連接系統(tǒng)和船載受電系統(tǒng)構(gòu)成。
安裝岸電需要跨越的技術(shù)障礙
01、港區(qū)變電站容量
對新建碼頭、待建碼頭而言,功率裕量較大,完全能滿足船舶對岸電的需求,可以不考慮功率增容問題;但對于老碼頭,功率裕量較小,必須對港區(qū)碼頭的降壓變電站進行增容擴建。
02、港區(qū)和船舶采用電制的差異
我國港區(qū)陸地電力大都采用三相四線380V/50Hz的交流電;而靠港船舶由于來自不同的國家,船舶電制存在差異,多以三相三線440V/60Hz交流電制為主,這勢必會造成港區(qū)的電制和船舶的電制不一致。
03、低壓電力輸送存在的缺陷
目前,岸電多采用低壓440V供電。而對大型船舶來說,由于船上各種電氣設(shè)備負荷很大,若采用低壓供電,在輸送功率一定的情況下,流過電纜的電流較大,要求碼頭提供多根電纜對大型船舶輸送岸電。電纜拖接困難、工作強度大,且過長的低壓電纜導(dǎo)致電力損失大。
04、船電與岸電連接的接口問題
不同的船舶和不同的港口可能配備不同的連接接口,如果沒有統(tǒng)一的接口標準,勢必給靠港船舶使用岸電的連接工作造成困難,降低工作效率。
05、其他問題
除了上述主要技術(shù)問題外,還存在其它的技術(shù)問題,諸如船電與岸電連接時的安全問題、相序問題、船電對岸電網(wǎng)絡(luò)的干擾等。
同時,船舶的岸電設(shè)備改造工作必須與港口電源系統(tǒng)的建設(shè)同步進行,才能令岸電投入使用。
主要做法
1、采用多制式岸電電源。電源系統(tǒng)可選擇輸出為400V、440V、(690V、)6.6kV,50/60Hz等多種制式的電制。
2、對于大型船舶,采用高壓接入的方式。
3、對港口岸電規(guī)范統(tǒng)一技術(shù)標準。
在大規(guī)模推行港口岸電建設(shè)時,既要考慮沿海和內(nèi)河碼頭的區(qū)別和共通,也要考慮遠洋、國內(nèi)沿海及內(nèi)河小型船舶的差別。中國港口岸電系統(tǒng)大體分成四類:高壓大容量岸電系統(tǒng)、高壓岸電系統(tǒng)、低壓岸電系統(tǒng)、低壓小容量岸電系統(tǒng)。
二、岸電的建設(shè)發(fā)展進程
國外的岸電技術(shù)起步早,發(fā)展相對于成熟,早在2000年,瑞典在哥德堡港渡船碼頭安裝了高壓岸電系統(tǒng),開創(chuàng)了港口岸電建設(shè)的先河。而后美國、瑞典、加拿大以及歐洲一些國家的主要港口也開始利用岸電為各類船舶供電。
我國岸電技術(shù)起步稍晚,最開始的應(yīng)用主要集中在內(nèi)河的小型船舶岸電供電。2009年,青島港完成5000t級內(nèi)貿(mào)支線碼頭的低壓岸電建設(shè)改造,標志著我國對岸電建設(shè)的首次嘗試。從“十二五”起,交通運輸部就將“推廣靠港船舶使用岸電”作為節(jié)能減排領(lǐng)域“十大重點工程”之一予以推廣應(yīng)用,我國岸電技術(shù)迅速發(fā)展。
近年來,隨著國家電網(wǎng)有限公司電能替代工作的持續(xù)深化,岸電在沿河及沿海地區(qū)遍地開花。
港口岸電:守護“一江清水”
推動長江經(jīng)濟帶發(fā)展是黨中央作出的重大決策,是關(guān)系國家發(fā)展全局的重大戰(zhàn)略,長江經(jīng)濟帶將成為我國生態(tài)優(yōu)先綠色發(fā)展主戰(zhàn)場。國家電網(wǎng)有限公司積極服務(wù)長江流域生態(tài)治理,部署有關(guān)單位開展技術(shù)研究、試點應(yīng)用、示范工程建設(shè),今年前三季度共建成長江沿線港口岸電設(shè)施166套,并以優(yōu)質(zhì)服務(wù)守護一江清水向東流,為長江經(jīng)濟帶高質(zhì)量發(fā)展助力添彩。
在四川
瀘州港是四川的第一大港。一直以來,??吭跒o州港的船只只能依靠柴油驅(qū)動。然而柴油作為船只動力的弊端難以避免:氣味刺鼻、噪音大且用電成本高。2017年8月,瀘州供電公司聯(lián)合港口方和設(shè)備方共同啟動港口岸電系統(tǒng)建設(shè)。
在重慶
在長江流域重慶段,國網(wǎng)重慶電力全力推進的“四地六點”共12個泊位岸電建設(shè),總投資1476萬元。岸電建設(shè)有效解決了船舶靠泊期間尾氣排放和噪聲污染問題。其中朝天門港口的5號、11號碼頭的岸電設(shè)施早已投入使用。
在湖北
湖北省秭歸港位于三峽工程壩上庫首,是宜昌至重慶水路客運的樞紐港之一。通過10千伏岸基供電電纜收放技術(shù)、低壓大容量上船技術(shù)、游輪并靠岸電供應(yīng)技術(shù),秭歸港突破了高落差、需求大、并靠級聯(lián)等岸電接入難題。截至目前,投資總金額達2100萬元的秭歸港共有6條躉船,能夠滿足12艘大型游輪同時停靠。即便受疫情影響,2020年秭歸港接電船舶量仍達到船1782艘次。
在湖南
2020年11月底,隨著岳陽城陵磯港岸電項目改造提質(zhì)工程順利送電,4臺新裝的智能岸電樁以及3臺升級改良后的岸電樁全部投入使用。據(jù)測算,這7套岸電系統(tǒng)靜態(tài)回收期約為5年。通過全面推廣使用港口岸電,城陵磯港船舶每年將節(jié)約燃油成本200萬元。這也標志著位于長江經(jīng)濟帶中游的湖南岳陽段邁出了船舶電能替代的重要步伐。
在江西
在長江中下游交界處,江西瑞昌市的岸電項目也已落地。瑞昌市公用碼頭岸電項目系統(tǒng)裝機容量為2500千伏安,年貨運吞吐量達280萬噸,共投入182.36萬元,是江西省公用碼頭首個大型岸電項目。
在安徽
在安徽銅陵市,老舊碼頭的升級改造工作也已完成,總投資約為1.8億元。
在浙江
位于浙江嘉興的蘆花蕩水上服務(wù)區(qū)屬于杭申線航道。一直以來,??吭谒戏?wù)區(qū)的船舶都是使用柴油發(fā)電。近年來,嘉興市港航管理局、嘉興供電公司、國網(wǎng)浙江浙電節(jié)能服務(wù)有限公司三方?jīng)Q定對該服務(wù)區(qū)開展內(nèi)河岸電建設(shè)。該項目目前共建有19套集控制、充電樁、計量計費于一體的自助式岸電樁設(shè)備,可同時為38條船供電。
在江蘇
在江蘇江陰市錫澄運河,來來往往的船舶用上了清潔無污染的岸電,這座濱江之城又恢復(fù)了“黃田港北水如天,萬里風(fēng)檣看賈船”的模樣。
在上海
在長江入??冢挥谏虾J斜辈康膮卿量?,在明、清時曾是重要的海防與江防要塞。如今,吳淞國際郵輪港是上海建設(shè)國際航運中心和打造世界著名旅游城市的重要功能性項目。
從長江岸電不難看出,貫穿黃金水道,上中下游的岸電“硬件”都已普及。
三、船只怎么充電呢
11月20日,初次到浙江省長興縣雉城錨泊區(qū)??康拇髟诤莨╇姽景峨娫O(shè)施運維人員指導(dǎo)下,使用“e充電”APP掃碼,為??看唤油税峨姟2裼桶l(fā)電機的聲音沒了,船主則打開電視機享受片刻閑暇。
今年以來,國網(wǎng)浙江省電力有限公司貫徹落實國家電網(wǎng)有限公司“兩縱一橫”港口岸電設(shè)施建設(shè)要求,大力推廣電能替代,綠色岸電正沿水“生長”。
國網(wǎng)浙江電力與有關(guān)政府部門建立密切聯(lián)系,發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢,高質(zhì)量推進岸電設(shè)施建設(shè)。
在統(tǒng)一標準規(guī)范方面,國網(wǎng)浙江電力組織編寫全國首部《內(nèi)河港口岸電系統(tǒng)建設(shè)與管理》以及《高壓港口岸電設(shè)施運維管理辦法》,明確了港口岸電系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范、施工技術(shù)、驗收要求及運維管理等標準,為岸電設(shè)施建設(shè)提供技術(shù)參考與指導(dǎo)。同時,該公司與浙江省能源局、港航管理局、浙江港航集團等單位聯(lián)合出臺靠港船舶強制使用岸電、船舶充電免收服務(wù)費等支持性政策。
在內(nèi)河航運岸電推廣普及方面,國網(wǎng)浙江電力與嘉興、湖州港航部門簽訂合作協(xié)議,共同推進內(nèi)河航運岸電設(shè)施建設(shè),在電動船舶研發(fā)和充換電服務(wù)領(lǐng)域開展深度合作。湖州、嘉興等內(nèi)河航運發(fā)達地區(qū)已累計建成覆蓋23個碼頭、合計230余套的低壓岸電系統(tǒng)。
國網(wǎng)浙江電力還推進岸電新技術(shù)、新設(shè)備創(chuàng)新應(yīng)用,建設(shè)全省統(tǒng)一的岸電設(shè)施運營服務(wù)平臺,提升岸電設(shè)施智能化水平。
湖州地處長三角腹地,航道密布,承擔著浙江水路貨物運輸總量和貨物周轉(zhuǎn)量的40%。在湖州的舊館、升山、郭西灣等7個錨泊區(qū),細心的船主會發(fā)現(xiàn),這里的岸電樁和別處不大一樣。
“錨泊區(qū)安裝的是新型智能岸電樁。”湖州供電公司員工介紹說,新型智能岸電樁自帶內(nèi)置網(wǎng)聯(lián)模塊,能夠接入岸電云網(wǎng)服務(wù)平臺。
岸電云網(wǎng)服務(wù)平臺以“e充電”APP為智能移動終端,可為全省范圍內(nèi)的船舶提供統(tǒng)一結(jié)算、遠程監(jiān)控、智能運維等一體化服務(wù)。
船主只要有“e充電”APP賬戶,用手機掃一掃,就能從任意一個接入平臺的岸電樁上取電。船主在抵達錨泊區(qū)之前,就可以通過“e充電”APP查看岸電設(shè)施分布和使用情況,調(diào)整航行路線,選擇更合適的時間、地點停泊。
運維人員使用岸電云網(wǎng)服務(wù)平臺還可實時監(jiān)控岸電樁,接收告警信息,以便掌握岸電樁運行情況,快速處理設(shè)備故障,提升岸電設(shè)施的安全運行水平。
通過廣泛接入岸電設(shè)施數(shù)據(jù),該平臺還可實現(xiàn)數(shù)據(jù)標準采集、統(tǒng)一存儲。該平臺由于具備岸電設(shè)施監(jiān)管、政策發(fā)布、信息展示服務(wù)及應(yīng)用等功能,可輔助政府部門開展岸電設(shè)施監(jiān)管,為其提供決策支持。
四、岸電給我們帶來的好處
算清經(jīng)濟賬
技術(shù)到位了,船東最關(guān)心的就是成本問題了。據(jù)國家電網(wǎng)營銷部相關(guān)業(yè)務(wù)負責(zé)人介紹,在理想狀態(tài)下,岸電設(shè)施的全生命周期運營成本不會高于1.1元/千瓦時(含0.65元/千瓦時電價成本),遠低于船舶柴油輔機2.5元/千瓦時的發(fā)電成本。
此外,各地政府對船舶使用岸電的價格補貼和政策導(dǎo)向也有所差別。一些地方政府為了鼓勵岸電的使用,出臺針對岸電電價的優(yōu)惠政策,價格甚至低于成本,其中的差價由當?shù)卣a貼給港口方。
國家電網(wǎng)公司還提供方便快捷的服務(wù)將智能電卡服務(wù)推廣到河岸邊?!艾F(xiàn)在使用岸電不僅省錢,還和在家交電費一樣方便?!睆垘煾祿P著手中使用了兩年多的智能IC卡說。張師傅是嘉興蘆花蕩水上服務(wù)區(qū)的老船客,使用岸電前,按照當?shù)夭裼蛢r格5.08元/升計算,柴油機發(fā)電成本約為1.7元/千瓦時,現(xiàn)在岸電價格是1.4元/千瓦時,每度電便宜了0.3元。
據(jù)介紹,港口的岸電樁帶有自動刷卡功能,船舶靠岸后只要刷一下卡,插上插頭就能用電,停止取電時再刷一下卡,馬上就能完成電費結(jié)算,電費使用情況一目了然。有了IC卡,用戶體驗變好了,愿意用岸電的船東自然也更多了。
還清環(huán)境賬
發(fā)展岸電更是為了還清之前欠下的環(huán)境賬。截至2019年年底,我國內(nèi)河航道通航里程達12.7萬公里,長江干線年貨運量近29億噸,均位居世界第一。在成為橫跨東西、大宗物資水上運輸高速公路的同時,長江也不小心成了環(huán)保路上的攔路虎。自然資源保護協(xié)會的報告指出,在長三角的主要港口城市,航運已成為當?shù)乜諝馕廴镜闹饕獊碓粗弧?
技術(shù)革命是岸電的起點,政策法規(guī)是道路的基石。從建設(shè)到執(zhí)行,從船東的環(huán)保意識到相關(guān)部門的政策監(jiān)管,如何讓岸電助力綠色航運,產(chǎn)生長遠的環(huán)境效益同樣需要探索和時間。
2020年12月26日,第十三屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第二十四次會議通過《中華人民共和國長江保護法》,該法案將于2021年3月1日起實施,其中有3條是關(guān)于岸電建設(shè)和使用的重要內(nèi)容。風(fēng)向已經(jīng)明確:電正在港口發(fā)揮著不可替代的作用,綠色能源之道已來到岸邊。
長江的綠色航運旅程還在繼續(xù),行之不易,任重道遠。
資料來源及致謝
國家電網(wǎng)報
中國電力報
浙江e電
南瑞人