港口岸电电能替代技术与效益分析

王泽

摘要：本文主要对港口岸电电能替代技术的原理进行了研究和分析，发现将岸电技术应用于港口，能够使港口的污染排放得到有效的缓解，同时也减少了船舶靠港供电耗费的成本，不仅能够使因船舶自身发电设施导致的维护费用得到减少，还能够使港口的能效得到提升，增加港口的效益，因此将岸电电能替代技术应用于港口，能够大力推动港口的发展，使港口的发展更加符合低碳环保的理念。

关键词：岸电电能;替代技术;效益分析

近几年，随着我国科学技术的不断发展，推动了我国的经济发展，也加大了港口建设的步伐，越来越多的船舶停靠在码头，数量直线上涨，因此，也加大了对燃油的消耗量，规模十分壮观。由于船舶自身的设备质量低、规模过大、品质不达标等因素对船舶燃油供电造成了一定的影响，无法充分的利用燃油、造成了严重的损耗，并且不能对船舶柴油机自身产生的多余的电能进行储存，所以导致了能源遭到了极大的消耗，出现了大量浪费的现象，这也从一定程度上对港口城市的环境造成了影响。因此我们在港口引入了岸电电能替代技术，并且取得了显著的效果。

一、船舶岸电技术原理

什么是船舶岸电技术呢？指的就是在船舶靠港这段时间内，用岸基电源来代替船舶自身的发电机对船舶进行供电。港口在对船舶进行供电的时候需要结合船舶自身所有电力设备的用电需求，提供能够满足船舶所有电力设备的岸电功率。供电系统安装的位置在码头，变电系统安装的位置在船舶，两者相互结合形成了岸电系统。码头前沿港区变电将电力供给码头供电系统，这些被输入的供电在转化为能够满足船只自身需求的电源之前，要经过变压、变频等步骤，在对码头前沿敷设高压电缆的过程中，一般会借助电缆沟、输送栈桥等设施，船舶通过安装在码头前沿的高压接线箱进行连接，在经过船载变电站经过变压后转化为供给船舶的电。想要在港口应用岸电供电技术，就需要做出相应的改造，首先，需要加大对港区码头的电力的扩建工作，新建的码头往往有着比较充裕的电功率，但是一些比较旧的码头来说，电功率往往不够，因此需要增加对降压变压器的电容量的改造工作;其次需要对变频电源的功率进行加装，原因是因为我国港区采用的交流电制是50Hz的，但是停靠在港口的船舶不仅仅来自我国，还有来自世界各地的，大部分国家船舶所采用的的交流电制是60Hz的;最后，需要对港口码头的布局进行合理的规划，在对岸电供电连接点进行选择的时候要做到合理化，不仅要对高低压变频系统的位置进行合理的设置，还要对变压系统的位置进行合理的设置，要尽可能的缩短低压电缆的连接线，以此来减少投资，使经济效益得到提升。但是在将岸电供电技术应用到港口的过程中还存在着许多技术困难，例如：港区和船舶各自采用不一样的交流电，在对抵押电力进行输送的过程中存在着较大的损耗，如何避免在船电与岸电电气的连接中存在着安全隐患、如何解决连接船电与岸电的电气接口的问题、如何减少岸电系统受到来自船电的干扰等问题。

二、港口岸电电能替代技术系统分析

（一）低压变频变压系统

应用于港口的岸电电能替代技术所需要用到的低压变频变压系统不仅需要用到50Hz/的交流电制，而且还需要用到60Hz的交流电制，两者双频供电，这种技术所使用的电缆以及插头插座都是快速软接触并且具有柔性的，虽然这是一种比较新型的供电方式，但是却也有着一定的弊端，例如设备的使用寿命有限，容易出现闲置的现象等。

（二）高压变频变压系统

用于港口的岸电电能替代技术所需要用到的高压变频变压系统与用于港口的岸电电能替代技术所需要用到的低壓变频变压系统有着不同的供电形式以及不同的结构配置。港口的岸电电能替代技术所需要用到的高压变频变压系统，通过对港口码头现有资源设备的利用，来实现合理的对相关供电设备进行布局，在设计方式上采用的是“分离式”的设计，在港口码头区域设置高压变频变压装置，不仅能够保障码头能够正常的开展日常工作，还能够减少对码头场地的占用，只需要在船体上设置降压变压装置，想要在供电末端通过“IT供电模式”持续不断的进行供电只需要利用一根高压电缆即可，而且连接速度非常快。这种新型的供电方式不仅可以使全自动数字化控制得以实现，还可以实现一键化操作，具有操作便捷等特点，还可以实时的对船岸进行检测，可以使大多数靠港船舶的用电需求得以满足。

三、港口岸电电能替代技术效益分析

（一）对环境社会的效益

由于船舶停靠在码头时不仅会对能源造成很大的浪费，还会使环境受到污染。在港口的重要指标，船舶自身会排放许多有害物质，例如氧化硫、二氧化碳以及颗粒悬浮物等等。在港口引入岸电电能替代技术，可以使船舶靠港时排放的废弃得以消除。

港口每日来往船舶数量规模巨大，所以营运十分繁忙，想要适应这一要求，真正使港口做到节能减排，就应该就岸电技术对港口进行全面的推广，可以将此作为重要措施来实现对“绿色码头”的建设工作，以此来使码头更具竞争力，除此之外，还可以促进和谐城区的构建、对港区的环境质量进行改善，使港口与城市之间的协调更加和谐，对社会的效益有着巨大推动作用。

站在环境和社会效益的观点来看，在对港口实施岸电电能替代技术后，在方法上可以结合国家大气污染治理方案，使港口码头的废气污染物很大程度上得以减少。例如，根据宁波舟山港集团工信部所获得的数据可以看到，累计有5艘大型远洋船舶于2016年于高压岸电进行接驳，共累计用电57925千瓦时.根据推测可以得知，在船舶靠港时对高压岸电的使用，能够使宁波舟山港每一个泊位每年可以节省奖金300吨的耗油量，使各类空气污染物减少将近30吨的排放量。

（二）对经济效益

站在经济效益的角度来讲，将岸电电能替代技术应用于港口，并且港口改造了原有的供电系统，想要获得较大幅度的经济效益，可以利用油与船舶之间存在的用电的实际差价来进行获取。国家电网于2015年成功的与宁波舟山港集团一同联手完成了对高压变频岸电项目的建设工作，能够使不同电制的船舶自行的对6kV/50Hz或者6.6kV/60Hz的电制进行选择，使得即使处于不同的频率下电计量设备稳定的进行工作。使岸电系统的适应性得到了提升。随着智能岸电技术的使用，大幅度的提高了岸电系统的稳定性以及安全性。与此同时，投入使用国产岸电设备，能够很大程度上的减少建设的成本，在技术上为岸电提供了有效的保障

总结：

将岸电供电技术在码头进行全面的推广之后，不仅可以使船舶停靠港口期间的污染物气体排放的问题得以解决，而且可以推动社会效益，推动社会经济的发展，我国应该加大对电能替代项目方面的研究，促进社会经济更好的可持续的发展。

参考文献：

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[3] 南网首个“港口岸电”项目开启电能替代新时代[J].农村电工，2017，25（04）：60.