典型港口岸电比较及对中国港口岸电的启示

船供电岸电技术是港口节能减排降噪的有效措施。

（1）减排：船供电对于港口的实际意义在于废气减排，靠港集装箱船舶通常运行1台柴油发电机组用于靠泊状态下的全船用电。船用柴油发电机组配置容量根据船舶大小不等，以单台机组功率为750kW计算，船舶靠港后停止船舶柴油发电机发电，改由港口岸电电网供电，相当于减排750kW柴油机组的烟气。GB20891-2007规定非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值每kWh为CO3.5g，HC1.0 g，Nox6.0g，PM0.2g，烟气总量10.7g[1]。以一个泊位70%利用率计算，全年停靠船舶256天，年耗电750×24×256=4608×103kWh，船供电将减少烟气总量排放10.7×4608×103=49.36t。

（2）节能：小规模船舶的自备发电机发电效率低，发电成本日益高昂，以港口电网供电代替传统的自备柴油机发电机供电，显著提高了集装箱港口的能效。

（3）减噪：船上自备柴油发电机造成噪音污染，接用岸电后，消除靠港船舶自备发电机组运行的噪音污染。

文献[2]分析了岸电技术的产生背景，研发、设计以及实施岸电技术的时候的需要考虑的因素，岸电技术的对净化空气的贡献，岸电技术实施的资金支撑和各层次的多方协议支撑。文献[3]回顾了岸电技术的理论、实践以及现存标准，分析了岸电技术面临的困难以及改进方式。文献[4]分析了岸电系统的主要特征，重点介绍了人员和设备安全的系统基

础。随着岸电技术的发展，不同的组织已经在努力制订岸电技术的标准工作，文献[5]综述了IEEE，ISO 和IEC等组织在岸电技术标准制订中所做的工作。文献[6]综述了岸电的需求，可行性分析，成功案例，投资，问题以及对环保的贡献。文献[7]介绍了替换船舶电力系统的现状与未来发展趋势。文献[8]研究了“冷铁”岸电供应系统的相关技术。文献[9]主要探讨配合和实施“冷铁”岸电技术所需的相关船舶和岸上设备的设计问题，以及油码头实施“冷铁”岸电技术的操作上和安全上的问题。文献[10]研究“冷铁”岸电技术中的两种新的船舶电力系统。关于靠港船舶岸电技术已有多项国际专利[11~13]。

然而，目前世界上已有岸电项目都是60Hz港口电网向60Hz船舶电网直接供电，不涉及变频技术。而国外船舶电网频率大多为60Hz，我国港口岸电电网频率为50Hz，所以，研制适合我国电制的岸电变频技术，将我国港口电网交流电变换成适合于外国船舶60Hz交流电，并且实现50Hz/60Hz双频供电十分必要。此外，港口电网通常是50Hz，美国、日本和少数国家是60Hz，50Hz岸电对60Hz 船舶停港供电研究有普遍意义。

1世界各港口岸电现状

岸电在近些年里有不同的名称，例如Onshore Power Supply(OPS)，Shore-side electricity，Shore-connected electricity supply，Shore power，Ship-to-shore，Cold ironing，Alternative Maritime Power (AMP)，都是指采用陆地的电源对靠港船舶供电的技

典型港口岸电比较及对中国港口岸电的启示

黄细霞1，包起帆2，葛中雄2，江霞2，顾伟1

(1.上海海事大学航运技术与控制工程交通部重点实验室，上海200135；

2.上海国际港务(集团)股份有限公司，上海20008)

摘要：岸电技术是港口节能减排降噪的有效措施。文章总结岸电在一些发达国家的发展现状和研究进展，对世界典型港口岸电系统进行了评述。结合中国的港口电网电制特点，提炼现阶段中国岸电研究中的关键问题。

关键词：港口节能；岸电技术；发展现状；问题

术。

虽然各岸电方案的组件略有差异，岸电的设计大体上可分为三个部分：岸上供电系统，电缆连接设备和船舶受电系统：

（1）岸上供电系统：岸上供电系统使电力从高压变电站供应到靠近船舶的连接点。

（2）电缆连接设备：连接岸上连接点及船上受电装置间的电缆和设备。电缆连接设备必须满足快速连接和储存的要求，不使用的时候储存在船上、岸上或者驳船上。

（3）船舶受电系统：在船上固定安装受电系统，可能包括电缆绞车、船上变压器和相关电气管理系统等。

目前，世界上已有岸电方法都是港口电网向船舶电网60Hz直接供电，主要有低压船舶/低压岸电/ 60Hz直接供电方案，低压船舶/高压岸电/60Hz直接供电方案和高压船舶/高压岸电/60Hz直接供电方案三种方式。

1.1低压船舶/低压岸电/60Hz直接供电方案（洛杉矶港）

由于附近居民对洛杉矶港口废气排放的抗议，洛杉矶市通过法令禁止洛杉矶港增加废气排放，因为岸电是节能减排的有效途径，当地政府大量财政补贴使岸电项目能够顺利实施。洛杉矶港采用岸电技术对集装箱船舶进行供电，实施效果良好，估计1艘3MVA的集装箱船停靠1天的NO

x

、SO x和PM10排放量分剐减少1.03t、0.59t和0.043t[2]。

洛杉矶港中压供电电压为34.5kV，经降压后在码头边提供6.6kV的埋地式电箱。对于配电电压为低压440V的船舶，采用了一艘配备缆绳绞车和变压器的驳船连接岸上和船舶系统。

（1）岸上供电系统

洛杉矶港中压供电电压为34.5kV，经变压器变压后降为6.6kV。

（2）电缆连接设备

对于配电电压为低压440V的船舶，采用了一艘配备缆绳绞车和变压器的驳船连接岸上和船舶系统。驳船上的变压器使岸上6.6kV的电压降为440 V低压。图1为驳船与岸上电力的连接(6.6kV)。图2为驳船与船舶的连接(440V)。

配电电压为高压6.6kV的船舶不需要驳船连接。

（3）船舶受电系统

受电船舶上安装了受电设备，没有安装电缆绞车，电缆由岸方提供。由于440V低压供电，使用了三拼9根电缆连接。

图1洛杉矶港驳船上电缆与岸上电力的连接(6.6kV)[3]

图2洛杉矶港驳船上电缆与集装箱船舶的连接（440V）[6] 1.2低压船舶/高压岸电/60Hz直接供电方案（哥德堡港）

哥德堡港使用岸电后估计每年NO

x

、SO x和PM10排放量分剐减少80t、60t和2t[2]。

哥德堡港在岸边提供了10kV的连接点，10kV 高压接入船舶后经船用变压器变压降到400V，如图3所示。

图3哥德堡港岸电系统图[14]

1.3高压船舶/高压岸电/60Hz直接供电方案