中国港口岸电系统建设背景V1.0

岸电背景情况介绍

目前国内港口的污染排放主要来自港口停靠的船舶、港口作业机械、港口转运车等主要使用柴油，这些都影响着港口的大气环境。根据有关港口能源消耗限额的相关标准，对于年吞吐量大于一亿顿的港口，每万吨吞吐量消耗能源折合标准煤6.1吨。其中主要能源的消耗来自于港口起重装在机械、港口集装箱转运车以及停泊的船舶柴油发电消耗。柴油发动机能耗高，例如20台起重机全年消耗柴油约1400吨(折合为2040吨标准煤)；一辆港口集装箱转运车年消耗柴油10吨以上；一台150KW发电机每小时消耗柴油约40升。这样的高能耗既浪费能源也不符合国家、行业和地方节能减排、绿色低碳的政策要求。近两年，很多港口绿色技术改造，采用电能驱动，不仅降低了污染和噪音的排放，也给企业发展带来了实实在在的好处。

码头

吊机

港口转运车及集装箱装载机

目前比较合理的自动化码头，例如上海洋山港、青岛前湾港等，使用了全电力装卸系统、全自动接箱平台、全锂电池驱动自动导航小车AGV等最新技术，加上高压船舶岸电的投运，成为国内真正意义上的全电动、零排放、全自动码头，不仅彻底解决了噪音大、污染重的顽疾，而且与同规模传统集装箱码头相比，将减少20%以上综合碳排放量，降低20%以上直接成本，具有显著的示范意义。

自动化码头

船舶靠港期间一般依靠船用柴油发电机发电，以满足船用电气设备用电需求。因其燃油消耗量大且油品质量较低（船用重油含硫率为国Ⅳ柴油的700倍以上）已成为港区内废气排放的主要来源。船舶岸电是指船舶在靠泊期间停止使用船上燃油发电机，改用码头提供的供电系统为其供电。船舶岸电具有控制排放、减小噪音、提高能效等优点，是实现港口节能减排的重要技术。是建设“绿色港口”和提高码头竞争力的有效措施。

根据不同港口的类型特点和靠泊船只的用电需求，船舶岸电主要分为高压、低压两种供电类型，容量等级跨度也很大。

港口停靠船只使用岸电电源供电，具有三大优点：

1、 清洁能源，减少对大气的污染；

2、 供电网络更加稳定，提高供电质量；

3、 用电与燃油相比，更加经济合理。

交通运输部2015年发布的《船舶与港口污染防治专项行动实施方案（2015-2020）》要求到2020年，主要港口90%的港作船舶、公务船舶靠泊使用岸电，50%的集装箱、客滚和邮轮专业化码头具备向船舶供应岸电的能力。

岸电电源 采用集装箱式结构设计

我国供电电网送到用户端的电源电压等级一般为10kV，50Hz的高压电，电源送入岸电电源系统后，经高压变频装置转换为6kV 50Hz 或6.6kV，60Hz的船用电直接输出。系统通过岸边接电箱及柔性电缆将电源送至船舶接电装置。最后通过船上的并网装置实现与船舶辅机的并网，接入船用电系统供全船设备使用。当并网成功后，船舶辅机与岸电电源将自动实现负载转移，最终船舶辅机停

运、船用电气设备完全由岸电电源供电。

岸电电源系统构成图

岸电电源系统通用做法是以变频器为核心，系统的配置采用：输入滤波器＋变频器＋输出变压器＋正弦滤波器的设备配置形式。除变频器外，其它部件均为无源器件，具有非常高的可靠性和稳定性。而且无污染、智能化程度高，容量大，维修、维护成本低。目前最新的技术还可以和电池储能系统结合起来使用。也就是说，平时使用供电电网为船舶供电，同时为储能电池充电，在用电紧张的时段，采用储能电池为船舶供电，这样在一定程度上缓解了港口用电的压力，同时又能满足船舶靠岸时的用电问题。由于采用了错峰用电，船舶用电成本得到了降低。根据重庆市朝天满码头游轮使用岸电的实际测算，柴油发电机1千瓦时的发电成本约高于岸电成本1元。以一艘三峡豪华邮轮为例，按照每年在码头靠泊时长60天计算，每次靠泊时间约为20小时，每小时需要耗费的电量约为150千瓦。由此推算，采用岸电技术后，一艘邮轮一年可节约成本约18万元。污染物排放方面，每艘船每年可减少碳排放约158吨。

目前岸电高的成本使得推广举步维艰，例如在上海港打造“绿色航运”的过程中，截至2018年2月，上海港已建成规模以上岸基供电设备20台套，覆盖26个港口泊位，其中集装箱泊位7个、邮轮泊位2个、电厂散货泊位4个、修船泊位6个、通用码头6个、工程泊位1个，岸电覆盖率仅在10%。建设成本高，是使用岸电的原始阻力。邮轮港岸基供电设施建设成本约5000万元/套，集装箱岸基供电设施建设成本约2500万元/套。除了岸基供电设施要改造，船舶上的相应设施也需要改造才能对接使用。就拿全球第一艘安装岸电设备的大型散货船——“富强中国”来说，该船舶进行岸电设施的改造总投资约600万元，其中设备投资约300万元，虽然年可节约燃油成本近60万元左右，但投资回收期要10年。岸电设施长期的使用成本也不低。在用电方面，上海岸电使用按照一般商业用电收取电费，且每月须按电力接入容量支付基本电费。以吴淞邮轮港为例，国网电力公司按照分类商业电价收取电费，2016年岸电实际用电量约47万千瓦时，产生电度电费约35万元，相当于平均电度电费为0.75元/千瓦时；以洋山冠东公司为例，同盛电力公司按照单一制电价收取电费，2016年岸电实际用电量近24万千瓦时，产生电度电费约34万元，平均电度电费为1.43元/千瓦时。长期使用下去，这一笔电费不可小觑。

岸电设备的长期运行费用也成为“阻力石”。吴淞邮轮港专门成立了岸电科技公司提供岸电服务，以岸电设施每年10%的使用率计算，每年支出的人力资源成本、设备折旧费、设备维护费合计约

575万元。由于现阶段岸电使用率不高，洋山冠东公司仅在船舶使用岸电时，以码头工作人员加班的形式提供岸电服务，因此人工费用支出相对较低，以岸电设施每年10%的使用率计算，每年支出的人力资源成本、设备折旧费、设备维护费合计约35万元。

激励政策成效已显

针对高投入成本、高运营成本，相关补贴政策已经出台。

2017年1月，交通运输部印发《靠港船舶使用岸电2016—2018年度项目奖励资金申请指南》，2016年建成的岸电设施可申请60%的设备补贴；2017年建成的岸电设施可申请50%的设备补贴；2018年3月31日之前建成的岸电设施可申请40%的设备补贴。

上海则出台了《上海港靠泊国际航行船舶岸基供电试点工作方案》，支持对开展试点的码头企业（以下简称“试点码头”）的岸电设施建设费、电力增容费、船舶使用岸电所致的电费差价和运行维护费等进行补贴。

码头岸电系统陆续开始使用。上海冠东国际集装箱码头有限公司一期于2016年11月14日完工，截至去年底供电14艘次，供电时间191.86小时，供船电量为193602千瓦时。二期工程于2017年2月开始投入使用，截至去年底，供电13艘次，供电时间254.8小时，供船电量为324984千瓦时。

亚洲首套邮轮岸电系统——上海吴淞国际邮轮港岸基供电一期项目已投运，这是目前世界最大邮轮变频岸电系统。据悉，这一岸电系统一年可实现替代电量3660万千瓦时，减排二氧化碳3.6万