5月15日清晨,江苏连云港所处的海州湾笼罩着一层薄雾,一阵洪亮的汽笛声打破了港口的宁静。经过23个小时的航行,从韩国平泽港出发的国际客货班轮——“中韩之星”号缓缓停靠在连云港港口59号泊位,工作人员从船上拖出两根电缆,接到码头边岸电系统的高压接电箱上,推上闸刀。这时,船上两台轰鸣的辅机终于停止了运行,完成了一昼夜的发电任务。
作为全国第一个使用高压变频数字化船用岸电系统的港口,连云港港口已实现年替代电量100万千瓦时,减少二氧化碳排放量2430吨。
什么是岸电?
“船舶接岸电技术是指船舶在靠泊期间停止使用船舶上的发电机,改用陆地电源供电,从而减少废气排放量的船舶供电方式。简单说来,就是船一进港,船上的所有电都由我们负责。”连云港港口集团技术部电气主管苏永说,其配套的岸电系统也较为复杂,为实现船舶接岸电技术而设置的一系列组件,大体可分为岸上供电系统、电缆连接设备和船舶受电系统3个部分。岸电系统设计中需要解决的技术问题主要有容量、频率和电压。此外还要考虑电制、电气连接接口、相序校正及缺相保护及电缆安全等。
据了解,船舶接用岸电作为一项可以有效减少港口污染物排放的技术,越来越受到重视。洛杉矶港在2011年有15个码头应用船用岸电技术;长滩港计划所有集装箱码头在2014年应用船用岸电技术,2014年50%的靠港集装箱船舶使用岸电,2020年80%的靠港集装箱船舶使用岸电。
作为2010年交通运输部节能减排改造试点工程(一期)的项目之一,2010年,连云港港口集团有限公司码头船用供电系统采用高压变频上电方式为靠港船舶提供电力,通过一根电缆连接船舶与岸上供电系统,操作简单、效率高,码头占用面积小,已有多艘次船舶靠港试用。
港口实施船舶接岸电技术是一项复杂的系统工程,需要进行的改造包括码头供电系统的增容扩建和岸电系统的设置。“进行岸电系统的设置时,首先需要根据到港船舶的用电电制确定是否需要安装船用大功率变频电源,同时,需要合理地选择岸上接电箱的位置点,变频电源的设置位置,使港区变电站到码头配电站的距离最短、低压接线最短,有利于节约投资,增强可操作性。”苏永说。
岸电有何好处?
“四个字,节能减排。”谈起岸电的好处,苏永不假思索地一语道出。
近年来,随着港口规模的快速增长,港口生产能源消耗和污染物排放规模也相应增大。尤其是靠港船舶在通过辅机(即自身燃油发电机)发电以满足船上冷藏、空调、加热、通信、照明等电力需求的过程中,排放出的氮氧化物、硫氧化物、碳氢化合物、一氧化碳、挥发性有机化合物、可入肺颗粒物PM2.5和可吸入颗粒物PM10等空气污染物,远高于火力发电排放强度。据不完全统计,靠港船舶辅机发电产生的碳排量占港口总排碳量的40%至70%,是影响港口及所在城市空气质量的重要因素。
“现在有一些做法是使用低硫油,它可以部分减少排放,但与使用岸电技术相比较,不仅减排效果不好,管理的难度也很大。”苏永群表示,随着港口生产导致的空气污染越来越受到社会关注,港口节能减排、绿色低碳不仅是政策要求,更是现实所趋。
根据测算,目前在连云港港口5个作业码头已投运的岸电系统年替代电量100万千瓦时,减少二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物等排放量分别为2430吨、62吨、70吨。
有资料显示,保守估计,目前靠泊我国港口船舶辅机发电年消耗燃料油约70万吨,我国港口根据不同的货物种类,辅机发电占到港口总碳排量的40%~70%。如果全部用岸电取代辅机燃油发电,按这个数据来算,港口氮氧化物、二氧化硫和可吸入颗粒物PM10的年排放量将分别至少减少47665吨、37800吨和2214吨。
攻克船舶靠港期间能源替代难题
2010年10月24日,在连云港港口59号泊位,一根直径55毫米的专用电缆,从靠泊在这里的“中韩之星”客货班轮上被缓缓投放到岸边,随即电缆被接入码头上的高压电源接头箱,这期间船舶的各种作业无间断——这是连云港港口发明研制的全国第一套高压变频数字化船用岸电系统在靠港的船舶上正式启用的场景。
“当时,整个操作过程仅用了20分钟。”回忆起当年的场景,连云港供电公司员工崔景侠至今仍记忆犹新。他说,连云港港口每年靠港船舶达8000多艘次,船舶排放出的废气给港口、大气带来了污染,极不利于生态发展。为此,连云港港口联合船运公司、电力专家成立科研技术攻关组,攻克船舶靠港期间能源替代难题,设法进行“油改电”,通过科技创新反复试验终于发明了“高压变频数字化船用岸电系统”新技术。当时,来自交通运输部、船舶公司的有关专家一致论证认为,连云港港口船舶靠港接岸电技术先进、操作简便,是国内首创、国际领先的低碳环保节能项目。
崔景侠说,相比船舶的自备发电机,专业电厂机组的发电效率较高,排放处理更加专业高效。使用岸电技术,以港口电网供电代替传统的自备柴油发电机供电,可以提高能源综合利用水平。他还指出,从船舶业主的角度来看,国际原油价格的不断攀升也造成了靠港船舶使用燃油发电的成本不断升高,使用岸电技术,也会降低船舶靠港的运营成本。
“船用岸电技术应用之前,我们要是在港区谈话基本靠喊,噪声太大。”崔景侠说,靠港期间船舶自发电产生的巨大噪声因船用岸电技术消失不见,这在很大程度上改善了港口工人的工作环境,在一定程度上体现“以人为本”的理念,是一项利船、利港、利民的举措。
原标题:船舶靠岸“油改电” 黑烟一去不复返