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摘要：电能具有清洁、安全、便捷等优势，以电代油可以降低船舶废气排放、减少船舶用电成本。船舶使用岸电是港口节能减排的有效措施，推广岸电技术不仅可以优化港口环境，还可以降低船舶的运营成本。本文简要介绍了岸电的基本原理，分析了其对环境的积极影响，提出了目前岸电在推广及运营过程中存在的问题，并结合实际工作给出了相应的解决措施。
关键词：港口岸电；节能减排；船舶；清洁能源
引言：
近年来，随着长江航运的快速发展，停靠在三峡库区水域的船舶越来越多。2016年三峡大坝平均每天积压待闸船舶接近300艘，高峰时达到近千艘。船舶停靠期间需要采用柴油发电来满足船上的电力需求，因此艘船就变成一个个“江上烟囱”，噪音、废弃、废油等污染接踵而来，对三峡坝区的空气质量和水域环境造成了极大的污染。
1船舶岸电的原理
为应对港口、码头的污染问题，世界各国都在寻求解决办法。2000年瑞典率先设计并安装了高压岸电系统，此后欧洲和美国的港口开始逐渐采用了这种技术。所谓岸电技术，就是用岸基电源替代柴油机发电，直接对客轮、货轮、集装箱巨轮等进行供电，以减少船舶在港口停泊时的各种污染排放。
岸区变电站先进行电能二次分配，通过降压变压器把20～100 kV的高压降低至6～20 kV；然后将码头频率为50 Hz 的电力转变为为60 Hz的船舶用电。在港口（码头）的岸电连接处设置插座箱，通过连接电缆与船舶的插座屏进行连接。另外，船舶上的变压器将高压电降低至400kV的低压电，并通过分配屏连接至各用电设备上，其示意图如图1所示。
图1 岸电技术示意图
2船舶岸电对环境的积极影响
船舶停靠港口（码头）时，没有岸基供电就必须使用柴油发电机供电。这种供电方式不仅受船舶自身设备质量和兼容性的限制、成本高昂、发电效率低、能源浪费较大，而且对港口环境造成巨大的破坏，会产生大量含有氮氧化物、硫氧化物、PM2.5颗粒的废气及噪音。
根据国标的规定限值，船用柴油发电机每kwh的污染物排放量为3.5g CO，1g 碳氢化合物，6g 氮氧化合物，0.2g 可吸入颗粒物，约9.8g硫氧化物（主要为二氧化硫和三氧化硫）。因此，船舶柴油发电机生产每千瓦时的电量，约产生各类废气约为21g。由此计算，一艘用电负荷为10MVA的船舶，使用岸电技术每小时可减少废气排放250kg。使用岸电系统可以消除船舶靠港期间的废气排放，消除发电机的噪音污染，节约供电成本，取得良好的经济效益和环境效益。
表1 柴油供电和岸电技术的经济环境效益对比
3港口岸电存在的问题
受船舶改造技术和接口标准不统一、商业模式不成熟、服务性缴费较高等因素影响，推广难度较大，面临“建得不少、用得不多”的尴尬，目前主要原因有以下几点。
（1）前期建设难度大，投资成本高
岸电设施的建设需要对现有的供电设施进行改造和扩容，还需要协调规划、土地、环保、航道等政府部门。港口企业前期协调和管理工作量大，且港口岸电设施的建设投资和日常设备维护费用较高，而岸电回报率较低，成本回收周期长。
（2）缺乏政策支持，吸引力不高
目前建成的岸电设施在运行中，供电企业一般按照一般工商业用电进行计费。港口企业为了回收前期投入的成本和获取一定的利润，会对靠岸靠港接电的船舶收取较高的服务费用。最近半年来国际油价走低，油电价格出现倒挂，从而导致船舶方出于成本费用的考虑，接用岸电的意愿有所降低。
（3）技术标准不统一，适配性较差
我国的港口一般采用三相四线制380V/50 Hz交流电，而部分国家和地区采用三相三线制450V/60 Hz交流电，因而存在适配问题，安装岸电需要对原有的设备进行改造或者更换。此外，不同岸电设备的技术标准和电压波动处理技术也不尽相同，加上大功率设备的接入和切断具有不确定性，合闸产生的冲击电压造成电压波动，会让船舶方、港口企业、供电企业均面临一定的安全风险。
4 促进船舶岸电推广的措施
（1）部门协同共同推进
港口岸电的落地与推广，涉及电力、港口、交通、能源、物价、财政等多个部门，需要政府进行组织协调，建立会商机制，统筹优质资源和力量来共同推进。此外，政府还应出台相应的鼓励和优惠政策，支持靠港靠岸码头优先使用岸电，完善岸电供售电机制，提高各方参与的积极性。
（2）完善相关技术标准
推进岸电相关标准的编制和出台，完善典型设计，明确岸电设施的配套要求，解决技术标准、缴费平台不统一等问题，制定统一、规范的港口岸电技术标准体系。同时，相关主管部门要监督供电、港口、船舶企业按照技术标准进行改造和扩容。
（3）加大资金支持和示范引领
各级财政加大对岸电项目的资金扶持和补贴，提高各方的积极性；协调供电企业按照大工业用电的电价执行，以降低船舶企业的用电成本；开展岸电示范项目，总结岸电项目在规划、建设、运营等方面的经验，在长江流域甚至全国形成易推广、可复制的经典模式，加大宣传力度，促使更多的港口和船舶使用岸电。
结束语
船舶岸电系统是一个利国、利民、利船、利港的新技术，靠港船舶在接用岸后在靠港期间关闭发电机，船舶可以节省燃料费用，并且减少废气排放和噪音污染，船员可以减轻值班劳动强度，港口周围环境可以得到有效改善。为构建清洁低碳、安全高效的能源体系，政府相关部门和供电企业要积极应对、主动作为来推进岸电项目的高效建设和健康运营，共同为减少污染物的排放，改善水域环境，保障三峡坝区的绿水青山做出努力。
参考文献：
[1]包志法.试论港口岸电项目建设运营流程规范[J].中国总会计师，2018（07）：72-73.
[2]刘忠义，丁承第，刘树勇.改进港口岸电供售电市场机制[J].中国电力企业管理，2018（04）：64-65.
[3].推广港口岸电 守护绿水青山[J].大众用电，2017，32（09）：58.
[4]邓东德，胡兴华，章玉，朱嘉.重庆港口岸电发展对策探讨[J].交通节能与环保，2018，14（03）：15-18.
论文作者:习靖
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/1/7
标签：船舶论文; 港口论文; 废气论文; 环境论文; 技术标准论文; 成本论文; 发电机论文; 《基层建设》2018年第35期论文;