（南京港港务工程公司，江苏南京210011）
摘要：现代大型船舶在正常运行中，一般都是利用辅机燃油发电，以满足船上制冷、加热、通风、照明等的电力需求。而在船舶靠港后，为了减少燃油消耗，减少污染排放，通常都会接用岸电技术。本文结合岸电技术的实施情况，对船舶接用岸电的主要技术问题进行了分析，对港口企业应该具备的硬件条件和技术力量进行了探讨，希望能够为港口的节能减排工作提供一些参考。
关键词：船舶；岸电技术；港口企业；硬件条件
前言
水路运输是现代运输的重要组成部分，在交通运输行业中发挥着非常重要的作用。而伴随着技术的发展，船舶的规格越来越大，大型船舶在运行过程中，一般都会消耗大量的电力，而这个电力多是由辅机燃油发电提供。不过，在燃油发电中，会产生大量的废气和噪音，对环境造成污染，在这种情况下，应用岸电技术，以陆地电源对靠港船舶进行供电，成为各国研究的重点。
1岸电技术的实施情况
岸电技术，是指当船舶靠港期间，停止使用船上的发电机，改用岸电电源供电，港区岸电通过船上备用的岸电箱以及连接电缆，对船上的电气设备进行供电。港口提供岸电的功率应该能够满足船舶停靠后所必须的电力设备的用电需求，包括生产设备、生活设备、安全设备等。一般来讲，在港区变电站，对陆地电源进行电能的二次分配，经过降压处理后，将20-100kV的高压降低到6-20kV左右，然后通过敷设在电缆沟内的电缆，完成电能的传输。在码头岸电连接点，设置有相应的插座箱，一侧连接码头电缆，另一侧连接船舶的插座屏，从而将岸电应用到船上，如图1所示。
2船舶接用岸电的技术改造
传统的码头岸电由于功率、容量等问题，并不能直接应用在船舶上，因此，对于港口企业而言，要想确保岸电技术在船舶上的有效应用，必须具备一定的硬件条件，如变电站、传输电缆、岸电连接点等，在这种情况下，做好相应的技术改造工作是非常必要的。
从目前来看，对于船舶接用岸电的技术改造，主要集中在三个方面，一是变电站的增容扩建。对于一些新建码头或者待建码头而言，由于自身的功率裕量大，能够满足船舶对于岸电的需求，因此不需要考虑功率的增容问题，但是对于一些老码头，由于建设时间较早，功率裕量小，要想为船舶提供电力供应，就需要做好降压变电站的增容扩建工作；二是变频电源安装。从目前来看，在我国港口码头中，采用的多是50Hz的交流电制，能够满足我国各类船舶的供电需求，但是，对于一些大型港口来说，靠港船舶可能来自世界各国，船舶使用的电制也存在一定的差异，对此，为了确保岸电与船电电制的一致性，需要增加船用大功率变频电源；三是合理布局规划。一般情况下，港区的变电站与码头的配电站之间，用于电能传输的电缆多是敷设在电缆沟内，而考虑到港区空间的限制，需要对岸电连接点进行合理选择和布设，对变频系统以及降压系统的位置进行明确，确保港区变电站与码头配电站的距离最短，节约成本[。
在实际应用中，需要解决几个比较关键的技术问题：
2.1电制选择问题
岸电电制与船电电制的一致性是船舶接用岸电技术的基础和前提，也是需要首先考虑的内容。从目前来看，虽然各个国家的船舶电制并不统一，但是大体上分为两种交流电制，一种是AC450V/60Hz，另一种是AC 400V/50Hz，与之相应的岸电交流电制同样分为两种，即AC450V/60Hz和AC380V/50Hz。部分港区岸电系统在经过技术改造后，能够同时提供两种不同交流电制的岸电，从而方便靠港船舶的接用。当岸电与船电的电制相同时，可以依照相应的电制方案进行选择，具体方案见表1。
2.2电力传输问题
（1）电力传输方式：一般情况下，在大型船舶上，都会自备一套岸电系统，因此船舶岸电的电力传输方式多取决于码头岸电系统，若码头功率充裕，则可以提供两种交流电制和多种电压。常见的岸电电力传输方式有三种，一是同步传输，即船舶与码头岸电电制相同，由码头的配电装置直接对船舶供电；二是驳船电力传输，船舶与码头岸电电制相同时，码头首先向驳船供电，经变压器降压后，由驳船向船舶供电；三是直接连接，主要是针对船舶与码头岸电电制不同的情况，根据供电电压，存在两种可供选择的连接方式，一种是变频电源，码头岸电经变频降压处理后，通过连接电缆，直接对船舶供电，另一种是船载集装箱式变压器，这种方式主要是针对大型集装箱船，在船上，为了节约空间，通常会将船载变压器、变频器等设置在一个集装箱中，而且其能够灵活移动，为接用岸电提供便利。
（2）岸电供电电压：上述三种供电方式的主要区别，是供电电压不同，而通过码头或者船舶变频装置，始终能够确保船舶与码头的电制相同。这里对低压与中压供电时电缆的损耗进行分析，如表2所示。
（3）船舶岸电功率：事实上，无论船舶岸电的电力传输采用何种方式，对于码头而言，其提供的岸电功率必须能够满足船舶对于负荷的需求。以P表示船舶岸电功率，其包含两个组成部分，一是码头直接向船舶输送的功率PZ，二是经变频后向船舶输送的功率PB，可以将船舶岸电功率比表示为P= PZ+ PB。同时，P值还与码头停靠的船舶数量、船舶类型、电制及发动机功率等因素密切相关。
（4）小结：在大型船舶上，都会自备一套岸电系统，因此船舶岸电的电力传输方式多取决于码头岸电系统，因此最为理想的情况，是港区功率充裕，可以提供多种可供选择的供电电压，同时岸电系统能够为船舶提供两种交流电制的岸电。在这种理想情况下，船舶可以根据自身的电制和电压，自由选择电力传输方式。
2.3污染排放问题
大型船舶在正常运行中，一般都是利用辅机燃油发电，以满足船上制冷、加热、通风、照明等的电力需求，但是燃油在燃烧过程中，会产生大量的氮氧化物、硫化物以及固体颗粒物等，对周边环境造成严重污染，而且需要消耗大量的燃油，与当前节能环保的发展理念相互冲突，不利于实现可持续发展。而接用岸电技术，船舶在靠港后，可以关闭辅机，以岸电满足自身的电力需求，燃油的消耗量大大减少，而且污染物的排放量也得到了有效控制。相关统计数据显示，在接用岸电技术后，靠港船舶污染物的排放减少了92%以上，港区的空气质量得到了极大的改善。
3结语
总而言之，靠港船舶接用岸电技术，能够有效减少燃油的消耗和污染物的排放，具有良好的节能减排效果，因此受到了港口企业的广泛关注。但是从目前来看，岸电技术在技术方面、适用范围方面存在着一些不足和问题，影响了其应用效果。因此，港口企业应该重视起来，加强对于岸电技术的研究和应用，明确岸电技术所需的硬件条件，对港口进行相应的技术改造，满足岸电技术的应用需求，推动港口节能减排工作的有效进行。
参考文献：
[1]彭传圣．靠港船舶使用岸电技术的推广应用[J]．港口装卸，2012（6）
[2]袁庆林，黄细霞，张海龙．港口船舶岸电供电技术的研究与应用[J]．上海造船，2012（2）
[3]李学文，孙可平．船舶接用岸电技术研究[J]．上海海事大学学报，2006（3）
[4]潘伟明．淮安新港船舶接用岸电技术研究[J]．科技创新与应用，2014（28）
论文作者:程前
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年10月上
论文发表时间:2016/9/12
标签：船舶论文; 码头论文; 技术论文; 港口论文; 电力论文; 港区论文; 燃油论文; 《建筑建材装饰》2015年10月上论文;