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岸电技术助力上海建设“绿色港口”
2017年06月05日 20:57   来源:中新网上海  

  中新网上海新闻6月5日电 (杨阳)船舶到岸,马达轰鸣,集装箱被有条不紊的装载卸下。然而,物流便利却带来了另一种困扰,浓烟、废气、可吸入颗粒等时刻污染着我们洁净的海港。有什么好的办法既能保证港口船舶通畅的运行又同时可以保护脆弱的环境,岸电系统是否是必要的选择?

   船舶港口污染的现状

  呜,呜,伴随着汽笛的轰鸣,又一个集装箱货船靠岸了。一船货物承载着多少人的期盼——嗷嗷待哺孩子的奶粉,不久前海淘到的包包,企业急需的新型生产设备。随着一箱箱货物卸下运走的同时,不知你是否注意到,为了保证船舶的基本运行和装卸货物的顺利,轮船的引擎并没有熄灭。随着大功率辅助柴油机的轰鸣,大量的一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)以及可吸入颗粒物(PM10)等被排放到了港口的空气里。造成了港口空气的严重污染。

  众所周知,人们日常的空气污染很大一部分来自汽车的尾气。然而相对于万吨巨轮,家用车的排放真是“小不点”。据国际海事组织IMO预估每年船舶业排放约11亿吨CO2以及约1600万吨硫氧化物SOx,分别是全世界汽车排放量的2倍以及200倍!并且,这个数字还在持续增长中。例如,一艘排量10万吨以上能够装载12000标准集装箱的远洋巨轮每天需要消耗350吨船用重油,按照国际平均2.7%的硫化添加物计算,每天大约排放19吨的SOx,按照每年行驶300天统计,其SOx排放量达5700吨,简直就是海上移动的小型“火力发电厂”。而与此同时,全英国大约3500万量小汽车,平均每年行驶约1万英里计算(约1.6万公里),全年只排放约4130吨SOx。由此可见,船舶的大气污染排放是不容忽视的主要污染之一。

   岸电技术的产生和特点

  为了应对上述问题,全球各个国家都在寻找解决方法,2000年,瑞典的斯德哥尔摩第一个设计安装了高压岸电系统,随后,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,就用岸基电源替代柴油机发电,直接对邮轮、货轮、集装箱船、维修船舶等供电,以减少船舶在港口停泊时的污染排放。

  听上去岸电技术只是用岸上的电来替代船上的柴油发电机,但这绝不是从岸上电网拉两根电线这么简单的事情。首先,岸电码头是高温、高湿、高腐蚀性的恶劣用电环境。其次,各个国家用电的频率不尽相同,例如美国等都采用60HZ交流电,与我国的50HZ频率不匹配。再次,各个吨位的船舶需求的电压和功率接扣也不同,电压需要满足从380v到10kv的跨度,功率也存在几千伏安到十兆伏安以上的不同需求,这就要根据不同需求提供不同的解决方法。最后,各个公司船舶对外接口不同,岸电技术要能主动检测和适应不同的接口,以满足不同公司船舶的需求。

   岸电技术与节能环保

  节能减排是国家制定的大政方针,特别针对船舶港口污染的问题,国家提出了港口转型升级的战略,上海市也提出了建设“绿色港口”的口号。显然,岸电技术是实现港口绿色减排的重要途径。根据国标GB20981-2007的规定的限值,船上柴油发电机每千瓦时的污染物排放量为3.5g一氧化碳CO,1.0g碳氢化合物HC,6.0g氮氧化合物NOx,以及0.2g可吸入颗粒物PM10,共计10.7g,再加上按照2%硫化添加物计算的船用混合燃油所产生的9.8gSOx,船上柴油发电机每千瓦时废气总排量为20.5g。以此测算,如果用岸电技术为一艘在港负荷为5MVA的货船的供电,每小时可减少污染排放122.5kg。船舶一次靠港(约20小时)可减少污染排放2040kg。以上数据说明,岸电技术是一个关系到民生、环境的重要清洁能源技术。

  岸电技术可以减少城市空气污染,使天更蓝,空气更洁净。有了岸电技术,无数大大小小的分散的柴油发电机变成了发电厂的集约供电,不仅可以集中有效处理发电带来的各种污染,也间接提高了用电量,促进了风能太阳能等清洁电能需求,为我国发展清洁能源发展添砖加瓦。

   我国岸电技术发展现状

  从产业发展来看,岸电系统是新兴朝阳产业。国外的岸电技术起步早,发展相对于成熟一些,其中,ABB公司的岸电产品占据主导地位,国外很多港口使用的是都是其公司的产品。

  我国岸电技术起步稍晚,最开始的应用主要集中在内河的小型船舶岸电供电。这种岸电电源电压低、功率小、不需用变频,技术相对简单。但随着环保压力的不断增大,迫切需求对接于大型港口的额高压高功率可变频的岸电技术。为促进我国自主岸电技术的发展,从“十二五”起,交通运输部就将“推广靠港船舶使用岸电”作为节能减排领域“十大重点工程”之一予以推广应用。并于2011年连续发文《建设低碳交通运输体系指导意见》(交政法发〔2011〕53号)、《公路水路交通运输节能减排“十二五”规划》(交政法发〔2011〕315号)、《“十二五”水运节能减排总体推进实施方案》(交水发〔2011〕474号)鼓励岸电技术的发展与实施。

  有了政策的扶持,我国岸电技术快速发展起来。除了原有的低电压低功率设备,高电压高功率的高技术装备也逐渐开始应用。日前,上海市绿色港口岸电示范区已确立,这为全上海港口实现节能减排目标树立了标杆模板,也为我国推动港口升级转型、发展绿色港口提供了“排头兵”的示范效应。

  作为岸电设施标委会主要发起人,中国电器工业协会《岸电设施》团队标准的主要起草人,上海仪电集团所属上海电动工具研究所(集团)有限公司设计研制的上海洋山四期5MVA岸电系统和上海吴淞口国际邮轮码头16MVA岸电系统双双入选示范区工程。其中吴淞码头16MVA岸电系统已经进入总调试阶段,是目前中国最大容量的岸电设备之一。其采用模块化设计,可方便向上扩容向下兼容不同功率的岸电电源需求,并具有在线故障退出功能、瞬间闭环技术和低电压穿越功能等优势,其自主技术走在了国内的前列。

  无论是国家提出的“节能减排”的大政方针,还是上海市要求的“绿色港口”的发展思路,岸电技术都在其中大有可为。高端岸电装备的设计制造是未来发展的需求。(完)

注:请在转载文章内容时务必注明出处!   编辑:郑莹莹

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