韓賢賢 壽建敏

中國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，中國(guó)港口船舶靠港量日益增加。2016年中國(guó)外貿(mào)船舶的靠港量就超過(guò)19萬(wàn)艘次，若全國(guó)港口船舶靠港量按外貿(mào)船舶平均規(guī)模計(jì)算（以外貿(mào)貨物吞吐量占全國(guó)約32%估算等量船舶數(shù)量），中國(guó)港口每年等同于外貿(mào)船舶平均規(guī)模的靠港量約達(dá)59萬(wàn)多艘次。根據(jù)船舶污染物排放以及燃料消耗計(jì)算數(shù)值關(guān)系，對(duì)每艘等規(guī)模船舶靠港期間的二氧化碳減排量估算，平均每艘次船舶靠港期間耗油約8噸，若全國(guó)港口實(shí)現(xiàn)岸電供應(yīng)，則每年將減少溫室氣體排放達(dá)1489.5萬(wàn)噸，同時(shí)還將大量減少硫氧化物（SOx）和氮氧化物（NOx）排放導(dǎo)致的空氣污染，而且船舶靠港油改電還將減少船舶直接成本的支出。因此，港口岸電建設(shè)是綠色港口發(fā)展的關(guān)鍵途徑，是減少靠港船舶溫室氣體排放和污染排放的最有效手段。

一、綠色港口的岸電建設(shè)

1.面向綠色港口岸電建設(shè)的背景。為了制約船舶污染海域環(huán)境，約束船舶污染物排放及設(shè)備和人員操作等，國(guó)際防止船舶造成污染公約（MARPOL）73/78公約得以修訂，其中附則6則更是嚴(yán)格要求船舶排放氣體中硫氧化物（SOx）和氮氧化物（NOx）的定量標(biāo)準(zhǔn)，以及嚴(yán)禁故意排放臭氧消耗物質(zhì)。而船舶溫室氣體排放、自身排污以及運(yùn)輸過(guò)程中的污染物排放等問(wèn)題是國(guó)際海事組織（IMO）重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的內(nèi)容。

航運(yùn)業(yè)減少排放以對(duì)船舶的監(jiān)管為主線，建立排放控制區(qū)，然后逐漸推廣。歐盟最先啟動(dòng)排放控制區(qū)，對(duì)停泊于歐盟港口水域的船舶，規(guī)定了燃油的最低含硫量，對(duì)于不達(dá)標(biāo)的船舶則要求關(guān)閉發(fā)電機(jī)，僅依靠港口岸電進(jìn)行作業(yè)。在歐盟之后，美國(guó)和加拿大主張建設(shè)排放控制區(qū)，率先在世界上提出并實(shí)行AMP計(jì)劃。

自2015年12月，我國(guó)在珠三角、長(zhǎng)三角和環(huán)渤海（京津冀）三個(gè)主要水域建立了排放控制區(qū)之后，一些港口地區(qū)的污染排放量大幅降低。根據(jù)相關(guān)估測(cè)，至2020年，三個(gè)主要排放控制區(qū)水域的船舶排放硫、氮氧化物將比2015年各降低65%和20%，在排放控制區(qū)內(nèi)的主要港口碼頭也將于2018年年底前全面實(shí)行岸電建設(shè)。我國(guó)作為全球航運(yùn)量最大的國(guó)家，削減靠港船舶的碳排放量和污染控制，將對(duì)我國(guó)產(chǎn)生較大的綠色影響效應(yīng)。

2.港口岸電建設(shè)歷程。早在2000年歐洲的瑞典在哥德堡港渡船碼頭安裝了高壓岸電系統(tǒng)，開(kāi)創(chuàng)了港口岸電建設(shè)的先河。而后美國(guó)、瑞典、加拿大以及歐洲一些國(guó)家的主要港口也開(kāi)始利用岸電為各類船舶供電。

2009年，青島港完成5000t級(jí)內(nèi)貿(mào)支線碼頭的低壓岸電建設(shè)改造，標(biāo)志著我國(guó)對(duì)岸電建設(shè)的首次嘗試。2010年3月，上海外高橋進(jìn)行了小規(guī)模的二期集裝箱碼頭運(yùn)行移動(dòng)式岸基船用變頻變壓供電系統(tǒng)；2010年10月到2011年9月期間連云港先后成功地將高壓船用岸電系統(tǒng)、高壓變頻數(shù)字岸電系統(tǒng)分別對(duì)接于“中韓之星”郵輪和大型散貨船舶；2013年至2014年1月，天津港先后建設(shè)了36座低壓岸電裝置和兩座6.6千伏60 赫茲高壓岸電裝置，實(shí)現(xiàn)了所有港務(wù)船舶停岸的供電。

隨著國(guó)家電網(wǎng)公司電能替代工作的持續(xù)演化，近幾年港口岸電建設(shè)也陸續(xù)在一些沿海和內(nèi)河港口進(jìn)行。2015年，寧波港實(shí)現(xiàn)了用電設(shè)備在不同頻率下亦可穩(wěn)定工作的功能，日照港首套將10 kV/50Hz工業(yè)電源轉(zhuǎn)換成6 kV /50Hz船用電源；2016年，蘇州港二套2MW高壓船舶岸電系統(tǒng)，廈門集裝箱碼頭集團(tuán)實(shí)現(xiàn)2個(gè)15萬(wàn)噸級(jí)泊位船電和岸電無(wú)縫切換；2017年，遼寧營(yíng)口港2MW和3MW兩套將10kV/50Hz轉(zhuǎn)換成船電，長(zhǎng)江中游池州港形成0.5MW船舶岸電系統(tǒng)；2018年， 國(guó)投曹妃甸港十個(gè)泊位全部實(shí)現(xiàn)岸電。

二、中國(guó)港口岸電建設(shè)特點(diǎn)

供電系統(tǒng)的電壓、頻率和船舶用電的電壓、頻率有所差異，使得我國(guó)港口岸電設(shè)施建設(shè)考慮的因素和技術(shù)要求更加復(fù)雜。中國(guó)電網(wǎng)的供電頻率為50Hz，而航運(yùn)業(yè)相對(duì)蓬勃的美、日、韓等國(guó)家的供電頻率為60Hz，多半遠(yuǎn)洋船舶的用電頻率也為60Hz，國(guó)內(nèi)航行船舶大多使用50Hz頻率電站。同時(shí)，中國(guó)港口存在著水域復(fù)雜、沿海船和內(nèi)河船規(guī)模差距大，地區(qū)電網(wǎng)系統(tǒng)電壓高低及容量布局差異性大等的特點(diǎn)。因此，港口岸電建設(shè)、推廣和標(biāo)準(zhǔn)化的難度更大。

在大規(guī)模推行港口岸電建設(shè)時(shí)，既要考慮沿海和內(nèi)河碼頭的區(qū)別和共通，也要考慮遠(yuǎn)洋、國(guó)內(nèi)沿海及內(nèi)河小型船舶的差別。因此，中國(guó)港口岸電建設(shè)具有獨(dú)特性，按照不同的應(yīng)用場(chǎng)面和靠港船舶的用電要求，港口岸電系統(tǒng)大體分成四類：高壓大容量岸電系統(tǒng)、高壓岸電系統(tǒng)、低壓岸電系統(tǒng)、低壓小容量岸電系統(tǒng)。到2020年底前，將在全國(guó)主要港口和排放控制區(qū)內(nèi)的493個(gè)專業(yè)化泊位建成向船舶供應(yīng)岸電的設(shè)施，最終將實(shí)現(xiàn)100%的泊位岸電覆蓋率。

三、港口岸電建設(shè)發(fā)展前景

1.從大氣污染和排放控制來(lái)看。以每艘次船舶?？科骄娜加?噸計(jì)算，中國(guó)港口全部完成岸電系統(tǒng)改造，每年可分別減少NO2、SO2、CO2以及PM10排放36.86、21.2、1489.5和2.7萬(wàn)噸，對(duì)我國(guó)未來(lái)港口區(qū)域的減排貢獻(xiàn)較大。

2.從船舶和港口運(yùn)營(yíng)效益來(lái)看。港口從電網(wǎng)公司購(gòu)電和銷售給船公司的差價(jià)中獲得效益，船舶從電代油中獲得效益，每艘次靠港船舶平均可節(jié)約2萬(wàn)元，則全國(guó)港口完成改造每年可獲得總效益為118億元，具有較好的直接經(jīng)濟(jì)效益。

3.從岸電產(chǎn)業(yè)發(fā)展來(lái)看。全國(guó)各類碼頭泊位對(duì)岸電裝置的需要，促進(jìn)了技術(shù)、制造和服務(wù)的全面發(fā)展，若沿海泊位改造按照平均一套600萬(wàn)元估算，內(nèi)河泊位按照平均一套200萬(wàn)元估算，其產(chǎn)業(yè)制造總規(guī)模將達(dá)到860億元，加上技術(shù)研發(fā)和后服務(wù)系統(tǒng)，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈將帶來(lái)千億元的增加值。

4.從公眾環(huán)境改善來(lái)看。以岸基取電替代發(fā)動(dòng)機(jī)燃油，將降低輔機(jī)產(chǎn)生的噪音，給港口周邊公眾帶來(lái)身心健康；同時(shí)也會(huì)改善輪機(jī)人員的工作環(huán)境，保護(hù)了港口的生態(tài)環(huán)境且滿足大眾的心理訴求，保障民生。

四、綠色港口岸電建設(shè)發(fā)展對(duì)策

1.保證岸電來(lái)源的清潔。在保證港口船舶及設(shè)備使用岸電的基礎(chǔ)上，同時(shí)限制煤炭發(fā)電的電能重新應(yīng)用于港口岸電中，否則會(huì)使所在地區(qū)不僅沒(méi)有真正得到環(huán)境保護(hù)的效益，而且還得不到成本節(jié)約的經(jīng)濟(jì)利益。

2.提升兼容性及標(biāo)準(zhǔn)化。水域的復(fù)雜性、船舶以及電網(wǎng)的差異性，要求岸電設(shè)施的兼容性，這既要依靠技術(shù)創(chuàng)新，也可以通過(guò)臨近泊位設(shè)施的分工構(gòu)造來(lái)解決。同時(shí)對(duì)岸電裝置相關(guān)產(chǎn)品（如插座接口等）的技術(shù)規(guī)格等進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，以便增加船舶使用的便利性。

3.有效發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈。由于中國(guó)港口泊位數(shù)量的龐大，港口岸電建設(shè)的推進(jìn)將構(gòu)成較大規(guī)模的生產(chǎn)和制造。因此，要對(duì)這一產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展進(jìn)行有效的引導(dǎo)和合理的規(guī)范，避免形成二次環(huán)境污染現(xiàn)象，同時(shí)要從科研、技術(shù)、裝備制造以及安裝、維護(hù)等進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈整體的構(gòu)造發(fā)展。

4.聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控岸電系統(tǒng)。隨著岸電系統(tǒng)的建設(shè)和擴(kuò)張，為了資源的整合、調(diào)配和安全管理，有必要從整體上對(duì)岸電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。因此，未來(lái)要實(shí)現(xiàn)分級(jí)平臺(tái)的建設(shè)，使岸電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)縱向和水平的信息交互，增強(qiáng)岸電系統(tǒng)的使用效率，并依托于航線形成電力資源的供應(yīng)鏈?zhǔn)焦┙o。

5.充分利用人工智能。未來(lái)人工智能將會(huì)以超過(guò)人們想象的速度發(fā)展，對(duì)岸電設(shè)施的建設(shè)也會(huì)產(chǎn)生極大的影響。智能計(jì)量、切換和信息傳遞等都將需要人工智能化來(lái)完成，因此在岸電建設(shè)過(guò)程中要充分考慮人工智能的發(fā)展方向，在暫未做到的地方做好空間和過(guò)程的預(yù)留，為人工智能的啟用留有足夠的余地。

（作者單位：上海海事大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院）