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        港口岸電應(yīng)用案例分析

        2021-07-30 04:40:28王軍
        中國設(shè)備工程 2021年14期
        關(guān)鍵詞:岸基控制柜龍?zhí)?/a>

        王軍

        (國電南瑞南京控制系統(tǒng)有限公司,江蘇 南京 211100)

        1 港口岸電

        所謂港口岸電技術(shù),就是當(dāng)船舶等靠停時候,采用碼頭提供的電力系統(tǒng)供電,取代傳統(tǒng)的船舶自身的柴油發(fā)電機供電,當(dāng)前我國已經(jīng)在我國內(nèi)陸及沿海城市等港口區(qū)域獲得了應(yīng)用和推廣,取得了較大的社會效益。實施岸電工程的港口,與正常的船用燃油比較,氮氧化物(NOX)排放量減少97%以上,氧化硫(SOX)減少96%以上,懸浮物(PM)排放量減少96%,COX排放量減少94%。港口岸電技術(shù)的應(yīng)用,對于建設(shè)新型城市、發(fā)展綠色經(jīng)濟、打造宜居城市和可持續(xù)發(fā)展具有重大的社會和經(jīng)濟效益。

        2 南京龍?zhí)陡劭诎峨姂?yīng)用案例分析

        2.1 南京龍?zhí)陡劭?/h3>

        龍?zhí)陡圩匀粭l件非常優(yōu)越,位于長江下游區(qū)域,是長江領(lǐng)域規(guī)模和現(xiàn)代化最大、最高的集裝箱運輸港區(qū),也是南京唯一的國際集裝箱進出口港區(qū),國家級港運樞紐區(qū)。龍?zhí)陡畚挥陂L江南京段,河勢穩(wěn)定,深弘近岸,碼頭前沿常年水深12.5m,最大水深達14.5m,貨源輻射面廣,交通區(qū)位優(yōu)勢明顯,水路、陸地運輸接駁便利,南京龍?zhí)陡劬佑陂L江運輸核心區(qū)域。此港岸線條件十分優(yōu)越,完全可以實施岸電建設(shè)。

        2.2 項目概述

        龍?zhí)陡蹖儆陂L江水系,龍?zhí)陡圩匀粭l件非常優(yōu)越,位于長江下游區(qū)域,是長江領(lǐng)域規(guī)模和現(xiàn)代化最大、最高的集裝箱運輸港區(qū),來往船舶大都是國內(nèi)船,用電頻率與我國電網(wǎng)頻率一致,對于少數(shù)用電頻率為60Hz的船舶未納入本次岸電設(shè)施建設(shè)范疇。對龍?zhí)陡鄹劭诖a頭泊位采用的低壓岸電方案:即在一期至四期碼頭建設(shè)低壓岸電裝置,給靠港船舶提供380V/50Hz的岸電;碼頭前沿低壓配電房提供400V/50Hz的進線電源,碼頭前場設(shè)置低壓接線箱;基于安全考慮,岸電裝置采用分立式,接口和控制分開設(shè)計,每套岸電裝置含岸基插座箱和岸基控制柜兩個箱體。岸基插座箱放置在碼頭邊上,方便船舶接電,岸基控制柜安裝于碼頭對側(cè)護欄上面,以免被貨物箱體碰撞。

        針對港區(qū)現(xiàn)有泊位數(shù)及??看胺N類情況,方案系統(tǒng)圖如圖1所示。前端低壓配電房提供380V、50Hz進線電源給岸電設(shè)備,并且配置抽屜式開關(guān)柜,每個出線柜配備完善的保護裝置,單獨10路出線各自接到碼頭泊位的岸基控制柜,岸基控制柜與岸基插座箱通過電纜相連,岸基控制柜對岸基插座箱進行控制和保護。低壓配電房容量能夠提供10套岸電裝置所需容量,設(shè)計建設(shè)100kVA的岸電接電裝置4套,200kVA的岸電接電裝置4套,300kVA的岸電接電裝置2套,總?cè)萘繛?800kVA。

        圖1 岸電系統(tǒng)示意圖

        2.3 經(jīng)濟效益分析

        龍?zhí)陡鄞a頭停靠的船只以萬噸級以下的國內(nèi)船為主,計算參數(shù)如表1所示。

        表1 經(jīng)濟測算參數(shù)表

        根據(jù)項目測算邊界條件,按照項目10年運營期分析,管理維護費用5%,工業(yè)用電電價0.8601分類岸電項目可得如下投資回報評價。根據(jù)年用電量、項目總投資額、岸電分享收益等主要參數(shù)進行岸電經(jīng)濟效益測算。岸電分享收益為岸電服務(wù)電價減去用電電價,分享收益0.7399(元/kWh)(如表2)。

        表2 岸電系統(tǒng)10年運營經(jīng)濟評價分析表(服務(wù)費1.6元/kWh)

        據(jù)統(tǒng)計,船舶燃油消耗率約為0.5kg/kWh。燃油消耗率與年用電量相乘可以得出年消耗柴油總數(shù)。依照柴油市場價格就可計算出船舶年燃油費用區(qū)間值[1.7~3.15]元/kWh(注:按照當(dāng)前清油(0#柴油)6300元/噸計算,折算到每電度的燃油成本為3.15元/kWh;一般重油價格是清油的0.54倍,折算到每度電的用油成本1.7元/kWh)。

        全部燃油清油價格較貴,而全部燃油重油會對發(fā)電機組產(chǎn)生一定的損耗,所以,實際上船舶靠港期間都是重油和清油混合燒,按1:1燃燒折算到每電度的燃油成本約為2.4元/kWh。岸基供電采用低壓上,船舶免于改造,船方不用支付額外的費用,服務(wù)電費按1.6元收取遠低于燃油成本,更能促進船方的接電意愿。促進電力增供擴銷總數(shù)約150萬kWh/年。

        2.4 社會效益分析

        船舶使用岸電不僅具有一定的經(jīng)濟性還具有極大的社會效益,根據(jù)GB 20891-2007規(guī)定,每kWh為3.5g CO,1.0g HC,6.0g NOx,0.2gPM,煙氣總量10.7g,船供電后的減排如表3所示。

        表3 船供電后的廢氣減排表(年總用電量1495200kWh)

        由上表可以看出,岸基供電年用電電量1495200kWh,廢氣減排總量為16.1t。港口岸電的發(fā)展和使用,是現(xiàn)代化、綠色港口的發(fā)展趨勢和優(yōu)勢所在。國內(nèi)外眾多專家已經(jīng)反復(fù)研究和論證,港口岸電技術(shù)的實施,是從技術(shù)上和功能上消除港口污染和防治污染的核心手段,該技術(shù)已經(jīng)在歐美等發(fā)達國家得到了大力的發(fā)展和推廣。我們可知,岸電技術(shù)的推廣和應(yīng)用,在環(huán)境治理,特別是節(jié)能減排上有重大的意義,在發(fā)展綠色經(jīng)濟方面也起到了重大的作用。

        3 結(jié)語

        按照船舶燃油消耗率約為0.5kg/kWh,年用電量1495200kWh計算,南京龍?zhí)陡劭诎峨娤到y(tǒng),每年節(jié)約燃油為747.6t/年。2020年年底前在全國主要港口和船舶排放控制區(qū)內(nèi)港口共布局493個具備向船舶供應(yīng)岸電能力的專業(yè)化泊位,其中沿海366個、內(nèi)河127個。按照每個泊位每年節(jié)約燃油747.6t/年,年用電量1495200kWh計算,如果全部是實施岸電系統(tǒng)后,全年節(jié)約燃油368566.8t/年,用電量7.4億kWh,減少廢氣排放7937.3t。因此,積極推廣港口岸電從能源節(jié)約、擴大用電量、減少污染排放等方面具有現(xiàn)實意義。全面推廣港口岸電技術(shù)的實施和應(yīng)用,促進電對油的替代發(fā)展,提供高效的船舶電能,從根本上對港口停泊期間有毒有害氣體等污染物的消除,降低船舶期間噪聲污染等,對于港口環(huán)境質(zhì)量的改變,促進港口和諧發(fā)展,建設(shè)現(xiàn)代化港口,具有重大的社會和經(jīng)濟效益。

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