作者 | 葛重源

摘要：船舶靠港使用岸電，是減少船舶污染物排放的有效手段。我國自2010年首次采用高壓岸電系統開(kāi)始，靠港船舶使用岸電技術(shù)逐步在全國推廣。金海漿紙業(yè)專(zhuān)用碼頭岸電項目的順利建設完工，為森蘭推行智慧型岸電系統再添一例經(jīng)典案例，也標志著(zhù)國產(chǎn)岸電技術(shù)的又一突破。

關(guān)鍵詞：綠色港口；四象限；岸電電源

1　項目背景

我國是世界上最大的航運國家，2020年全國港口貨物吞吐量完成145.5億噸，港口集裝箱吞吐量完成2.6億標箱，港口貨物吞吐量和集裝箱吞吐量都居世界第一位。保守估計，目前靠泊我國港口船舶年消耗燃料油約70萬(wàn)噸，船舶柴油發(fā)電機發(fā)電占到港口總碳排量的40%～70%?；舅械拇巴？亢筮€要依靠船上自有的柴油發(fā)電系統進(jìn)行工作，不僅造成了能源的浪費，更造成了港口嚴重的空氣污染。近年來(lái)，國家提倡環(huán)境保護、節能減排，碼頭船舶岸電應用作為主要內容已被列入重點(diǎn)計劃。作為國家長(cháng)期堅持的方針，新建碼頭規劃、設計、建設岸電系統；現有碼頭進(jìn)行岸電設施改造成為了建設綠色港口的關(guān)鍵一環(huán)。

為貫徹落實(shí)黨中央、國務(wù)院關(guān)于生態(tài)文明建設的總體部署，積極推進(jìn)海南省港口綠色發(fā)展，減少靠港船舶大氣污染物排放，交通運輸部貫徹落實(shí)《中共中央國務(wù)院關(guān)于支持海南全面深化改革開(kāi)放的指導意見(jiàn)》實(shí)施方案中要求“進(jìn)一步加快水運領(lǐng)域節能環(huán)保建設，嚴格新建碼頭岸電設施建設，引導和鼓勵現有碼頭加快岸電設施改造，支持海南提前完成港口岸電設施的改造任務(wù)”。

2　項目介紹

金海漿紙專(zhuān)用碼頭為海南洋浦經(jīng)濟開(kāi)發(fā)區，金光集團App紙業(yè)金海漿紙業(yè)有限公司專(zhuān)用碼頭，碼頭建有工作船泊位2個(gè)，生產(chǎn)性泊位12個(gè)，配備先進(jìn)環(huán)保的螺旋式卸船機，定制帶斗門(mén)座式起重機進(jìn)行裝卸作業(yè)，水平運輸采用管狀帶式輸送機及U型皮帶輸送機。設計年吞吐量1290萬(wàn)噸，總投資15.03億元。

為堅決貫徹落實(shí)黨中央、國務(wù)院關(guān)于生態(tài)文明建設的總體部署，積極推進(jìn)港口綠色發(fā)展，減少靠港船舶大氣污染物排放，海南金海漿紙業(yè)有限公司為碼頭全面建設船舶岸電電源系統，為所有靠港船舶提供岸電受電服務(wù)。

選取哪種岸電系統、采用何種方案才是最優(yōu)的、最適合的呢？森蘭配合業(yè)主方經(jīng)過(guò)近3個(gè)月調研考察，包括對碼頭歷史船舶類(lèi)型進(jìn)行摸底，最終將方案確定為高壓輸入、低壓上船方案，采用森蘭最新一代VFPS系列智慧電源系統將6kV/50Hz電源轉變?yōu)?50V/60Hz及400V/50Hz可變雙頻雙壓輸出至碼頭接電箱，連船時(shí)將接電箱與移動(dòng)式電纜卷盤(pán)車(chē)連接，再由卷盤(pán)車(chē)將電纜送至改造后的船用接電箱處連接，進(jìn)行岸電向船電的輸送。

方案具有靈活性強、穩定可靠的優(yōu)勢，同時(shí)全面兼顧所有泊位靠港船舶需求，項目建成后也將成為目前國內單體規模最大的岸電項目，整個(gè)項目投資建設13套森蘭VFPS系列岸電電源系統，分為四個(gè)岸電區域，對碼頭14個(gè)泊位進(jìn)行了全面覆蓋，并于2021年4月實(shí)現船舶一次性受電成功。

本項目岸電系統無(wú)論在電源系統設計、碼頭前沿的電纜接電箱還是電纜卷盤(pán)車(chē)的設計上都運用了國內外先進(jìn)設計理念，為項目的成功奠定了堅實(shí)的基礎，系統具備如下特點(diǎn)：

（1）定制型設計，更適合金海漿紙碼頭現有船型：目前建設的部分岸電項目連船率不高，其主要原因為系統設計與船側需求匹配度偏低，需要挑船型，需要船舶進(jìn)行調整更改方可連接使用，本次岸電系統設計經(jīng)過(guò)充分調研，針對性設計，采用高壓變頻供電、低壓輸出上船方案，完全滿(mǎn)足碼頭現有船型的?？窟B接需求，船側無(wú)需更改調整，低壓上船也避免了船側增加降壓變壓器的問(wèn)題，電源與碼頭需求契合度更高，供電質(zhì)量更高，更有利于提高連船率，實(shí)現常態(tài)化連船。

（2）性能最優(yōu)，智能電網(wǎng)回饋：采用高壓四象限岸電電源系統，國內目前大部分港口均采用兩象限電源，局限性較大，其主要原因為在同步并網(wǎng)過(guò)程中，船側發(fā)電機輸出可能存在波動(dòng)不穩情況，傳統兩象限電源對于應對并網(wǎng)過(guò)程中逆功率的應對能力存在局限性，而采用高壓四象限電源系統，智能回饋功能，可完美解決該問(wèn)題，使連船并網(wǎng)更簡(jiǎn)單，系統更可靠，更能適應不同的船舶?？?，真正做到連船“無(wú)憂(yōu)”。

（3）智能、操作使用無(wú)憂(yōu)，多項智能化、人性化設計：

· 新一代智能操控系統：一鍵啟動(dòng)讓操控更簡(jiǎn)單，系統智能故障判斷、智能報表提取、智能報警等功能，更貼近用戶(hù)需求，人性化設計，讓系統具備更高的自動(dòng)化水平，操作更便捷，使用更舒心。

· 無(wú)擾動(dòng)同步并網(wǎng)技術(shù)，先連船并網(wǎng)再停船上發(fā)電機組，讓連船更順暢，無(wú)任何沖擊，全面保障船上負載設備的安全。

· AVR自動(dòng)穩壓技術(shù)：自動(dòng)穩壓功能，當岸上電網(wǎng)電壓發(fā)生波動(dòng)或負載側發(fā)生突變時(shí)仍能保證輸出電壓質(zhì)量，供電更穩定。

· 多重保護技術(shù)：更完善的多重保護功能，充分保證人員和設備的安全。

3　項目效果和經(jīng)驗

（1）采用電網(wǎng)供電方式較船舶燃油發(fā)電方式具有明顯的經(jīng)濟價(jià)值，電網(wǎng)用電成本低于燃油發(fā)電成本的一半以上，而對于具有自主發(fā)電能力的企業(yè)來(lái)講，其經(jīng)濟價(jià)值更加明顯。

（2）改造完成后，采用電網(wǎng)供電方式完全實(shí)現了碼頭靠港船舶零油耗、零排放、零噪聲，大幅改善港口環(huán)境質(zhì)量，創(chuàng )造了巨大的社會(huì )價(jià)值。

（3）對于不同的碼頭、不同的船舶，其電源設計方案不同，針對性的設計和改造方可達到岸電改造目的，實(shí)現常態(tài)化連船，本項目前期詳細的調研、針對性的設計是項目成功的重要基礎。

4　結語(yǔ)

洋浦港金海漿紙專(zhuān)用碼頭岸電項目的順利建成投運，對碼頭所有泊位的一次性全覆蓋，充分響應了國家對綠色港口的建設精神，實(shí)現了碼頭靠港船舶零油耗、零排放、零噪聲，大幅改善港口環(huán)境質(zhì)量，創(chuàng )造了巨大的社會(huì )價(jià)值。同時(shí)，該項目森蘭VFPS系列智慧電源系統的順利投運標志著(zhù)海南走到了國內綠色港口、智慧碼頭建設的前列，也標志著(zhù)國內岸電技術(shù)走在了世界前列。

作者簡(jiǎn)介：

葛重源（1986-），男，學(xué)士，現任希望森蘭科技股份有限公司高壓技術(shù)部經(jīng)理，長(cháng)期從事高壓變頻技術(shù)的應用與研究。

摘自《自動(dòng)化博覽》2021年9月刊