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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(tǒng)開始，靠港船舶使用岸電技術逐步在全國推廣。金海漿紙業(yè)專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(tǒng)再添一例經典案例，也標志著國產岸電技術的又一突破。

關鍵詞：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70萬噸，船舶柴油發(fā)電機發(fā)電占到港口總碳排量的40%～70%。基本所有的船舶停靠后還要依靠船上自有的柴油發(fā)電系統(tǒng)進行工作，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，國家提倡環(huán)境保護、節(jié)能減排，碼頭船舶岸電應用作為主要內容已被列入重點計劃。作為國家長期堅持的方針，新建碼頭規(guī)劃、設計、建設岸電系統(tǒng)；現有碼頭進行岸電設施改造成為了建設綠色港口的關鍵一環(huán)。

為貫徹落實黨中央、國務院關于生態(tài)文明建設的總體部署，積極推進海南省港口綠色發(fā)展，減少靠港船舶大氣污染物排放，交通運輸部貫徹落實《中共中央國務院關于支持海南全面深化改革開放的指導意見》實施方案中要求“進一步加快水運領域節(jié)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”。

2　項目介紹

金海漿紙專用碼頭為海南洋浦經濟開發(fā)區(qū)，金光集團App紙業(yè)金海漿紙業(yè)有限公司專用碼頭，碼頭建有工作船泊位2個，生產性泊位12個，配備先進環(huán)保的螺旋式卸船機，定制帶斗門座式起重機進行裝卸作業(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1290萬噸，總投資15.03億元。

為堅決貫徹落實黨中央、國務院關于生態(tài)文明建設的總體部署，積極推進港口綠色發(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(tǒng)，為所有靠港船舶提供岸電受電服務。

選取哪種岸電系統(tǒng)、采用何種方案才是最優(yōu)的、最適合的呢？森蘭配合業(yè)主方經過近3個月調研考察，包括對碼頭歷史船舶類型進行摸底，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(tǒng)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，連船時將接電箱與移動式電纜卷盤車連接，再由卷盤車將電纜送至改造后的船用接電箱處連接，進行岸電向船電的輸送。

方案具有靈活性強、穩(wěn)定可靠的優(yōu)勢，同時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(guī)模最大的岸電項目，整個項目投資建設13套森蘭VFPS系列岸電電源系統(tǒng)，分為四個岸電區(qū)域，對碼頭14個泊位進行了全面覆蓋，并于2021年4月實現船舶一次性受電成功。

本項目岸電系統(tǒng)無論在電源系統(tǒng)設計、碼頭前沿的電纜接電箱還是電纜卷盤車的設計上都運用了國內外先進設計理念，為項目的成功奠定了堅實的基礎，系統(tǒng)具備如下特點：

（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(tǒng)設計與船側需求匹配度偏低，需要挑船型，需要船舶進行調整更改方可連接使用，本次岸電系統(tǒng)設計經過充分調研，針對性設計，采用高壓變頻供電、低壓輸出上船方案，完全滿足碼頭現有船型的停靠連接需求，船側無需更改調整，低壓上船也避免了船側增加降壓變壓器的問題，電源與碼頭需求契合度更高，供電質量更高，更有利于提高連船率，實現常態(tài)化連船。

（2）性能最優(yōu)，智能電網回饋：采用高壓四象限岸電電源系統(tǒng)，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過程中，船側發(fā)電機輸出可能存在波動不穩(wěn)情況，傳統(tǒng)兩象限電源對于應對并網過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(tǒng)，智能回饋功能，可完美解決該問題，使連船并網更簡單，系統(tǒng)更可靠，更能適應不同的船舶停靠，真正做到連船“無憂”。

（3）智能、操作使用無憂，多項智能化、人性化設計：

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

· 無擾動同步并網技術，先連船并網再停船上發(fā)電機組，讓連船更順暢，無任何沖擊，全面保障船上負載設備的安全。

· AVR自動穩(wěn)壓技術：自動穩(wěn)壓功能，當岸上電網電壓發(fā)生波動或負載側發(fā)生突變時仍能保證輸出電壓質量，供電更穩(wěn)定。

· 多重保護技術：更完善的多重保護功能，充分保證人員和設備的安全。

3　項目效果和經驗

（1）采用電網供電方式較船舶燃油發(fā)電方式具有明顯的經濟價值，電網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)來講，其經濟價值更加明顯。

（2）改造完成后，采用電網供電方式完全實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)境質量，創(chuàng)造了巨大的社會價值。

（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

洋浦港金海漿紙專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)境質量，創(chuàng)造了巨大的社會價值。同時，該項目森蘭VFPS系列智慧電源系統(tǒng)的順利投運標志著海南走到了國內綠色港口、智慧碼頭建設的前列，也標志著國內岸電技術走在了世界前列。

作者簡介：

葛重源（1986-），男，學士，現任希望森蘭科技股份有限公司高壓技術部經理，長期從事高壓變頻技術的應用與研究。

摘自《自動化博覽》2021年9月刊