国网沧州公司为港口提供智能用电服务

王强

从河北省沧州市区向东80公里即是正在火热建设中的渤海新区，在京津冀一体化发展和“一带一路”的大背景下，这里积极承接京津的产业转移，各类企业落户的消息纷至沓来，这片土地正在迎接更广阔的发展前景。

黄骅港，渤海新区的核心，年吞吐量1.7亿吨，我国第二大煤炭输出港，当下更是被冠上了诸多新的头衔——智能港口试点、“一带一路”的物流中心、新欧亚大陆桥的东桥头堡，等等。

临近五一，船主王寿春的浮吊船正在用岸上电源给往来船只装卸货物，他乐呵呵地介绍说十天就能省一万块钱。原来，为了给正在打造的智能港口——黄骅港提供智能服务，国网沧州供电公司在黄骅港实施“船用岸电”示范项目，全面改造电力系统，使供电更加智能化的同时，“以电代油”的新模式更是为港口和船主们节约了52%的能源成本。

如果说“船用岸电”给王寿春这样的船主带来了经济利益，那么，同时推出的“岸电入海”工程则可为国家每年减少污染物排放量900余吨。一条海底电缆直通中石油公司海上作业平台，智能化的用电管理正在这里拉开序幕。

智能用电形成网络

以在线监测、远程诊断与云服务为代表的智能服务成为今年智能制造的重点内容之一，而供电企业正是智能服务的代表。站在沧州供电公司的调度室里，可以看到每座电塔的详细数据，而黄骅港更是重点关注对象。作为河北南网区域内唯一拥有沿海港口供电职能的供电公司，沧州供电公司充分利用这一优势，相继推出“岸电上船”（也称“船用岸电”）、“岸电入海”工程，以大数据、信息化技术将智能用电形成网络。

对于“岸电入海”工程，主要针对海洋石油钻井平台。在距离渤海新区海岸10公里处，中石油有两处海上钻井作业平台，由于地理位置特殊，该平台脱离电网，只能采取“自发电”模式，依靠2万千瓦大型柴油发电机组维持平台设施运转，因燃油消耗大、设备折旧快，发电成本高达1.8元/千瓦时，且电源独立运行，供电可靠性差，对企业经济效益造成一定影响。

通过数据分析，借助距离海岸最近的埕海变电站功能优势，从陆地援电入海，利用埕海110千伏变电站，向岸边架设35千伏线路，再通过海底电缆连接客户海上作业平台变压器，经变压器对平台工作、生活设施供电，逐步替代海洋石油钻井平台自身柴油发电机组，实现由岸电带动平台作业的目的，为中石油海上钻井平台油气生产提供电力保障。自此，将海洋石油用电纳入到大电网系统，可以进行数字化的统一调度。

据悉，该工程于2013年4月立项，同年11月10日正式投运，总投资约为5亿元人民币。工程投运后年增售电量1.6亿千瓦时，按每千瓦时0.86元计算，此海洋钻井平台可节约52%的用能成本，而且岸电技术成熟，可靠性高，不易发生停电事故。

“岸电入海”只是沧州供电公司针对黄骅港实施的智能服务之一。第二项是“岸电上船”工程。2014年9月，河北南网做了长达近60页的《国网河北电力渤海新区智能港口岸电电能替代示范项目可行性研究报告》（下称“可行性报告”），具体负责项目实施的沧州供电公司在综合港区改造项目中采用10千伏岸电应用系统，在3000吨码头试点建设项目中采用0.4千伏岸电应用系统，通过变频、变压电源，解决了来自世界各国的船只用电设备电压、频率各不相同的难题，利用低压上船方式为靠港的船舶提供岸电支持，最终实现“船用岸电，以电代油”。

船用岸电技术，是指船舶在停泊码头期间接入码头的岸电电源，获得其泵组、通风、照明、通信和其他设施所需电力，关闭自身的柴油发电机组，既可以减少柴油燃烧颗粒及温室气体排放（港区内零排放），达到改善港口空气质量的目的，又可以使用价格低廉的电力降低船舶运营成本。

可行性报告指出，船舶供岸电电源系统可分为三个部分：岸上供电系统、电缆连接设备和船舶受电系统。岸上供电系统是将高压变电站交流电变频、变压后，供应到靠近船舶的连接点；电缆连接设备是指连接岸上供电箱与船舶受电装置间的电缆和设备；船舶受电系统是指在船上固定安装船舶受电系统，其主要包括电缆盘、船上变压设备以及船舶电气管理装置等。三个部分完全数字化相连接就形成了一个智能化的供电服务体系。

智能改造管理的环保账和经济账

除了以大数据和新技术为特点的供电服务体系，对于黄骅港的智能改造还将继续引进合同能源管理等新模式，更好地算一笔环保账和经济账，这也符合工业2025中绿色制造的初衷。

首先是环保账。根据国际环保组织自然资源保护协会的《船舶港口空气污染防治白皮书》，一艘使用3.5%含硫量燃油的中大型集装箱船，以70%的功率行驶，其排放PM2.5的水平与50万辆使用国四油品的货车相当。特别是船舶停靠期间，废气排放量更大。

由此可见，船舶在港靠泊期间，燃油发电机会产生大量有害物质，严重制约了港口的可持续发展。据了解，全球70%的船舶废气排放发生在近港区域，其中60%-90%发生在停泊期间，并且扩散速度很快，对港口附近区域尤其是人口密集区造成严重空气污染。据有关数据显示，使用岸电与正常的船用燃油比较，氮氧化物（NOx）排放量减少97%，氧化硫（SOx）减少96%，悬浮物（PM）排放量减少96%，COx排放量减少94%。

其次是经济账。大数据的智能服务会带来哪些经济效益？

长期以来，在港口运营管理中，码头船舶装卸货物、疏浚航道主要依赖船载发电机组提供动力，稳定性差且能耗高，每年船舶燃油费就占到码头运营总成本的50%，而改造后比之前的用油可节约52%的成本，这样算来每年可为港口运营节约26%的成本，是这一笔巨大的经济效益。

据悉，黄骅综合港发展优势独特，该港位于渤海湾穹顶处，是河北省中南部以及鲁北、豫北、晋北和陕西、内蒙古等中西部地区陆路运输距离最短的港口，从沧州黄骅港经省会石家庄、山西太原、宁夏中卫，由新疆出境，途径中亚、欧洲到荷兰鹿特丹，将形成世界上最短的被称为超级地理现象的亚欧大陆桥新通道，它比原亚欧大陆桥要缩短500公里，亚欧贸易通过此通道比远洋运费节省20%，时间节省40%，是一条极富国际贸易潜力的国际贸易“黄金走廊”。如此广阔的发展前景也使得黄骅港必须践行绿色港口的可持续发展模式，同时，为了与国际先进港口竞争，也必须实现智能化、数字化，并多举措降低成本，增加效益。

目前，北美和欧洲使用岸电数量较多，欧洲在推动减排的过程中，注重应用财政和经济手段，调整投入和产出的关系，具体措施包括免除靠港船舶使用岸电的税收和征收15欧元/t二氧化碳排放的碳税。瑞典政府经欧盟批准，自2011年11月1日起，将靠港船舶使用岸电近似免税（税率由 0.28 瑞典克朗/kWh 降低到 0.005 瑞典克朗/kWh）。为促进靠港船用岸电技术的应用，2011年年初欧洲海港联合会（ESPO）和欧共体船东协会（ECSA）联合要求，在修改2003/96/ EC 指令“欧共体能源产品和电力税收框架”时，免除靠港船舶使用岸电的税收，2011年4月欧盟修改2003/96/EC 指令时，明确2020年12月31日之前欧盟成员国应免除直接供应船舶使用电力的税收。

国内应用岸电港口较少，唯一运营的港口仅连云港，其59#码头“中韩之星”渡轮实现了岸电接入。连云港港务公司的处理方式是以0.8元/kWh的成本向电力公司购电，然后以1.3元/kWh的价格卖给船方，以为船舶提供岸电用电服务费收取。如果靠港船舶采用自身柴油发电机发电，用电成本在1.8元/kWh左右，可见，靠港船舶采用岸电可以降低船主0.5元/kWh的用电成本。为了促进岸电技术的推广应用，应寻求一种可持续发展的岸电运营模式，此次黄骅港项目将对岸电运营模式进行探索应用，从岸电计量计费、合同能源管理、节能应用补贴等方面开展研究，提出切实可行的运营模式，促进岸电技术在国内的推广应用。