德国汉堡港阿尔托那邮轮码头绿色岸电经验及启示

杜　譞　李宏涛　温源远

(环境保护部环境保护对外合作中心，北京　100035)



德国汉堡港阿尔托那邮轮码头绿色岸电经验及启示

杜譞李宏涛温源远

(环境保护部环境保护对外合作中心，北京100035)

【摘要】近年来随着货运和客运量增长，靠港船舶排放逐渐成为影响沿海港口城市空气质量的重要问题。在欧洲，船舶是污染大气最严重的交通工具，部分港口应用靠港船舶岸上电源系统供电(岸电)技术作为解决船舶排放的重要举措。当前，随着我国雾霾“攻坚战”的持续深入，船舶污染亟待管控。本文以德国汉堡港的阿尔托那邮轮码头绿色岸电为例，解析其对策理念、工程设计、法规政策、融资途径、社会参与等情况，以期为我国制定绿色岸电推广政策、减少船舶污染物排放、改善环境空气质量提供有益借鉴。

【关键词】船舶污染；绿色岸电；空气质量

汉堡港是德国最大的港口，欧洲第二大集装箱港，也是世界最大的自由港，邮轮数量众多，货运船舶量不断增长。2013年，汉堡港停泊过的船舶数量约为20，000艘，其中邮轮为178艘，2025年将增加到300艘以上。汉堡市船舶污染是氮氧化物(NOx)的首要来源，排放分担率达到38%，可吸入颗粒物(PM10)的排放分担率达到17%，仅次于工业和机动车污染。停靠船舶排放的空气污染成为汉堡港的巨大挑战，尤其是能耗高、排放高的邮轮，已成为德国和欧盟的关注焦点。

图1　汉堡2012年各行业的污染物排放分担率

1阿尔托那邮轮码头岸电工程

1.1对策理念系统化

为了应对日益增多的邮轮和货运船舶，满足欧洲法律规定并改善汉堡市空气质量，汉堡市政府与汉堡港务局(HPA)联合确定实施“智慧港口能源”总体方案，倡议系统性地减少港口区域污染和降低能耗。“智慧港口能源”方案的四大支柱为可再生能源、能源效率、智慧能源和移动性。其中的“移动性”支柱主要关注通过创新减少非道路移动源有害排放物，其中一个子项目为阿尔托那邮轮码头岸电项目。

汉堡经济事务、运输和创新部(BWVI)与汉堡港务局合作推动阿尔托那邮轮码头岸电项目，由汉堡港务局具体负责实施，自2011年12月开始修建阿尔托那岸电设施，从2015年第三季度开始为停靠在该码头的邮轮提供岸电服务。阿尔托那岸电设施使用可再生能源供电，将减少一半以上CO2排放，同时降低大气污染。

1.2法律法规完备化

1.2.1欧盟相关法律法规

阿尔托那邮轮码头岸电项目需要遵守欧盟空气质量、船舶排放、能源消耗等方面法律法规。欧盟颁布2005/33/EC指令，从2010年1月1日开始，强制要求在欧盟港口停泊(包括锚泊、系浮筒、码头靠泊)超过2小时的船舶在港期间必须使用硫含量低于0.1%的燃料油或者停掉所有辅机使用岸电。欧盟《环境空气质量指令》(2008/50/EC)要求各成员国到2015年将城市地区的可吸入颗粒物含量控制在年平均浓度20微克/立方米以下。此外，欧盟制定了航运业大气排放的法规，并且提出2020年前将欧洲能源消耗减少20%的总体目标。

1.2.2全欧交通网络指导方针

由于阿尔托那邮轮码头岸电项目获得全欧交通网络(TEN-T)项目的资助，也需要遵守TEN-T指导方针中与船用岸电设施建设相关的条款和要求。

表1　全欧交通网络项目指导方针的相关规定

1.2.3项目建设相关的其他法律法规

除了欧盟有关指令以及TEN-T指导方针之外，下表列出了阿尔托那邮轮码头岸电项目在建设和运营过程中需要考虑的一些法规：

此外，所有施工活动必须遵守德国的法律，如《联邦排放控制法》及实施细则和《联邦自然保护法》及汉堡相关的实施细则。

1.3工程设计科学化

靠港船舶使用岸电是指船舶在靠港以后，利用电缆连接岸上供电系统和船舶受电系统，关停船舶自身辅机燃油发电，以达到减少排放的目的。阿尔托那岸电设备在全球技术领先，其变频换流站可根据不同的能源需求进行频率变换，供电装置可以移动并能满足不同邮轮的连接需求。该工程旨在减少邮轮的污染物排放，但也为未来推广到货船等各类船舶做好铺垫。

岸电可采用码头发电或者将装置连接到城市主干电网两种方式，阿尔托那邮轮码头的岸电设施与汉堡10kV中高压主干电网相连，电力通过电缆传输到码头变频换流站，转换为邮轮船舶合适的频率，可向载有2500名乘客的邮轮提供12MVA/6.6kV/60Hz或12MVA/11kV/60Hz的电源。变频换流站至关重要，可将频率从10kV/50Hz分别转换到11kV/60Hz或6.6kV/60Hz。变频换流站通过供电装置输向邮轮输送电力，阿尔托那邮轮码头岸电项目供电装置拥有灵活的机械手臂，不但能够随着船舶一起移动，而且能适应不同规模的潮汐。项目通过船侧的遥控装置来控制机械手臂，因此无需地勤人员。由于邮轮的尺寸大小以及对岸基电源高度的要求不同，建造和装备满足个体需求的供电装置非常重要。由于可以水平和垂直移动，阿尔托那邮轮码头岸上的供电设备具备足够的灵活性。

表2　项目需考虑的欧盟及国家法律

图2　岸电基本原理

1.4融资渠道多元化

邮轮岸电成本大大高于渡轮或集装箱运货船的普通岸电装置。一方面为了满足大量的邮轮电力需求，必须使用成本高昂的主干电网连接设备。另一方面，还要需要适应不同的频率，邮轮上的电网频率为北美电网的60Hz，而欧洲电网供电频率为50Hz，因此，需要安装高成本的变频换流设备以适应不同电力需求。

阿尔托那岸电设施建设成本高达1000万欧元，而运营成本达到8.4万欧元，该项目开发与建设一直受到欧盟的补贴。欧盟委员会经全欧交通网络项目(TEN-T)2007至2013年间提供355万欧元资助欧洲的交通基础设施建设和升级项目，全欧交通网络项目在2014至2020年期间总预算将达到262亿欧元。与此同时，欧盟“地平线2020”计划资金规模为800亿欧元，也将为能源、环境和气候、创新以及运输领域提供资金支持。此外，汉堡港务局已向德国联邦环境、自然保护、建筑和核安全部申请了“生态创新方案”项目。

1.5项目参与社会化

政府、企业不同程度参与了阿尔托那邮轮码头岸电项目，各司其职，实现多方共赢。

汉堡港务局负责规划、开发和实施该项目。总承包商则是汉堡市“西门子”子公司。经济事务、交通和创新部以及城市发展和环境部作为汉堡地方机关直接参与项目，分别负责基础设施以及环境事务，研究汉堡市开发可持续和环境友好型邮轮旅游业务。停靠汉堡港的邮轮公司是项目的客户。其中，“AIDA”公司的邮轮经常停泊在汉堡港口，该公司在项目规划过程中已对项目提供了支持，在一条邮轮(AIDAsol) 装配了岸电基础设施，参与了概念设计。

此外，邮轮码头以及汉堡周边居民虽然没有直接参与项目，但他们是该项目最大受益者之一，有害排放得到了明显削减，将有助于提高当地人民的生活质量。

表3　成本和融资计划概述

2全球其他岸电工程的情况

2.1德国类似的岸电项目

德国另一个创新项目是汉堡哈芬市邮轮码头岸电项目，与阿尔托那码头不同，该项目没有采用主干电网供电，而是利用移动充电驳船供电。该项目采用76米长的电力驳船应用液化天然气或智能电力系统，靠岸时在一个体积小而高效的热电站中充电，然后将电能通过电力基础设施终端供应给船舶。项目成本为200万欧元，此类创新型混合动力充电船具备更大的灵活性。第一艘充电船于2014年10月抵达汉堡，终端基础设施的建设自2014年10月开始，并于2014年底完成。终端项目的基础设施建设费用在地方上由汉堡市资助，在国家层面上则由联邦环境、自然保护、建设和核安全部提供资助。混合动力驳船项目的开发和投资由私营企业负责。

2.2全球其他类似的岸电项目

在全球范围内，世界主要港口通过“世界港口气候计划”达成了承诺，在继续行使交通运输和经济中心职能的同时，减少港口运营的温室气体排放，在世界主要港口推广岸电。下表列出了包括货船在内的全球岸电概况。

表4　提供岸电的港口

3对我国绿色岸电发展的启示

全球十大港口，我国占据八席，吞吐量约占全球四分之一，船舶和港口污染严重影响空气质量和居民健康，发展绿色岸电是实现我国航运和港口城市绿色发展的有效途径。

一是优化发展理念。贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，积极倡导“以电代煤、以电代油”，开展港口岸电替代工作，促进节能低碳清洁的内河航运以及海洋经济发展。

二是严格执行法律法规政策。落实《大气污染防治法》《船舶港口污染防治专项行动实施方案(2015-2020)》《珠三角、长三角、环渤海(京津冀)水域船舶排放控制区实施方案》等政策法规要求，新建码头配套建设岸电设施，现有码头逐步改造增加岸电设施，船舶优先使用岸电，重点推进珠三角、长三角、环渤海(京津冀)排放控制区主要港口岸电设施建设。

三是推动建立激励机制。对岸电建设以及使用岸电的船舶进行财政补贴，降低岸电建设和运营成本，引导靠港船舶使用岸电，开展码头岸电示范项目建设，加快港口岸电设备设施建设和船舶受电设施设备改造。

四是加快技术研发推广。针对国际航行、沿海船舶的高压岸电供电系统和内河、港作、公务船舶的低压岸电供电系统，开展岸电设备、岸船接口、船上油路电路切换等关键技术的研发和推广。

参考文献：

[1]NiklasBeermann，KatjaHltkemeier.CaseStudyOnshorePowerSupplyFacilityattheCruiseTerminalAltonainHamburg[R].Hamburg：HafenHamburgMarketinge.V.，2014.

[2]张雷波，徐海栋，尹立峰，等.国内外岸电技术的应用及发展[J].世界海运，2015，38(10)：13-16.

[3]田鑫，杨柳，才志远，赵波.船用岸电技术国内外发展综述[J].智能电网，2014，2(11)：9-14.

[4]中国环境与发展国际合作委员会.中国环境保护与社会发展[J].环境与可持续发展，2014，39(4)：28-45.

[5]中国环境与发展国际合作委员会.可持续消费与绿色发展[J].环境与可持续发展，2014，39(4)：46-60.

[6]中国环境与发展国际合作委员会.中国绿色发展中的企业社会责任[J].环境与可持续发展，2014，39(4)：74-87.

作者简介：杜譞，高级工程师，主要研究方向为全球环境政策研究

通讯作者：李宏涛，高级工程师，主要研究方向为全球环境政策研究

中图分类号：X21

文献标识码：A

文章编号：1673-288X(2016)04-0040-04

Experience and implications of the Onshore Power Supply FacilityattheCruiseTerminalAltonainHamburg，Germany

DU XuanLI HongtaoWEN Yuanyuan

(Foreign Economic Cooperation Office，Ministry of Environmental Protection，Beijing 10035，China)

Abstract：This paper introduced the experience of onshore power supply facility at the Cruise Terminal Altona in Hamburg，Germany，analyzed the concepts，engineering design，policies and regulations，financing channels，social participation，in order to support for policies of green onshore power promotion，reduction of the ship emission，and air quality improvement.

Keywords：ship pollution；green shore power；air quality

引用文献格式：杜譞等.德国汉堡港阿尔托那邮轮码头绿色岸电经验及启示[J].环境与可持续发展，2016，41(4)：40-43.