中国绿色港口岸电建设的前景与发展

韩贤贤 寿建敏

中国经济不断发展，中国港口船舶靠港量日益增加。2016年中国外贸船舶的靠港量就超过19万艘次，若全国港口船舶靠港量按外贸船舶平均规模计算（以外贸货物吞吐量占全国约32%估算等量船舶数量），中国港口每年等同于外贸船舶平均规模的靠港量约达59万多艘次。根据船舶污染物排放以及燃料消耗计算数值关系，对每艘等规模船舶靠港期间的二氧化碳减排量估算，平均每艘次船舶靠港期间耗油约8吨，若全国港口实现岸电供应，则每年将减少温室气体排放达1489.5万吨，同时还将大量减少硫氧化物（SOx）和氮氧化物（NOx）排放导致的空气污染，而且船舶靠港油改电还将减少船舶直接成本的支出。因此，港口岸电建设是绿色港口发展的关键途径，是减少靠港船舶温室气体排放和污染排放的最有效手段。

一、绿色港口的岸电建设

1.面向绿色港口岸电建设的背景。为了制约船舶污染海域环境，约束船舶污染物排放及设备和人员操作等，国际防止船舶造成污染公约（MARPOL）73/78公约得以修订，其中附则6则更是严格要求船舶排放气体中硫氧化物（SOx）和氮氧化物（NOx）的定量标准，以及严禁故意排放臭氧消耗物质。而船舶温室气体排放、自身排污以及运输过程中的污染物排放等问题是国际海事组织（IMO）重点强调的内容。

航运业减少排放以对船舶的监管为主线，建立排放控制区，然后逐渐推广。欧盟最先启动排放控制区，对停泊于欧盟港口水域的船舶，规定了燃油的最低含硫量，对于不达标的船舶则要求关闭发电机，仅依靠港口岸电进行作业。在欧盟之后，美国和加拿大主张建设排放控制区，率先在世界上提出并实行AMP计划。

自2015年12月，我国在珠三角、长三角和环渤海（京津冀）三个主要水域建立了排放控制区之后，一些港口地区的污染排放量大幅降低。根据相关估测，至2020年，三个主要排放控制区水域的船舶排放硫、氮氧化物将比2015年各降低65%和20%，在排放控制区内的主要港口码头也将于2018年年底前全面实行岸电建设。我国作为全球航运量最大的国家，削减靠港船舶的碳排放量和污染控制，将对我国产生较大的绿色影响效应。

2.港口岸电建设历程。早在2000年欧洲的瑞典在哥德堡港渡船码头安装了高压岸电系统，开创了港口岸电建设的先河。而后美国、瑞典、加拿大以及欧洲一些国家的主要港口也开始利用岸电为各类船舶供电。

2009年，青岛港完成5000t级内贸支线码头的低压岸电建设改造，标志着我国对岸电建设的首次尝试。2010年3月，上海外高桥进行了小规模的二期集装箱码头运行移动式岸基船用变频变压供电系统；2010年10月到2011年9月期间连云港先后成功地将高压船用岸电系统、高压变频数字岸电系统分别对接于“中韩之星”邮轮和大型散货船舶；2013年至2014年1月，天津港先后建设了36座低压岸电装置和两座6.6千伏60 赫兹高压岸电装置，实现了所有港务船舶停岸的供电。

随着国家电网公司电能替代工作的持续演化，近几年港口岸电建设也陆续在一些沿海和内河港口进行。2015年，宁波港实现了用电设备在不同频率下亦可稳定工作的功能，日照港首套将10 kV/50Hz工业电源转换成6 kV /50Hz船用电源；2016年，苏州港二套2MW高压船舶岸电系统，厦门集装箱码头集团实现2个15万吨级泊位船电和岸电无缝切换；2017年，辽宁营口港2MW和3MW两套将10kV/50Hz转换成船电，长江中游池州港形成0.5MW船舶岸电系统；2018年， 国投曹妃甸港十个泊位全部實现岸电。

二、中国港口岸电建设特点

供电系统的电压、频率和船舶用电的电压、频率有所差异，使得我国港口岸电设施建设考虑的因素和技术要求更加复杂。中国电网的供电频率为50Hz，而航运业相对蓬勃的美、日、韩等国家的供电频率为60Hz，多半远洋船舶的用电频率也为60Hz，国内航行船舶大多使用50Hz频率电站。同时，中国港口存在着水域复杂、沿海船和内河船规模差距大，地区电网系统电压高低及容量布局差异性大等的特点。因此，港口岸电建设、推广和标准化的难度更大。

在大规模推行港口岸电建设时，既要考虑沿海和内河码头的区别和共通，也要考虑远洋、国内沿海及内河小型船舶的差别。因此，中国港口岸电建设具有独特性，按照不同的应用场面和靠港船舶的用电要求，港口岸电系统大体分成四类：高压大容量岸电系统、高压岸电系统、低压岸电系统、低压小容量岸电系统。到2020年底前，将在全国主要港口和排放控制区内的493个专业化泊位建成向船舶供应岸电的设施，最终将实现100%的泊位岸电覆盖率。

三、港口岸电建设发展前景

1.从大气污染和排放控制来看。以每艘次船舶停靠平均消耗燃油8吨计算，中国港口全部完成岸电系统改造，每年可分别减少NO2、SO2、CO2以及PM10排放36.86、21.2、1489.5和2.7万吨，对我国未来港口区域的减排贡献较大。

2.从船舶和港口运营效益来看。港口从电网公司购电和销售给船公司的差价中获得效益，船舶从电代油中获得效益，每艘次靠港船舶平均可节约2万元，则全国港口完成改造每年可获得总效益为118亿元，具有较好的直接经济效益。

3.从岸电产业发展来看。全国各类码头泊位对岸电装置的需要，促进了技术、制造和服务的全面发展，若沿海泊位改造按照平均一套600万元估算，内河泊位按照平均一套200万元估算，其产业制造总规模将达到860亿元，加上技术研发和后服务系统，整个产业链将带来千亿元的增加值。

4.从公众环境改善来看。以岸基取电替代发动机燃油，将降低辅机产生的噪音，给港口周边公众带来身心健康；同时也会改善轮机人员的工作环境，保护了港口的生态环境且满足大众的心理诉求，保障民生。

四、绿色港口岸电建设发展对策

1.保证岸电来源的清洁。在保证港口船舶及设备使用岸电的基础上，同时限制煤炭发电的电能重新应用于港口岸电中，否则会使所在地区不仅没有真正得到环境保护的效益，而且还得不到成本节约的经济利益。

2.提升兼容性及标准化。水域的复杂性、船舶以及电网的差异性，要求岸电设施的兼容性，这既要依靠技术创新，也可以通过临近泊位设施的分工构造来解决。同时对岸电装置相关产品（如插座接口等）的技术规格等进行标准化，以便增加船舶使用的便利性。

3.有效发展产业链。由于中国港口泊位数量的庞大，港口岸电建设的推进将构成较大规模的生产和制造。因此，要对这一产业链的发展进行有效的引导和合理的规范，避免形成二次环境污染现象，同时要从科研、技术、装备制造以及安装、维护等进行产业链整体的构造发展。

4.联网监控岸电系统。随着岸电系统的建设和扩张，为了资源的整合、调配和安全管理，有必要从整体上对岸电系统进行监控。因此，未来要实现分级平台的建设，使岸电系统实现纵向和水平的信息交互，增强岸电系统的使用效率，并依托于航线形成电力资源的供应链式供给。

5.充分利用人工智能。未来人工智能将会以超过人们想象的速度发展，对岸电设施的建设也会产生极大的影响。智能计量、切换和信息传递等都将需要人工智能化来完成，因此在岸电建设过程中要充分考虑人工智能的发展方向，在暂未做到的地方做好空间和过程的预留，为人工智能的启用留有足够的余地。

（作者单位：上海海事大学经济管理学院）