国际港口码头岸电系统的应用

国际港口码头岸电系统的应用

作为中国的主要发展公司，中南海集运目前拥有138艘船，年运输能力约为5.5831万吨。航线贯穿世界主要贸易区和中国沿海地区的主要港口，积极推动国内海运铁路运输运输，成为世界各国的伦理分布情况。近年来,中海集运按照中国海运的统一部署,牢记央企责任,把握时代发展脉搏,积极奉行中国海运“三精”(精心、精细、精品)管理理念,以实践科学发展观,深入开展精细化管理为载体和动力,坚持在实践中提炼,在探索中升华,把低碳减排视为己任,在实施全球发展战略中,始终把加强港航合作,支持港口环保,创造和谐共赢放在突出的重要位置。1美国对船舶岸电的基本要求众所周知,船用发电柴油机所使用的燃料主要是重、柴油。而燃烧重、柴油后所产生的CO2和NOx、SOx是直接排放于大气层的。NOx和SOx是破坏大气臭氧层的主要污染物。因而建立在中心城区或其附近的港口、码头空气质量的恶化严重影响了城市空气质量。加强港口码头环境保护,改善港口城市空气质量,共同应对日益严重的全球变暖问题,已成为世界各主要港口的共同课题。目前,国际上一些先进港口国家已出台了相关规范,来限定靠泊船舶的绿色环保指数,要求挂靠码头的船舶在港装卸期间使用码头岸电,并且要求停靠该码头使用岸电的船舶数量要达到70%以上。随着各国对绿色环保要求越来越高要求的时间推移,该百分比数还要增加。美国是率先在世界上提出凡是在本国港口新建码头均要建立“非传统性船舶电源”(AMP)的国家,其要求停靠该码头作业的船舶,停止船舶发电机的使用,而改用岸电电源供电,以期做到无污染。中海集运是最早采用规模化“AMP”供电的班轮公司并与美国洛杉矶港务局就使用岸电进行专项合作。2004年5月18日,中海集运“新扬州”轮停靠洛杉矶100号码头,第一次使用了“AMP”岸电系统来供电,整套岸电系统在72小时运行中,始终保持正常、无故障状态,取得成功,创造了大型商船营运停靠码头使用岸电供电的历史。自运行以后的几年里,洛杉矶100号码头使用AMP岸电系统供电日趋正常,2009年全年共使用AMP达55艘次,今年以来共使用AMP计24艘次,已经达到装有AMP船舶100%的使用率。国际上将船舶岸电设施称为:AlternativeMarintimespower(AMP),我们将其译成为“非传统性船舶电源”。具体的解释是当船舶停靠港口、码头时,船舶电源的供给是非传统性船舶动力(岸电)供给,而不是船舶传统燃料动力的发电机电源。2国内船舶使用趋势今天,中海集运与上港集团联合科研使用“移动式岸基船用变频变压供电系统”供电船舶取得圆满成功!这是颠覆中国传统航运动力的新思维,让我们看到节能减排,绿色低碳的新创举,翻开港航共建绿色水运的新篇章。下面具体介绍一下中海集运使用AMP船舶的情况。从2001年开始至今,中海集运呈现跨跃式的发展。公司先后在国内外新造了4050TEU以上载箱量的集装箱船近五十艘。其中,在国内沪东中华船厂和大连新船重工分别建造了4250TEU、5688TEU以及8530TEU集装箱船共计40艘,其中装有AMP共有33艘(参见表1)。目前我司装有岸电设备的船舶数量占在国内新造船舶的82.5%。为推进大型船舶使用岸电,包含前期研发、设备采购和安装、试验等共投入资金近1300万美元,体现大型国企的社会责任。可以讲,拥有高比例AMP岸电设备的船队,中海集运处于世界航运公司的领先位置。这充分表明了中国海运、中海集运对建设绿色环保码头与低碳减排船队,不是停留在口头上,而是体现在实际行动上!通过使用岸电,从2009年至今我司已减少使用燃油:2132.2吨(其中4250TEU船舶减少:125.3吨、5688TEU船舶减少:355.7吨、8530TEU船舶减少:1651.2吨);因此经换算共减排CO2:6835.9吨CO2、减排NOx:185.5吨、减排SOx:64吨;为降低港口的大气污染作了贡献。3种形式的混合式我司已装的AMP设备技术情况来看,主要有二种形式。一种是440V/60Hz低压电制AMP,另一种是6600V/60Hz中压电制AMP。3.1低压电制头板设备在该港区的应用,将会出现新的问题我司4050-5688TEU船舶配置的440V/60Hz低压这一种形式的AMP。船靠码头岸电送船流程如图1:上述系统中,接入岸电的额定功率是船舶的一台发电机的容量,约2000Kw左右。2004年5月,我司的“新扬州”轮首次在美国洛杉矶100#码头使用岸电,获得成功。时至今日,我司船舶先后在该码头使用岸电进行装卸作业,未发生过技术故障和事故,情况良好!低压电制AMP存在以下缺陷:1)由于采用440V/60Hz低压电制形式,用于连接岸电-船电的电缆容量就要足够大。目前,此形式的连接电缆采用的是3×240mm2,最多达10根。吊运及接插插头次数要4次。耗费不少时间和劳力。船靠码头时,需要近一个多小时的时间,才能完成岸电的联接。且由于所使用的电缆数量较多,电缆上下不能从船舷二侧来进行(可能与缆绳交织一起)。因此,码头方面还须准备一艘装有岸电AMP设备及电缆绞车等辅助装置(驳船、汽车吊等),以便操作。2)由于采用切断船电(BLACKOUT)形式来进行换电,因此,对船舶电气设备的正常运行造成一定的影响。3)该岸电AMP设备使用有一定的局限性。除在洛杉矶码头使用外,在其他港口使用的概率较小。3.2中压电制头板我司8530TEU集装箱船(沪东中华建造)安装的6600V/60Hz的AMP系统设备。船靠码头岸电送船流程如图2:中压电制AMP系统较低压AMP有很大的改进。我司在沪东中华船厂建造的五艘8530TEU船均安装了此套AMP岸电设备。2009年至2010年6月22日,共使用46艘次中压电制AMP的情况正常,得到码头和船舶双方的认可。中压电制AMP具有以下特点:1)使用上具有广泛性。处于安全性、技术性及使用的成本性的考虑,目前,世界各港口已配备的或正在建造的AMP系统均采用此种形式。因此,其具有通用性。2)操作简易性。由于采用了中压电制,大大地降低了岸电连接电缆的电流容量要求。如使用2800Kw的岸电时,仅需要3×120mm2二根电缆即可。3)保证了船舶供电设备连续、正常的运行状态。因为在这套AMP系统中,配备了手动、自动准同步装置。船舶电网可以通过该装置在不断电的情况下并入或解列与岸电电网。4加强设备协同合作实践证明:船舶在港口装卸货期间使用岸电电源供电的技术障碍已经消除,关键在于统筹新建AMP系统时,码头和船舶方面,需要前瞻性的技术、时间上的准备,更需要政府在政策上的扶持和企业在经济上的投入,港航共建绿色水运将会全面铺开!新建码头和船舶时安装AMP设备将是最直接、最有效的推进绿色水运建设的方法!对于已建成的港口、码头和老、旧船舶来讲,要进行AMP的改造,存在着较大的困难,尤其是对船舶来讲,困难更大,因为新增的AMP都是大容量、大尺寸的设备,而受已建成的船舶的主配电板容量及空间的限制,很难找到新增的AMP设备的空间和位置。我们应当看到,港航各方要从国家发展战略的高度推广AMP岸电的使用,更需要港、航双方共同努力、共同协作,相互配合,加强协调,统一标准,实现AMP