摘要:船舶靠泊期间岸电使用是一项节能减排的有效举措,但一直未得到广泛推广。本文分析了张家港在船舶岸电实施上存在的问题和困难,并提出了相应的建议及措施。
关键词:岸电使用 节能减排 措施建议
近年来,随着我国经济快速发展,长江沿线港口航运发展势头强劲。张家港年港口货物吞吐量2亿余吨,靠泊装卸货物的船舶达16万艘次,主要包括杂货船、散货船、集装箱船、滚装船、原木船、化工品船、液化气船、油轮等。船舶在港期间大多使用燃烧轻质或重质柴油的发电机自行发电,排放大量二氧化碳、硫化物和氮化物,对大气环境造成严重影响。
岸电供船,指的是集装箱船、油轮、客轮等船舶到港挂靠码头后,根据当地港口法规,立即关停船用发动机,用电缆线插座接通港口码头上的供电设施链,船舶供电线路与岸电联网,此时船舶的照明、空调、设备等一切用电均由船岸提供保障,直至船舶离港之时。靠港船舶使用岸电,能有效降低船舶污染物排放,大大降低整体环境污染排放指标,对于减轻港口地区空气污染、提升环境质量具有重要意义。
1 港口及船舶基本情况
截至2013年底,张家港辖区拥有码头单位41家,生产泊位167个,其中万吨级以上的泊位70个,国际航行船舶进出港口八千多艘次。今后随着水运基础设施的不断发展,到港作业船舶数量仍会持续增加。目前船舶在港口靠泊装卸货物期间,通常由其自身配备的发电机发电,以满足船舶电气和机械设备的用电需要。以国际航行船舶为例,吨位主要是从1000吨至20万吨,平均吨位约为3-5万吨,一般配备3台柴油发电机,其中两台为主发电机,一台为应急发电机,在港口装卸货物时使用1-2台发电机发电,每天在泊位上用于发电的实际耗油量为2-3吨。与陆上电厂发电相比,由于船舶发电机的功率要小很多,所以单位能耗高、污染大。每一艘船舶就相当于一个高耗能低效率的小型发电厂,一个移动的烟囱,既造成污染,又浪费能源。
每年,张家港辖区进出港船舶达到17万艘次,以每艘船靠泊码头平均耗油按0.5吨计算,则每年各类船舶在张家港辖区靠泊装卸货物期间消耗燃油约为8.5万吨。若船舶在港口靠泊期间关停自身的燃油发电机而改用岸电,每年就相当于减少二氧化碳排放25.6万吨 ,减少二氧化硫排放3450吨,减少氮化物排放5425吨。船舶靠泊期间岸电使用将会大幅度减少港口污染物排放。
2 岸电使用的可行性分析
张家港辖区船舶含有海船和内河船两类,对于海船来讲,如果要使用岸电的话,就需要对港口岸电供电系统和船舶受电设备进行必要的增加和改造。具体考虑如下:
1.港口泊位岸电供电系统:海上航行的船舶使用的电制与港口岸电不同。港口需要增加为船舶提供岸电的供电系统,即在每个泊位增加电流调频器、变压器、稳压器、相关的保护装置、相应的电器开关、与船舶连接的可移动电缆和插头等。供电系统将岸电电流频率与电压调至与海船所使用的电制一致后,输送上船即可满足船舶的电力需要。
2.船舶受电设备:船舶只需要改装接收岸电的设备即可,即增加接收岸电的插座、岸电与船电并电的转换开关、相应的保护装置等,使船舶具备接收岸电的能力。当船舶需要使用岸电时,将输电电缆与船舶接通,将经过调制调频调压后的岸电与船舶电网并电,目前,船舶可以使用岸电,但岸电与船电不能并网运行,两者不相容,因为岸上电源是中性点接地的,而船上电源是三相绝缘的,所以需要“调制”,再关停船用发电机,即达到使用岸电的目的,并能够保证船舶供电的连续性,使各种设备在不停电的情况下正常运转。如果需要恢复船用发电机供电,只需要开启船用发电机与船舶电网并电后,断开岸电的连接,即可恢复船舶自行供电。
3.对于内河船舶来讲,其载重吨一般在100吨至5000吨之间,所使用的电制与岸电相同。由于内河船舶吨位小,用电量相对较小,所以改用岸电的操作相对简单。
4.船舶使用岸电,与发电机比较,节能20﹪以上,既可减少噪音,保证船员的休息质量,还可以减少船舶靠泊期间轮机值班人员的强度,减少机器磨损、延长机器使用寿命等等。
5.岸电设备设施的增加及船舶改造会给港口和船公司带来上百万的资金投入,但岸电设施投入后将减少港口城市环境污染和船公司燃油消耗,也为港口地方人民创造了良好的居住环境。从可持续发展角度来讲,岸电项目的实施所带来的回报远远大于支出。
6.交通运输部已经出台有关船舶和港口在船舶使用岸电的统一技术规范,明确了船舶岸电系统的建设标准。
3 岸电的推广现状
瑞典,2000年哥德堡港在当地斯托拉恩索电厂密切配合协助下,就开始为到港滚装船和集装箱船在关停船用发动机的时候提供岸电,大获成功,目前已经全面实施岸电供船,即使使用清洁燃料油船舶发动机也不准在抵港期间开动运营,船舶温室气体排放量年均减少30,000吨以上。
美国,国家资源保卫委员会(NRDC)根据美国“资源保护和回收法规”( RCRA),在许多港口开始实施,凡是挂靠美国港口码头期间的远洋、近洋、拖轮和驳船等货轮,一律使用岸电,严禁动用船舶内燃机自行发电。
中国,岸电已在蛇口港、上海港及连云港推行试点,交通部给予了一定资金支持,连云港港口集团联合交通运输部水运科学研究院等进行了岸电技术研发。今年7月,天津海河海事局联合电网公司推动在28个码头全面实施船舶岸基供电,受电船舶主要为3 000吨以下海船。
4 岸电实施的困难
1.在港口靠泊船舶使用的岸电涉及范围较广,既涉及众多的港口,又涉及众多国内外的船东,保证到港船舶的全面改装较困难。
2.缺少强有力的政策措施。我国对大气污染的防治起步较晚,对船舶污染源的控制主要集中在油类及化学品对水域的污染防治方面,对船舶大气污染方面重视不足,没有船舶靠港使用岸电的强制规定出台。
3.增加岸电技术设备和船舶改造会给港口和航运公司带来一大笔资金的投入,导致港口和船方积极性不高。特别是港口方,如果到港船舶全部按上述设想接岸电后,每年需供电一亿多度,这给港口电网提出较高的要求。
4.由于一些船舶对电源要求较高,需要不间断提供稳定的电源,如果港口方需要停止供电,则船舶方需要提前做好相关准备,所以岸上电源必需稳定且不能随便断电。一些大的船公司特别是一些从事化学品运输的船公司从安全角度出发,接岸电的积极性可能不高。
5 实施措施及建议
1.加强对船舶对港口环境污染的宣传,使港口和航运公司认识到船舶造成环境污染严重性,提高他们的环保意识和责任感。
2.从国家层面制定并发布强制要求靠泊港口船舶减少排放的标准、时间表以及配套的激励政策;制定发布船舶使用岸电用电计量和收费规则;制定港口配置靠港船舶使用岸电设备设施奖励专项资金,进一步提高奖励的份额等。
3.将船舶污染物排放纳入地方环境保护工作统计、检测和考核,将靠港船舶的减排量计入地方政府的减排量和考核范围中,鼓励地方政府从产业政策及资金奖励等方面,积极支持推广船舶岸电,为港口和航运公司分担压力,提高岸电使用积极性。
4.目前情况下,可要求内贸小海轮、内河船预先实施。这样港口与船舶的投入均不是太大,尤其是船舶,初期的成本很小。有一部分国内航行海船、内河船目前在靠泊期间已经停止使用船舶主发电机以降低成本,如果能提供岸电,一定会受到欢迎。
船舶靠泊港口岸电的使用,将使大气和噪声污染大幅度降低,会大大提高船舶节能减排的成效,为改善港口环境做出巨大的贡献。
参考文献
[1]高彦明.关于在我国港口靠泊船舶使用岸电的建议[z]
[2]李庆祥.船舶接岸电技术在港口的应用和探讨[z]
[3]张荣忠.船舶进港使用岸电潮流势不可挡[J]航运评论,2014,第4期