作者 | 葛重源

摘要：船舶靠港使用岸电，是减少船舶污染物排放的有效手段。我国自2010年首次采用高压岸电系统开始，靠港船舶使用岸电技术逐步在全国推广。金海浆纸业专用码头岸电项目的顺利建设完工，为森兰推行智慧型岸电系统再添一例经典案例，也标志着国产岸电技术的又一突破。

关键词：绿色港口；四象限；岸电电源

1　项目背景

我国是世界上最大的航运国家，2020年全国港口货物吞吐量完成145.5亿吨，港口集装箱吞吐量完成2.6亿标箱，港口货物吞吐量和集装箱吞吐量都居世界第一位。保守估计，目前靠泊我国港口船舶年消耗燃料油约70万吨，船舶柴油发电机发电占到港口总碳排量的40%～70%。基本所有的船舶停靠后还要依靠船上自有的柴油发电系统进行工作，不仅造成了能源的浪费，更造成了港口严重的空气污染。近年来，国家提倡环境保护、节能减排，码头船舶岸电应用作为主要内容已被列入重点计划。作为国家长期坚持的方针，新建码头规划、设计、建设岸电系统；现有码头进行岸电设施改造成为了建设绿色港口的关键一环。

为贯彻落实党中央、国务院关于生态文明建设的总体部署，积极推进海南省港口绿色发展，减少靠港船舶大气污染物排放，交通运输部贯彻落实《中共中央国务院关于支持海南全面深化改革开放的指导意见》实施方案中要求“进一步加快水运领域节能环保建设，严格新建码头岸电设施建设，引导和鼓励现有码头加快岸电设施改造，支持海南提前完成港口岸电设施的改造任务”。

2　项目介绍

金海浆纸专用码头为海南洋浦经济开发区，金光集团App纸业金海浆纸业有限公司专用码头，码头建有工作船泊位2个，生产性泊位12个，配备先进环保的螺旋式卸船机，定制带斗门座式起重机进行装卸作业，水平运输采用管状带式输送机及U型皮带输送机。设计年吞吐量1290万吨，总投资15.03亿元。

为坚决贯彻落实党中央、国务院关于生态文明建设的总体部署，积极推进港口绿色发展，减少靠港船舶大气污染物排放，海南金海浆纸业有限公司为码头全面建设船舶岸电电源系统，为所有靠港船舶提供岸电受电服务。

选取哪种岸电系统、采用何种方案才是最优的、最适合的呢？森兰配合业主方经过近3个月调研考察，包括对码头历史船舶类型进行摸底，最终将方案确定为高压输入、低压上船方案，采用森兰最新一代VFPS系列智慧电源系统将6kV/50Hz电源转变为450V/60Hz及400V/50Hz可变双频双压输出至码头接电箱，连船时将接电箱与移动式电缆卷盘车连接，再由卷盘车将电缆送至改造后的船用接电箱处连接，进行岸电向船电的输送。

方案具有灵活性强、稳定可靠的优势，同时全面兼顾所有泊位靠港船舶需求，项目建成后也将成为目前国内单体规模最大的岸电项目，整个项目投资建设13套森兰VFPS系列岸电电源系统，分为四个岸电区域，对码头14个泊位进行了全面覆盖，并于2021年4月实现船舶一次性受电成功。

本项目岸电系统无论在电源系统设计、码头前沿的电缆接电箱还是电缆卷盘车的设计上都运用了国内外先进设计理念，为项目的成功奠定了坚实的基础，系统具备如下特点：

（1）定制型设计，更适合金海浆纸码头现有船型：目前建设的部分岸电项目连船率不高，其主要原因为系统设计与船侧需求匹配度偏低，需要挑船型，需要船舶进行调整更改方可连接使用，本次岸电系统设计经过充分调研，针对性设计，采用高压变频供电、低压输出上船方案，完全满足码头现有船型的停靠连接需求，船侧无需更改调整，低压上船也避免了船侧增加降压变压器的问题，电源与码头需求契合度更高，供电质量更高，更有利于提高连船率，实现常态化连船。

（2）性能最优，智能电网回馈：采用高压四象限岸电电源系统，国内目前大部分港口均采用两象限电源，局限性较大，其主要原因为在同步并网过程中，船侧发电机输出可能存在波动不稳情况，传统两象限电源对于应对并网过程中逆功率的应对能力存在局限性，而采用高压四象限电源系统，智能回馈功能，可完美解决该问题，使连船并网更简单，系统更可靠，更能适应不同的船舶停靠，真正做到连船“无忧”。

（3）智能、操作使用无忧，多项智能化、人性化设计：

· 新一代智能操控系统：一键启动让操控更简单，系统智能故障判断、智能报表提取、智能报警等功能，更贴近用户需求，人性化设计，让系统具备更高的自动化水平，操作更便捷，使用更舒心。

· 无扰动同步并网技术，先连船并网再停船上发电机组，让连船更顺畅，无任何冲击，全面保障船上负载设备的安全。

· AVR自动稳压技术：自动稳压功能，当岸上电网电压发生波动或负载侧发生突变时仍能保证输出电压质量，供电更稳定。

· 多重保护技术：更完善的多重保护功能，充分保证人员和设备的安全。

3　项目效果和经验

（1）采用电网供电方式较船舶燃油发电方式具有明显的经济价值，电网用电成本低于燃油发电成本的一半以上，而对于具有自主发电能力的企业来讲，其经济价值更加明显。

（2）改造完成后，采用电网供电方式完全实现了码头靠港船舶零油耗、零排放、零噪声，大幅改善港口环境质量，创造了巨大的社会价值。

（3）对于不同的码头、不同的船舶，其电源设计方案不同，针对性的设计和改造方可达到岸电改造目的，实现常态化连船，本项目前期详细的调研、针对性的设计是项目成功的重要基础。

4　结语

洋浦港金海浆纸专用码头岸电项目的顺利建成投运，对码头所有泊位的一次性全覆盖，充分响应了国家对绿色港口的建设精神，实现了码头靠港船舶零油耗、零排放、零噪声，大幅改善港口环境质量，创造了巨大的社会价值。同时，该项目森兰VFPS系列智慧电源系统的顺利投运标志着海南走到了国内绿色港口、智慧码头建设的前列，也标志着国内岸电技术走在了世界前列。

作者简介：

葛重源（1986-），男，学士，现任希望森兰科技股份有限公司高压技术部经理，长期从事高压变频技术的应用与研究。

摘自《自动化博览》2021年9月刊