• 2020/12/03

    来源: 国家电网报

长江漂着这么多船,靠什么揪掉它们的“黑尾巴”?

鄂东长江南岸。站在西塞山上极目远眺,黄石新港15个泊位沿江一字排开,装卸设备巨臂飞扬,煤炭、矿石等货物吞吐有序。

这是长江中游少有的深水良港,港口辐射能力在1000千米以上。船舶往来,靠港大气污染物排放成为建设生态绿色港的拦路虎。1116日,黄石新港长江岸线4个货运码头27个泊位的岸电工程完工,预计年新增用电量150万千瓦时,替代燃油320吨,减排二氧化碳880吨,节省成本约100万元。

整个长江黄金水道,绵延2800多千米的水上高速公路上,850个泊位的1200余套岸电设施已经建成,实现长江沿线港口岸电基本覆盖。

岸电成长了好些年。今年的全面推动长江经济带发展座谈会官宣长江经济带生态环境保护发生了转折性变化。那么,在共抓大保护的成绩单里,岸电到底得分几何?走近长江,我们边走边看。

港口戒烟

吸烟有害健康,这事儿对谁都一样。

但过去,相比陆地上小汽车们冒黑烟产生的污染,靠港船只拖着的黑尾巴却常常没人当回事儿。在201611日《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》施行之前,我国并未实行过严格的船舶靠港排放管控。

如果按货物吞吐量算,全球十大港口中,排名第一的上海港和排名第四的宁波舟山港均位于长江经济带。上海市环境监测中心的数据显示,2015年上海港船舶排放的二氧化硫、氮氧化物分别占排放总量的25.7%29.4%,而3年前的2012年,这两个数字仅为12.4%11.6%

肩负着全球近90%货物运输的远洋船舶,其发动机燃料大部分是等级很低的粗粮’——重质燃油。中远海运集团安管部机务室高级经理陈吉公开表示。记者发现,由渣油和柴油调和而成的重质燃油,其含硫量大约是普通汽油的1003500倍,这是船舶拖着黑尾巴的重要原因。尤其靠港后,辅机低负荷运行,污染物排放量远超正常航行时。一艘大型国际邮轮靠港停泊1小时的硫化物排放量,约等于十几万辆机动车行驶1小时的排放量。

事实证明,港口戒烟,岸电疗效很好。位于长江、黄浦江交汇处的吴淞国际邮轮港,是亚洲第一、全球第四的国际邮轮母港。目前,港口岸电一期项目已累计用电216万千瓦时。二期项目每年可减排二氧化碳34607.4吨、二氧化硫1500吨。若将上海港国际航行船舶的辅机发电全部用岸电取代,其氮氧化物排放将减少99%,颗粒物排放也只相当于辅机发电的3%17%

岸电已在整个长江流域开启了快进模式

111815时,一艘名为民奉5000吨级重庆货轮驶向了泸州港,准备装载货物运往上海。进港后,船长江勇熟门熟路地停掉了船上的柴油发电机,接上了码头岸电。

作为四川第一大港,泸州港现有63000吨级直立框架式泊位,开通了8条铁水联运班列和3条近洋航线,年通航能力约1000万吨。自2017年岸电系统投运以来,靠港船舶月平均用电量超过1万千瓦时,累计使用电量30余万千瓦时,相当于减少废气排放3.21吨,为来往货船节约经济成本60余万元。

江勇是这里的老主顾了。柴油发电声音大,味道又难闻,还是岸电巴适,干净、方便,价格还便宜。江勇说,货船使用岸电的度电成本,要比柴油发电节约19毛钱。一般我们进港停留短则一天、长则三四天,靠一次港就可以节约千余元的成本,十分划算。

 

宜昌长江三峡岸电运营服务公司运维人员巡视岸电设备,保障岸电安全可靠供应。 李兴衡 

顺流而下,湖北,宜昌。三峡坝区核心区是国家电网有限公司承担国家岸电建设任务的一块试验田。秭归、茅坪港等4个岸电项目的188套岸电设施,为重点游轮码头、干散货码头和部分锚地提供充电服务,实现了核心区内码头岸电设施全覆盖。目前,三峡坝区累计服务船舶1776/次,使用岸电电量437万千瓦时,相当于替代燃油1028吨,减少二氧化碳等有害物排放3233吨。

更多港口加入了戒烟行动。截至今年10月,我国东部沿海地区29个重点港口码头已建成投运岸电设施97套,京杭大运河沿线码头和水上服务区共建成投运岸电设施195套,基本实现全覆盖。

岸电上船

既然戒烟疗效很好,那为啥过去一段时间内,岸电建设推广却一度遇冷?答案是建设成本高、投资回报率低、推广速度慢。

真是这样吗?先算一笔经济账。

根据我们分析,在理想状态下,岸电设施的全生命周期运营度电成本不会高于1.1/千瓦时(含0.65/千瓦时电价成本),远低于船舶柴油辅机2.5/千瓦时的发电成本。国网营销部相关业务负责人介绍,所以理论上来讲,不论是投资方还是用户,使用岸电的经济效益都是十分可观的。

岸电的经济性到底好不好,要看设施利用率高不高。这有赖于两个基础条件,其一是船舶受电设施改造全部完成,岸电系统基本互联互通,技术标准实现统一,各类船舶靠港停泊80%及以上的时间能够使用岸电。其二是良好的外部环境支撑,比如使用岸电的强制环保约束政策,以及方便快捷的岸电使用申请手续等。

过去一段时间,即便是改造情况最好的重庆至三峡段,全部55艘游轮中也仅有7艘完成了改造,改造率仅12.7%。其他干散货及集装箱等船舶因成本高、收益小,几乎没有改造,无法使用岸电。与此同时,2018年以前建设投运的岸电设施与之后的新建设施技术标准难以统一,导致了部分岸电设施被迫闲置

 

四川泸州供电公司罗汉服务站员工前往泸州港检查码头岸电系统用电安全。 马宁果 

今年117日,交通运输部联合国家发展改革委、生态环境部、住房城乡建设部印发了《长江经济带船舶和港口污染突出问题整治方案》,提出深入开展为期1年的集中整治,重点解决港口自身环保设施不完善、岸电利用率不高等突出问题,并要求进一步提高其他泊位岸电覆盖率和船舶受电设施安装率,着力提高岸电使用率。

眼下,还是在重庆,三峡游轮已全部完成了受电设施改造。截至1117日,即便受疫情影响,这些设施今年也已服务船舶靠港276次,使用电量107.74万千瓦时。

在岸电技术标准统一方面,国家电网公司发起成立的中电联能源行业岸电技术标准化委员会梳理制定了岸电技术标准体系,其中在船岸接插件标准统一方面,公司联合交通运输部共同组织港口、船舶、电力等行业专家开展实地调研,深入论证并一致推荐公司标准上升为国家标准,共同推动了岸电接口标准统一,将大幅提升岸电设施利用率。

同为岸电,在重庆和江苏也不一样。

上游,江岸垂直落差和船岸水平距离变化幅度大,岸电建设往往没有统一标准,必须因地制宜。针对水位落差大、离岸距离远的难点,公司研发了一体化电缆收放系统、T型接口箱、船电宝等一系列具有自主知识产权的装备和解决方案,解决了上游岸电设施应用难题。

下游,提升利用率的题眼落在了一体化上。江苏河湖众多、水网密布,是全世界最繁忙的水域之一,目前已累计建设各类岸电设施4900余套,长江流域江苏段泊位岸电整体覆盖率达68.2%。为实现统一支付结算,江苏以苏州吴中水上服务区为示范点,在国内率先实现了全省联网刷卡消费。长三角地区岸电服务一体化进程也在加速。

激起千层浪

如果以岸电为原点,顺着产业链上下游仔细瞅,事情并不简单

当岸电作为新鲜事物被引入时,对整个传统船舶业都是一个巨大的搅动。它带动了上下游产业链发展,倒逼各相关方改造升级。许继电源有限公司岸电事业经理刘玉振说。

岸电到底改变了啥?

看上游——

近年来,船舶运输业进入寒冬2019年年初,上海国际航运研究中心发布报告表明,中国航运再入不景气区间。今年疫情阴影笼罩之下,长江沿线游轮航线一度停航,三峡跨省游全部歇业。对船东尤其是内河游轮来说,岸电较燃油有明显的经济优势,能在一定程度上缓解经营压力。刘玉振告诉记者,在解决外因问题的同时,岸电也推动了船东改变内因

早期,内河游轮电力系统并不具备自动并网功能,每次接入岸电都要预先停一次电,不仅用户体验差,长此以往也会对船机造成损耗。这直接促使船东主动进行船体的电力系统改造,来更好地接入岸电,节省成本。刘玉振说。

看中游——

港口配电网负载特性多种多样,包括高杆照明、生产塔吊、冷链仓库、生产加工和办公楼宇等。过去,港口方并未考虑过综合能效优化利用问题,存在能效浪费的情况。南瑞集团副总工程师、南瑞研究院院长朱金大介绍说,当岸电作为一个新负载加入之后,港口配电网原有的效能生态就被打破了,建设标准也水涨船高。这迫使我们必须做出改变。

他们联合船舶设计院和相关科研院所成立了能源行业岸电设施标准化委员会,统一规划设计港口配电网。这也撕开了一个口子——新标准下,电动卡车、岸基供电等港口电能替代新需求都被考虑在内,促进了港口能效提升。

安徽铜陵的海螺码头又被称为全电码头。在这里,水泥熟料不再需要重载卡车运输,而是通过一条纯电动封闭式皮带长廊,就能源源不断地运往港口岸边。目前,铜陵海螺码头、东苑码头等十余座码头都已建成了以纯电动封闭式皮带长廊为代表的全电码头电能替代项目。电,正在港口扮演着越来越重要的角色。

 

江苏靖江市供电公司工作人员正在巡检长江港口岸电设施。 汪红清 

看下游——

以岸电为支点,电工装备制造商、设备供应商和电力系统服务商正合力撬动整个船舶运输业,用技术进步引领船舶业智慧化、智能化发展。

岸电桩的建设推动了配电网增容、业扩等一系列工作,这为我们下游制造商和供应商打开了广阔市场。智芯公司能效控制事业部有关负责人认为,这在一定程度上倒逼了国产芯片研发应用水平的进步。他介绍,目前长江流域岸电桩所使用的主控、通信、安全等芯片已经全部实现了国产化替代。

从横向看,岸电已在更广阔的江面上激起了千层浪

今年5811时,当运维人员拔掉中天电运001”船尾的充电电缆接头,船只缓缓驶入了长江支流西流河。长江流域首艘千吨级纯电动货船成功下水,清洁能源替代的新航程就此开启。站在岸电的肩膀上,作为市场新生儿的船舶电动化正可着劲儿生长。电与长江的缘分很深,船只的黑尾巴没了,清水东流才能有更多新故事。