船舶港口岸电技术及其应用
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摘 要：随着我国经济的迅速发展，保护生态环境迫在眉睫，要做到对船舶大气污染物排放的有限控制，提高空气质量，就需要加大引入并推广船舶岸电技术的力度。本文先后就国内外船用岸电技术发展现状、低压岸电供电系统的概念和特点、应用做出了介绍，并讲解了船舶侧岸电系统供电方式和原理，结合传统燃料供电模式的缺点指出了现代环保岸电供电模式的优点所在。
关键词：船舶电网;岸电技术;船舶港口;技术应用
中图分类号：U665.1 文献标识码：A
不少大型船舶在日常用电和靠港时通过船舶辅机来发电，所使用的的燃料通常为柴油、重油等。每年以柴油为动力的船舶平均排放约千万吨氮氧化物、八百万硫氧化物，这些污染物在风力传播、洋流传播的作用下可以到达一千公里以外的地方，影响范围极广。此外船舶辅机的运转会产生大量声污染，对船员、码头上的工作人员和附近的居民造成身心不适。因此有必要引入和推广船舶岸电技术，保护好生态环境。目前我国的船用岸电技术应用尚未完全普及，让船舶港口岸电技术得到充分应用，对我国的经济发展、社会效益、环境保护都有着重要的作用和意义。
1 船舶岸电技术国内外使用现状
美国、德国、挪威和荷兰等欧美发达国家迄今已拥有超过二十个使用岸电电源系统的港口，超过两百艘艘船舶配备了相应的岸电连接系统。其中美、英两国是首先做到在码头使用岸电对靠港船舶进行供电，并且为此制定了相关的法律保证执行力度，并更新或者替换掉了新老码头上过旧的岸电设备。作为世界上最大的海运国，中国目前的港口船舶岸电技术仍处于研究阶段，但随着港口经济的快速发展，如今已越来越受到国家和交通部的重视。《中国港口年鉴》报道，“截止到2018年底，我国所有港口（包括内外河港口）293个，生产泊位26330个，其中万吨级及以上泊位2444个，拥有水运船舶达13.70万艘。”同时我国港口还面临着大量其他地区和国家船舶出入的现象，因此港口设施也在不断的扩充和发展，未来船舶在港口作业的数量仍会上升。但国内许多港口还未开始使用岸电技术，这就需要不断突破岸电技术、建立健全统一的技术标准、制定相关的政策法规，为岸电技术的全面普及铺好路，
2 船用岸电系统的概念、特点和应用
2.1 船舶岸电系统
船舶岸电系统，也被称为“冷铁”系统，是指允许装有特殊设备的船舶在停泊码头时接入码头的岸电电源，船舶可以从岸电系统获得其泵组、通风、照明、通讯和其他设施所需电力，让船舶发电机组停止使用柴油和燃油的使用，避免燃烧产生的有害气体、温室气体排放到港口及其邻近区域，从而减少空气污染、改善空气质量。岸电电源通常是由当地的电网提供。国内的船舶电制一般为440V/50Hz或者380V/50Hz，国际船舶则通常为440V/60Hz。大多数情况下，岸上的主变电站将电流进行变压和变频，使用电缆将电力输送到码头的岸电箱，然后通过岸电连接系统将电力再送往船舶。
港口岸电分为高压岸电和低压岸电，此处仅对低压岸电系统展开介绍。低压岸电是由岸上变压器把来自当地电网的66kV/10kV高压电先降压为低压440V/380V，50Hz，再通过船舶设备接入应急配电板或岸电控制屏，使岸电与船上发电机功率、电压、相位三者一致，将母排联络开关闭合，让岸电和发电机并网运行;一定时间内无报警信号或故障提示，断开发电机端与电网的连接，实现岸电电源给船舶供电[2]。
2.2 低压岸电系统的特点和应用
2.2.1 低压岸电系统的特点
低压岸电系统，适用区域多为我国的沿海、沿江的中小型码头。连接电缆通常只需一根，接线简单快捷;电源容量相较于高压岸电系统而言小一些，电源装置大部分位于港区配电房内部。大多数低压船舶一般自带岸电接线箱，无需进行特别改造或者简单改造后即可直接使用岸电[3]。
2.2.2 低压岸电系统的应用
以沿海及沿江的中型码头为例，此处停靠的船舶多为万吨级以下的集装箱船、5万吨级以下的散货船等。其船舶辅机功率基本在800KW及以下，一般使用低压岸电系统进行供电。低压岸电系统模式分变频与不变频，不变频模式的使用率相对较高。
低压变频岸电系统更适用于国外船舶，泛用度较低。它是由变频电源、进出线开关柜、输入变压器、输出变压器、低压岸电接电箱以及控制系统等部分组成。码头变电所或前沿配电房输出的50Hz的电源经过变频电源和进出线变压器，转换为低压电源后传送到接电箱，经由电缆接插件连接让低压岸电上船[4]。
低压不变频岸电系统，由开关柜、低压岸电控制柜、低压岸电接口箱以及控制系统等部分组成。有别于低压变频岸电系统，它不通过变频电源和进出线，而是直接经由码头后方的低压岸电控制柜传送至码头前沿的低压岸电插座箱。由于沿江码头上停泊的船只多为国内船只，因此比起变频系统，不变频岸电系统更适合在沿江沿湖码头展开推广。
船舶岸电系统不仅能降低船舶辅机的维护、维修费用，减少船舶使用的运营成本;还能提高港口效率，减少空气污染和声污染，为船员和港口工作人员、邻近居民拥有更好的生活环境、工作环境。岸电技术在国内的全面普及可以有效解决港口运营的难题，节能减排、保护环境，提升经济效益和社会效益。
3 结语
要让保护环境不只是一个口号，就需要重视各种环保技术的发展。港口岸电技术有着多方面的意义，这就要求相关部门和技术人员从政策、项目运营方面不断地去革新技术、发展应用，切实有效地进行推广和应用，满足我国经济发展和环境保护的需求。
参考文献：
[1]刘珅.内河港口船舶岸电系统应用研究[C].中國航海学会.2019年海事管理学术年会优秀论文集.中国航海学会：中国航海学会内河海事专业委员会，2019：59-63.
[2]胡晓青，王蓓蓓，黄俊辉，阮文骏，孔赟，周哲远.岸电建设运营各方成本效益最优化分析及江湖海岸电特性比较[J].电力自动化设备，2018，38（09）：169-178.
[3]本刊记者.我国港口岸电建设和使用现状及建议[J].港口科技，2018（08）：11-12+30.
[4]吴昭.港口船舶岸电系统设计及经济社会效益分析与评价[D].燕山大学，2018.
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