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ABB集团以电代油岸电技术助力港口清洁发展

研究表明,大型船舶是港口主要的污染源之一,以往停靠港口码头的船舶必须采用船舶辅机发电,以满足船舶用电的需求,辅机在工作中燃烧大量的油料,排出大量的废气,并不间断地产生噪声污染。据统计,一艘中型集装箱船靠港期间一天排放的PM2.5污染物相当于50万辆“国四”小汽车一天的排放量。船舶燃烧重油产生的污染已经成为港口区域最大的空气污染源。

经过调研和实地考察,研究人员发现,采用船舶接岸电系统,使船舶在停靠码头期间不再依靠辅机,而是采用码头岸电系统来提供能源,可以有效解决船舶辅机发电带来的环境污染问题。

岸电项目及其技术难点

船舶接用岸电技术,是指船舶靠港期间,停止使用船舶上的发电机,而改用陆地电源供电。港口提供岸电的功率应能保证满足船舶停泊后所必需的全部电力设施用电需求,包括:生产设备(如:舱口盖驱动装置、压载水泵等)以及生活设施、安全设备和其它设备。港口(提供岸电)和靠港船舶(接受岸电)各自都专门带有一套岸电系统。船舶接用岸电系统工程技术,就是从港口岸电系统和船舶岸电系统这两项工作开始的。

港口实施岸电需要的技术改造集中在以下三个方面:

增容扩建

港区能够提供岸电的功率对新建码头、待建码头而言,功率裕量较大,完全能满足船舶对岸电的需求,可以不考虑功率增容问题;但对于老码头,功率裕量较小,必须对港区码头的降压变电站进行增容扩建。

加装大功率变频电源

我国港区供电采用50Hz的交流电制,而靠港船舶可能来自不同的国家,许多国家的船舶采用60Hz的交流电制,因此,为使港口(岸电)和船舶(船电)电制相一致,港口需要加装船用大功率变频(岸电)电源。

合理规划布局

港区变电站和码头配电站之间的连接电缆通常是敷设在地下的电缆沟里,港区可占用的地域也非常有限。因此,需要合理的选择(码头)岸电连接点,合理设置变频系统和降压系统的位置,使港区变电站到码头配电站的距离最短、低压接线最短,有利于节约投资,增强可操作性。

岸电技术项目实践

近年来,在能源转型的背景下,中国国家电网公司积极推进“以电代煤、以电代油、电从远方来”的电能替代计划,提高电能在终端能源消费的比重,以实现节能减排和提高能效的目的。大连港集装箱码头的“船用岸电”项目便是其中一部分。ABB集团与国网信息通信产业集团旗下的北京智芯微电子科技有限公司开展合作,为位于辽宁的大连集装箱码头提供船舶接用岸电系统工程技术,助其提升供电可靠性并减少停泊船只对港口和周边地区所造成的环境影响。

在该项目中,ABB提供的岸电解决方案通过船用岸电技术,为大连港来往的集装箱船只提供高质量的电源以替代船载柴油机发电,使其显著减少温室气体排放,从而减轻停泊船只对港口和周边地区所造成的环境影响。

基于ABB岸电解决方案,停靠大连港集装箱码头的船只可以在无需中断照明、取暖和制冷等服务的前提下与岸上电源快速连接,同时关闭船载柴油机,消除在港内停泊期间的碳排放以及噪音和振动。同时,这一技术还帮助大连港利用为船只供电所带来的收入加速投资回报,从而为其进一步提升电力基础设施配套建设提供资金。

目前,大部分集装箱船配备的船载电气系统运行频率为60赫兹,而国内电网的频率为50赫兹。ABB解决方案可将来自电网的电力转换为直接可接入船载电网的负载频率和电压水平,实现岸上电源与船载电网的无缝连接。

在刚刚完成的第一阶段工程中,ABB提供了两套PCS 100静态变频器、电力变压器、50赫兹和60赫兹中压开关柜,以及控制和保护设备。 ABB还将通过其岸电合作伙伴伏特集团提供接线盒。ABB将负责岸电解决方案的设计、工程、安装、调试以及总体项目管理。

ABB这一绿色电源解决方案不仅为大连港带来长期可靠的电力供应,也将帮助当地社区改善周围环境,助力大连港打造环境友好和生态绿色港口。