岸電在中國的實現(xiàn)

文／譚韻璇

Tianjin Maritime Safety Administration

岸電，是指由岸上電源代替船舶主輔機，為船舶提供在港停泊期間所有用電的一種港區(qū)大氣污染控制方式。岸電使用期間，船舶應(yīng)關(guān)閉所有主輔機，使用岸源電力對船上照明設(shè)備、通信設(shè)備、控制設(shè)備等進行供電，以保障船舶靠泊期間的正常營運和對船舶排放廢氣的有效控制。對岸電的適用，各國均處于摸索試用階段。以舊金山為例，2004年10月，舊金山港口當局接受了國際環(huán)保協(xié)會的建議，成立研究小組對30～32號突堤進行岸電評估，2005年9月完成評估，2006年正式對港區(qū)靠泊船舶進行適用。但由于受到船用電制、轉(zhuǎn)換器等的限制，靠泊船舶使用較少，僅限于像 DAWN PRINCESS這樣的大型油船。而在我國，岸電主要被使用在艦艇上。在商業(yè)碼頭的適用上，上海的張化浜碼頭、外高橋集裝箱碼頭均有嘗試，但由于電制的原因，僅限于對內(nèi)河的小型船舶提供照明岸電，未能凸現(xiàn)岸電的節(jié)能環(huán)保效用。

一、使用岸電的緣由

1.柴油機的廢氣污染性嚴重

柴油發(fā)電機的排放氣體主要包括NOx，SOx,VOCs，PM（2.5），PCAs，CO2，NHx。SOx易與空氣中的水分發(fā)生化學反應(yīng)，形成HSOx-弱酸性物質(zhì)，腐蝕建筑材料，破壞生態(tài)平衡。NOx易與空氣中的O2發(fā)生化學反應(yīng)，形成近地Nx-與Ox氣帶，刺激呼吸道，使人體產(chǎn)生胸悶、胸疼、氣短等病癥。PM（2.5）直徑小于或等于2.5 μm，呈顆粒狀，由人體吸入后，能直接穿透肺部隔膜，產(chǎn)生呼吸道與心血管疾病，并可導(dǎo)致哮喘、肺癌與過早死亡。借鑒FOE（地球之友）《舊金山港口空氣污染報告》中的單船在港污染數(shù)據(jù)、舊金山港每天大氣污染數(shù)據(jù)（2004）與WHO（世界健康組織）《2002年全球健康報告》中的歐洲人體健康數(shù)據(jù)可知：在港單船每天排放NOx霧狀氣體約1 t，致癌PM物質(zhì)約100磅；舊金山港每天接受船舶廢氣NOx40 t，PM物質(zhì)3.33 t，SOx23 t，CO21471 t（2004年廢氣排放量的平均值）；歐洲每年由于PM粉塵污染導(dǎo)致約10萬人過早死亡，72.5萬年生命年流失，平均人口壽命減少1～2年。所以，柴油機的廢氣污染性非常嚴重，不容忽視。

2.船舶廢氣排放量占全球柴油機廢氣排放量比重較大，且呈上升趨勢

隨著全球經(jīng)濟的一體化發(fā)展與國際貿(mào)易的不斷擴大，國際航運事業(yè)蒸蒸日上，全球船隊數(shù)量不斷增加，燃油消耗量不斷增大，廢氣排放量不斷增多。但由于我們對船舶這種水上運輸工具廢氣排放的長期忽視，導(dǎo)致我們在規(guī)范、控制陸源大氣污染的同時，水源大氣污染不斷增加，全球空氣污染日益嚴重。Corbett與Koehler的1993年與2003年全球海域船舶廢氣排放量調(diào)查數(shù)據(jù)顯示：1993年船舶NOx排放量占全球柴油機NOx排放總量的14%，SOx排放量占排放總量的5%，CO2排放量占全球CO2排放總量的2%；2003年船舶SOx排放量比例上漲50%，NOx和COx排放量比例上漲1倍，并且該數(shù)據(jù)仍在逐年增加。

3.船舶在港停泊期間，廢氣排放量大，擴散速度快，污染性強

全球約70%的船舶廢氣排放發(fā)生在近港區(qū)域，其中60%～90%發(fā)生在停泊期間，并且擴散速度很快。Benkovitz等人研究發(fā)現(xiàn)，船舶廢氣可擴散到港區(qū)周圍400～1700 km的地方，能對港口附近區(qū)域，尤其是人口密集區(qū)域造成嚴重的空氣污染威脅。所以，針對上述情況，IMO、WHO、EC、LR等組織提出了一系列建議措施，并制定了國際公約（MARPOL 73/78 ANNEX Ⅵ），以控制船舶的廢氣排放。岸電就是其中的一項建議措施。

4.岸電在控制大氣污染方面效果明顯

歐盟2005年岸電報告數(shù)據(jù)顯示：岸電使用效果與正常船用燃油（含硫量2.7%）燃燒效果相比，NOx排放量減少97%，SOx排放量減少96%，VOC排放量減少94%，PM排放量減少96%；與低硫船用燃油（含硫量0.1%）燃燒效果相比，NOx排放量減少97%，VOC排放量減少94%，PM排放量減少89%，環(huán)保效果明顯。

5.從可持續(xù)發(fā)展角度看中國的沿海港口建設(shè)，岸電的使用是必要的

改革開放以后，我國港口體系發(fā)生明顯變化，港口數(shù)量不斷增多，港口岸線不斷增大，港口經(jīng)濟由分散型向區(qū)域型、密集型轉(zhuǎn)變。北方形成了以天津、大連、青島為核心的環(huán)渤海經(jīng)濟區(qū)域帶，南方形成了以上海、江蘇、浙江為核心的長江三角洲經(jīng)濟區(qū)域帶和以廣州、深圳為核心的珠江三角洲區(qū)域帶。各區(qū)域帶經(jīng)濟發(fā)展迅速，人口密集度高，航運產(chǎn)業(yè)發(fā)達，船舶進出港艘次、噸位量不斷增加，港區(qū)大氣污染不斷加劇。以上海港為例，2003年上海人口數(shù)量3300萬，港區(qū)廢氣排放量NOx44 000 t、SOx39 000 t、PM6000 t，污染后果嚴重。而使用岸電不僅可節(jié)約燃油的消耗，而且能將港區(qū)污染降至最低。所以，從沿海港口的可持續(xù)發(fā)展角度看，岸電的使用是必要的。

二、考慮因素

對于岸電的使用，各國均處于摸索階段，由于各港口海域特性、設(shè)施、陸用電制等的不同，岸電的設(shè)置亦有所區(qū)別。在岸電的設(shè)置與使用上，筆者認為可從以下三方面考慮。

1.港區(qū)海域特性

考慮港區(qū)海域特性，是為了更合理地設(shè)置岸源電箱的位置和配置相關(guān)器件、電纜等。港區(qū)海域特性主要包括日常天氣、惡劣氣象狀況和潮汐狀況。了解日常天氣與惡劣氣象狀況是為了實現(xiàn)對岸源電箱抗風力度、電纜的安放位置、起重機的鋪設(shè)效果的分析。以廣東港為例，臺風登陸較多，在岸電的設(shè)置上就應(yīng)考慮電箱的強抗風性和防水性。而對潮汐狀況的了解是為了確定岸源電箱的設(shè)置高度和起重機的最低變換高度。以阿拉斯加朱諾港為例，朱諾港潮汐帶較大，潮差20英尺，港口為適應(yīng)不同潮差引起的船位差而設(shè)置135英尺長、25英尺高的起重機1臺，承受風力100 英里/h，以支持岸接電纜、軟管和插座的使用。

2.船用電制與岸用電制

各國技術(shù)的差異導(dǎo)致各國船用電制與岸用電制的不同。當前使用的船用電制基本可分為AC450 V/60 Hz和AC400 V/50 Hz兩種，岸用電制可分為AC380 V/50 Hz和AC450 V/60 Hz兩類。我國港區(qū)岸用電制以AC380 V/50 Hz為主，而靠港船舶因船籍港不同，船用電制各異。這樣就容易造成船用電制與岸用電制不兼容，即岸電無法在船上使用。所以，在岸電的設(shè)置上還應(yīng)考慮電制的多變性。

3. 船用設(shè)備

岸電設(shè)置后并不能完全適用于所有船舶。港口和船舶除了電制的不同，還有設(shè)備的差異。船舶要接受岸電，需要在船上配置特定插座與變壓/變頻設(shè)備，以分別供船舶生活用電與日常作業(yè)用電。當前，現(xiàn)役船舶在設(shè)備配置上大多不能滿足該要求。多數(shù)船舶設(shè)置岸電接收設(shè)備僅僅是為了滿足船上生活、照明用電，而不能適用于作業(yè)用電。所以，想要推廣岸電的使用就需要改進船舶的設(shè)備。

三、建議措施

1.建立岸電技術(shù)標準

雖然國內(nèi)部分港口已開始使用岸電，但在岸電的操作與設(shè)備的檢驗上未有統(tǒng)一標準。人員在使用岸電時無明確的操作指導(dǎo)與安全保障，存在較多的安全隱患。所以，為進一步增強岸電的使用安全性與操作性，建議借鑒LR（勞氏）的岸電規(guī)范與IMO相關(guān)規(guī)定，制定國內(nèi)岸電設(shè)備檢驗標準與岸電操作規(guī)定，指導(dǎo)相關(guān)人員進行操作。

2.指定岸電強制適用區(qū)域

根據(jù)港口位置、船舶種類、港區(qū)經(jīng)濟發(fā)展狀況設(shè)定岸電強制適用區(qū)域，強制要求所有靠泊該區(qū)域船舶適用岸電。以天津港在建國際郵輪碼頭為例，該碼頭計劃泊位6個，岸線2000 m，可停靠目前世界上最大的郵輪，年通過旅客能力50萬人次，同時，港區(qū)內(nèi)將設(shè)置口岸服務(wù)業(yè)、餐飲業(yè)、商務(wù)中心、寫字樓等，滿足港區(qū)發(fā)展。構(gòu)建這類碼頭時就應(yīng)該考慮電纜的鋪設(shè)與岸電的強制適用。因為，如果在該區(qū)域內(nèi)強制適用岸電，不僅可以有效減少大氣污染，而且能實現(xiàn)靠泊郵輪的酒店化營運，帶動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。所以，指定岸電強制適用區(qū)域是切實有效的。

3.確定其他各港的選擇性規(guī)范化適用

區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展決定了各港口常靠船舶種類的不同。在岸電的適用上，建議各港口借鑒加州岸電規(guī)則，根據(jù)靠泊實際，以靠泊次數(shù)為基礎(chǔ)，建立各自的岸電適用規(guī)定。以天津港客運碼頭為例，針對港區(qū)客運班輪，可根據(jù)到港艘數(shù)與次數(shù)，制定如“每年到港10次以上須適用岸電”的規(guī)定，規(guī)范岸電的適用。

總之，由于經(jīng)濟發(fā)展的不平衡、技術(shù)發(fā)展的落后、相關(guān)規(guī)范的缺失等原因，岸電在中國港口的全面實現(xiàn)還有很長的路要走，但是CCS的“綠色船舶”計劃和各港口的積極使用將讓岸電的早日推廣成為現(xiàn)實。

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