國網滄州公司為港口提供智能用電服務—以在線監測、遠程診斷與云服務為代表的智能服務試點示范

文=王 強

國網滄州公司為港口提供智能用電服務—以在線監測、遠程診斷與云服務為代表的智能服務試點示范

文=王 強

除了以大數據和新技術為特點的供電服務體系，對于黃驊港的智能改造還將繼續引進合同能源管理等新模式，更好地算一筆環保賬和經濟賬，這也符合工業2025中綠色制造的初衷。

從河北省滄州市區向東80公里即是正在火熱建設中的渤海新區，在京津冀一體化發展和“一帶一路”的大背景下，這里積極承接京津的產業轉移，各類企業落戶的消息紛至沓來，這片土地正在迎接更廣闊的發展前景。

黃驊港，渤海新區的核心，年吞吐量1.7億噸，我國第二大煤炭輸出港，當下更是被冠上了諸多新的頭銜——智能港口試點、“一帶一路”的物流中心、新歐亞大陸橋的東橋頭堡，等等。

臨近五一，船主王壽春的浮吊船正在用岸上電源給往來船只裝卸貨物，他樂呵呵地介紹說十天就能省一萬塊錢。原來，為了給正在打造的智能港口——黃驊港提供智能服務，國網滄州供電公司在黃驊港實施“船用岸電”示范項目，全面改造電力系統，使供電更加智能化的同時，“以電代油”的新模式更是為港口和船主們節約了52%的能源成本。

如果說“船用岸電”給王壽春這樣的船主帶來了經濟利益，那么，同時推出的“岸電入海”工程則可為國家每年減少污染物排放量900余噸。一條海底電纜直通中石油公司海上作業平臺，智能化的用電管理正在這里拉開序幕。

智能用電形成網絡

以在線監測、遠程診斷與云服務為代表的智能服務成為今年智能制造的重點內容之一，而供電企業正是智能服務的代表。站在滄州供電公司的調度室里，可以看到每座電塔的詳細數據，而黃驊港更是重點關注對象。作為河北南網區域內唯一擁有沿海港口供電職能的供電公司，滄州供電公司充分利用這一優勢，相繼推出“岸電上船”（也稱“船用岸電”）、“岸電入海”工程，以大數據、信息化技術將智能用電形成網絡。

對于“岸電入海”工程，主要針對海洋石油鉆井平臺。在距離渤海新區海岸10公里處，中石油有兩處海上鉆井作業平臺，由于地理位置特殊，該平臺脫離電網，只能采取“自發電”模式，依靠2萬千瓦大型柴油發電機組維持平臺設施運轉，因燃油消耗大、設備折舊快，發電成本高達1.8元/千瓦時，且電源獨立運行，供電可靠性差，對企業經濟效益造成一定影響。

通過數據分析，借助距離海岸最近的埕海變電站功能優勢，從陸地援電入海，利用埕海110千伏變電站，向岸邊架設35千伏線路，再通過海底電纜連接客戶海上作業平臺變壓器，經變壓器對平臺工作、生活設施供電，逐步替代海洋石油鉆井平臺自身柴油發電機組，實現由岸電帶動平臺作業的目的，為中石油海上鉆井平臺油氣生產提供電力保障。自此，將海洋石油用電納入到大電網系統，可以進行數字化的統一調度。

據悉，該工程于2013年4月立項，同年11月10日正式投運，總投資約為5億元人民幣。工程投運后年增售電量1.6億千瓦時，按每千瓦時0.86元計算，此海洋鉆井平臺可節約52%的用能成本，而且岸電技術成熟，可靠性高，不易發生停電事故。

“岸電入海”只是滄州供電公司針對黃驊港實施的智能服務之一。第二項是“岸電上船”工程。2014年9月，河北南網做了長達近60頁的《國網河北電力渤海新區智能港口岸電電能替代示范項目可行性研究報告》（下稱“可行性報告”），具體負責項目實施的滄州供電公司在綜合港區改造項目中采用10千伏岸電應用系統，在3000噸碼頭試點建設項目中采用0.4千伏岸電應用系統，通過變頻、變壓電源，解決了來自世界各國的船只用電設備電壓、頻率各不相同的難題，利用低壓上船方式為靠港的船舶提供岸電支持，最終實現“船用岸電，以電代油”。

船用岸電技術，是指船舶在停泊碼頭期間接入碼頭的岸電電源，獲得其泵組、通風、照明、通信和其他設施所需電力，關閉自身的柴油發電機組，既可以減少柴油燃燒顆粒及溫室氣體排放（港區內零排放），達到改善港口空氣質量的目的，又可以使用價格低廉的電力降低船舶運營成本。

可行性報告指出，船舶供岸電電源系統可分為三個部分：岸上供電系統、電纜連接設備和船舶受電系統。岸上供電系統是將高壓變電站交流電變頻、變壓后，供應到靠近船舶的連接點；電纜連接設備是指連接岸上供電箱與船舶受電裝置間的電纜和設備；船舶受電系統是指在船上固定安裝船舶受電系統，其主要包括電纜盤、船上變壓設備以及船舶電氣管理裝置等。三個部分完全數字化相連接就形成了一個智能化的供電服務體系。

智能改造管理的環保賬和經濟賬

除了以大數據和新技術為特點的供電服務體系，對于黃驊港的智能改造還將繼續引進合同能源管理等新模式，更好地算一筆環保賬和經濟賬，這也符合工業2025中綠色制造的初衷。

首先是環保賬。根據國際環保組織自然資源保護協會的《船舶港口空氣污染防治白皮書》，一艘使用3.5%含硫量燃油的中大型集裝箱船，以70%的功率行駛，其排放PM2.5的水平與50萬輛使用國四油品的貨車相當。特別是船舶停靠期間，廢氣排放量更大。

由此可見，船舶在港靠泊期間，燃油發電機會產生大量有害物質，嚴重制約了港口的可持續發展。據了解，全球70%的船舶廢氣排放發生在近港區域，其中60%-90%發生在停泊期間，并且擴散速度很快，對港口附近區域尤其是人口密集區造成嚴重空氣污染。據有關數據顯示，使用岸電與正常的船用燃油比較，氮氧化物(NOx)排放量減少97%，氧化硫(SOx)減少96%，懸浮物(PM)排放量減少96%，COx排放量減少94%。

其次是經濟賬。大數據的智能服務會帶來哪些經濟效益？

長期以來，在港口運營管理中，碼頭船舶裝卸貨物、疏浚航道主要依賴船載發電機組提供動力，穩定性差且能耗高，每年船舶燃油費就占到碼頭運營總成本的50%，而改造后比之前的用油可節約52%的成本，這樣算來每年可為港口運營節約26%的成本，是這一筆巨大的經濟效益。

據悉，黃驊綜合港發展優勢獨特，該港位于渤海灣穹頂處，是河北省中南部以及魯北、豫北、晉北和陜西、內蒙古等中西部地區陸路運輸距離最短的港口，從滄州黃驊港經省會石家莊、山西太原、寧夏中衛，由新疆出境，途徑中亞、歐洲到荷蘭鹿特丹，將形成世界上最短的被稱為超級地理現象的亞歐大陸橋新通道，它比原亞歐大陸橋要縮短500公里，亞歐貿易通過此通道比遠洋運費節省20%，時間節省40%，是一條極富國際貿易潛力的國際貿易“黃金走廊”。如此廣闊的發展前景也使得黃驊港必須踐行綠色港口的可持續發展模式，同時，為了與國際先進港口競爭，也必須實現智能化、數字化，并多舉措降低成本，增加效益。

目前，北美和歐洲使用岸電數量較多，歐洲在推動減排的過程中，注重應用財政和經濟手段，調整投入和產出的關系，具體措施包括免除靠港船舶使用岸電的稅收和征收15歐元/t二氧化碳排放的碳稅。瑞典政府經歐盟批準，自2011年11月1日起，將靠港船舶使用岸電近似免稅（稅率由 0.28 瑞典克朗/kWh 降低到 0.005 瑞典克朗/kWh）。為促進靠港船用岸電技術的應用，2011年年初歐洲海港聯合會（ESPO）和歐共體船東協會（ECSA）聯合要求，在修改2003/96/ EC 指令“歐共體能源產品和電力稅收框架”時，免除靠港船舶使用岸電的稅收，2011年4月歐盟修改2003/96/EC 指令時，明確2020年12月31日之前歐盟成員國應免除直接供應船舶使用電力的稅收。

國內應用岸電港口較少，唯一運營的港口僅連云港，其59#碼頭“中韓之星”渡輪實現了岸電接入。連云港港務公司的處理方式是以0.8元/kWh的成本向電力公司購電，然后以1.3元/kWh的價格賣給船方，以為船舶提供岸電用電服務費收取。如果靠港船舶采用自身柴油發電機發電，用電成本在1.8元/kWh左右，可見，靠港船舶采用岸電可以降低船主0.5元/kWh的用電成本。為了促進岸電技術的推廣應用，應尋求一種可持續發展的岸電運營模式，此次黃驊港項目將對岸電運營模式進行探索應用，從岸電計量計費、合同能源管理、節能應用補貼等方面開展研究，提出切實可行的運營模式，促進岸電技術在國內的推廣應用。

（作者為國網滄州供電公司辦公室副主任）