除了航行時(shí)的污染物排放外，船舶在港時(shí)亦需要通過(guò)輔助發(fā)電機（以下簡(jiǎn)稱(chēng)輔機）維持正常的運轉。大功率輔機的轟鳴不僅帶來(lái)噪音污染，燃料燃燒產(chǎn)生的廢氣也會(huì )造成港口城市的空氣污染。因此，船舶在港口的排放問(wèn)題同樣需要重視。

早在2000年，ABB公司就在瑞典的哥德堡港（Gothenburg）完成了首例岸基供電系統（以下簡(jiǎn)稱(chēng)岸電）的改造，引發(fā)了歐美各國對岸電技術(shù)的關(guān)注，芬蘭、德國、瑞典以及北美洲的太平洋沿岸港口都相繼開(kāi)發(fā)了各自的船用供電系統，由此也產(chǎn)生了不同的名稱(chēng)，如Cold Ironing、Shore-to-Ship Power、Onshore Power Supply、Alternative Maritime Power等等，都指靠泊港口的船只關(guān)閉船舶自備的輔機，轉而使用岸基電源對船舶進(jìn)行供電的技術(shù)。

眾多實(shí)例證明，岸電是港口節能減排降噪的有效措施。有測算表明，岸電技術(shù)可使船舶減少95%的污染物排放。

雖然方案各有不同，但岸電系統主要分為三個(gè)部分，即岸上供電系統、電纜連接設備和船舶受電系統。如圖1所示，岸上供電系統使電力從電站供應到碼頭前沿，經(jīng)變壓（頻）后通過(guò)電纜連接船上受電裝置，再通過(guò)船上受電系統對全船進(jìn)行供電。

資料來(lái)源：Kajanen的研究

圖 1 岸電系統圖

目前，已有的岸電項目都是港口電網(wǎng)向船舶電網(wǎng)直接供電，主要有低壓船舶/低壓岸電/60 Hz直接供電方案，低壓船舶/高壓岸電/60 Hz直接供電方案和高壓船舶/高壓岸電/60 Hz直接供電方案，具體如表1所示。

值得注意的是，由于我國港口電網(wǎng)頻率為50 Hz，而外國船一般為60 Hz，實(shí)現50 Hz/60 Hz 雙頻供電顯得十分必要。

表 1 三種典型岸電供應方式比較

資料來(lái)源：黃細霞等的研究

在岸電的應用方面，我國港口正處于蓬勃發(fā)展階段：

1)2009年青島港首先完成了5000t級內貿支線(xiàn)碼頭低壓岸電改造，為來(lái)往于招商局國際集裝箱碼頭的船只服務(wù)。

2)2010年3月，全球首臺移動(dòng)式岸基船用變頻變壓供電系統在上海港外高橋二期集裝箱碼頭試運行取得圓滿(mǎn)成功，服務(wù)于集裝箱船舶。

3)2010年寧波港一期岸電試點(diǎn)建成投產(chǎn)，二期與2013年建成投產(chǎn)，此后還進(jìn)行了高壓岸電的研發(fā)與試點(diǎn)建設，主要服務(wù)于集裝箱船舶和散貨船隊；同年，連云港港首次在國內實(shí)現高壓船用岸電系統建設并應用于“中韓之星”郵輪。

4)2011年至2012年，蛇口港先后安裝了低壓和高壓岸電系統為集裝箱船服務(wù)；2014年天津港東突堤碼頭的17個(gè)泊位和海河下游兩岸的28個(gè)散貨輪碼頭安裝了低壓岸電接電箱并投入使用。

5)2016年7月亞洲首套郵輪岸電系統——上海吳淞國際郵輪港岸基供電一期項目投入運營(yíng)，成為世界最大郵輪變頻岸電系統。

盡管我國對岸電基礎設施的建設如火如荼，但以下問(wèn)題對使用岸電形成制約。

1）改造成本的問(wèn)題

高昂的改造成本令許多港口企業(yè)和船公司望而卻步，加上近年來(lái)燃油價(jià)格下跌，船公司更愿意使用低硫燃油，許多岸電設施曾為擺設。據報道，郵輪港岸基供電設施建設成本約5000萬(wàn)元/套，集裝箱岸基供電設施建設成本約2500萬(wàn)元/套。雖然70%-80%的建設費用由政府補貼承擔，但經(jīng)營(yíng)收費低于電價(jià)成本，投資建設岸電設施基本無(wú)法實(shí)現盈利，相關(guān)企業(yè)投資建設岸電的積極性不高。

除了岸基供電設施的改造成本外，船舶也需要進(jìn)行改造才能對接使用。資料顯示，一艘大型散貨船的改造總投資約600萬(wàn)元，即使每年節約的燃油費用能有60萬(wàn)，投資回收期也需要10年。

2）船舶設備和碼頭設施的問(wèn)題

由于船舶使用的電制和港口岸電不同（岸上電源是中性點(diǎn)接地，而船上電源是三相絕緣），岸電與船電不能并網(wǎng)運行，需要“調制”，即關(guān)停船用發(fā)電機，達到使用岸電的目的，當恢復船用發(fā)電機供電時(shí)，需斷開(kāi)岸電的連接，使船用發(fā)電機與船舶電網(wǎng)并電。短期內關(guān)閉和重啟容易對設備造成損害，縮短使用壽命，由此產(chǎn)生的設備維修成本也是需要考慮的。

此外，岸電的改造涉及岸電變頻電源、電纜接線(xiàn)箱、船用變電站、電纜卷筒及船用連接系統等全套設備產(chǎn)品，僅一個(gè)電樁設備就占2.5平方米，成套系統所需空間可想而知，對碼頭裝卸及堆場(chǎng)布局都會(huì )產(chǎn)生一定影響。

3）補貼等問(wèn)題

近年來(lái)國家法律法規對靠港船舶使用岸電提出了更高要求，在補貼力度方面也進(jìn)一步加強（見(jiàn)表2），可見(jiàn)政府對港口環(huán)境治理的決心。然而，由于標準不完善、補貼機制偏建設、電價(jià)水平差異等問(wèn)題的存在，港口岸電的使用率并不高，以上海港為例，這一比例僅占10%。

表2岸電政策及制度梳理

綜上，岸電的有效應用不僅需要政策的硬性約束，而且需要兼顧設備和設施的應用問(wèn)題，以及需要建立適應市場(chǎng)的經(jīng)濟型機制，這樣才能既引導又激勵排污者積極減排。

本文由“港口網(wǎng)www.austinsherwood.com”特約上海海事大學(xué)戈佳威、張秀芝、朱墨、沙梅獨家提供