港口船舶岸電綜合能效解決方案-某港聯用通碼頭泊位改造工程

一、政策和背景

據統計，船舶燃料年消費量的5%是在港口停泊時消耗的。船舶排放的污染物占港口總污染物的60%以上，每年船舶排放的二氧化碳和硫氧化物分別是全球汽車排放量的2倍和200倍。船舶輔機運轉發電時產生的噪聲和振動，也給船員和鄰近社區居民的工作和生活帶來極大困擾。隨著IMO溫室氣體減排戰略和2020全球硫排放限制的實施，港口環境污染問題亟待解決，船舶岸電的技術發展和推廣使用越來越受到業界重視。

為了進一步貫徹落實相關的國家法律和政策，各地方運輸局、海事局也分別出臺港口船舶岸電管理辦法和實施細則。

二、港口船舶岸電行業現狀

1. 國家、政府關于綠色港口、零碳港口和綠色河道的政策要求

2. 港口風、光、儲一體化管理的需求

3. 岸電改造，用電量大，運維困難，巡檢效率低，運營成本高

4. 岸電供電、電動船舶、電動汽車的充電收費管理困難

5. 用能種類多樣，人工統計分析困難，工作量巨大

6. 電氣設備、船舶信息檔案缺乏有效的狀態監測及運維管理系統。異常發現不及時，維護效率低

7. 供電范圍大，距離長，電氣火災和電氣安全預防困難

8. 港口路燈、港口照明系統統一管控難，子系統多

三、港口船舶岸電行業需求

1. 專業全面的能源管理：對港口作業區內，以電能為主，輔以油、氣、冷、熱等多種能源的分配、轉化、存儲、消費等環節協調與優化；構建港口光伏、風機、儲能、電動汽車、岸電、生活輔助供電和港口設備用電的統一集成的能源管理平臺，實現能源使用的全領域和全過程的可視化、透明化。

2. 新型電力系統綜合管控：對港口內由分布式電源、儲能、能量轉化、相關負荷及監控保護設備組成的系統進行自我控制、保護和管理；新能源系統的實時監控、診斷告警、全景分析、有序管理和高級控制，實現不同目標下風光儲充資源間的靈活互動與經濟優化運行。

3. 供電穩定、質量可靠：港口內重要的設備，靠岸船舶供電的岸電系統，需要保障供電時的不間斷供電和連續性；產生諧波干擾的設備較多，消除諧波影響，提升港口及船舶岸電的電源質量。

4. 用能安全和環境安全：港口及船舶貨物眾多，特別關注供配電系統的安全，嚴防電氣火災事故的發生；關注用能環境安全，實時監測溫度、濕度、壓差、噪聲、水浸、煙感、門禁、攝像頭等參數。

5. 運維效率提升：港口岸電配電設備進行監測、管理和維護，對船舶信息進行登記和管理；岸電設備分布相對較分散，相對孤立，設備巡檢繁瑣。

四、項目概況

本工程為深圳南山港區蛇口服務業區聯用通碼頭10#~ 15#泊位改造工程岸電系統，位于深圳蛇口集裝箱碼頭內4#變壓站及碼頭前沿。工程改造完后，可滿足更多泊位船舶靠岸后，由岸電供電的需求。

五、項目方案-使用系統

AcrelEMS-PSP港口船舶岸電能效管理聚焦港口的能量和信息的流向搭建平臺解決方案。該系統解決方案集變電站綜合自動化、電力監控、電能質量分析及治理、電氣安全、能耗分析、照明控制、設備運維于一體。打破子系統孤立，配置方便，運維便捷；多套子系統融合為一，布設成本降低。

框架圖

六、項目方案-系統方案

6.1 電氣火災監控裝置

對于港口內其它陸域設施，如堆場、鐵路站場、輔助生產及港內生活建筑物等場所的供電，通常采用TN系統或TT系統。針對低壓用電環節各回路中的剩余電流、溫度、故障電弧，以及短路等容易引發電氣火災的參量進行實施監測和保護。當這些參量越限報警時，及時提醒維護人員進行安全檢查，防止引發電氣火災事故。

6.2 智能照明控制

在港口的生產建筑物（如集裝箱拆裝箱庫、一般雜貨倉庫、大件及散貨倉庫、維修車間等）和生活建筑的公共場所的照明，可采用智能照明控制系統。智能照明控制可實現照明燈具的單控、區域控制、自動控制、感應控制、定時控制、場景控制、調光控制等多種控制方式。具有如下功能特點：節約能源、、智能化控制、減少維護費用、營造舒適的工作環境、延長燈具壽命。

6.3 分布式光伏系統

為了響應“雙碳"目標及建設綠色港口的要求，在港口的生產及生活建筑、維修車間的屋頂，設置分布式光伏發電系統，通過綠電的應用，實現減碳目的，提高新能源的占比，不斷邁向“零碳港口"。

儲能作為電能存儲介質，可彌補新能源發電穩定性、供電可靠性及用電成本過高的問題。分布式儲能在接入配電系統時需配置二次保護設備，還要配置滿足調度自動化、滿足并網電能質量要求的保護設備和裝置。同時為了構建儲能系統的能量管理與運維系統，配置通訊設備和能量管理系統，幫助用戶獲取削峰填谷、需量電費管理收益，并在此基礎上實現電能質量改善、應急備電、無功補償等附加服務。

6.4充電樁電動汽車現已成為廣泛使用的綠色能源交通工具，使用電能可轉化為驅動動力，節能環保。根據國家發布《加快單位內部電動汽車充電基礎設施建設》要求，新建停車場要有至少10%的充電設施。港口的停車場和車庫也需要配置適量的電動汽車充電設施，以滿足電動汽車的充電需求。安科瑞充電樁收費云平臺系統通過物聯網技術對接入系統的充電樁站點和各個充電樁，可實現以下功能：

1）充電樁數據實時監測

2）充電樁異常報警

3）充電收費管理