導(dǎo)語：港口節(jié)能減排論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1港口節(jié)能減排新技術(shù)

1.1RTG油改電技術(shù)

油改電技術(shù)主要涉及RTG的外部電源（市電）的供電和RTG跨箱區(qū)轉(zhuǎn)場移動問題?？尚械挠透碾姺椒ㄊ遣捎秒娎|卷筒供電、低架滑觸線供電和高架滑觸線供電3種方式。傳統(tǒng)RTG作業(yè)時產(chǎn)生大量廢氣和有害物質(zhì)，油改電后RTG作業(yè)時無廢氣排放。高架滑觸線油改電方式。RTG油改電技術(shù)，在相同裝卸箱量下，節(jié)能30%以上，降低運行成本60%以上，實現(xiàn)零排放。

1.2混合動力RTG技術(shù)

為了既能保持RTG跨箱區(qū)轉(zhuǎn)場作業(yè)的機動性，又能實現(xiàn)RTG的節(jié)能減排，國內(nèi)外已研制出由柴電機組和儲能單元（超級電容器組或鋰電池組）構(gòu)成的RTG混合動力系統(tǒng)。柴電機組和超級電容組成的RTG混合動力系統(tǒng)，柴電機組仍作為主電源，而超級電容器則作為儲放能單元，回收RTG運行中起升機構(gòu)集裝箱吊重降落時的位能性再生能量。上海振華重工于2005年研制出超級電容儲放能的混合動力RTG樣機。振華重工對普通柴電機組RTG和超級電容混合動力供電RTG的排放進行測試，前者在頻繁起制動時柴油機排氣管大量排冒黑煙，后者柴油機運行平穩(wěn)，基本無黑煙排放。目前用于混合動力RTG的能量儲蓄單元主要有超級電容和鋰電池2種。超級電容在能量儲存過程中基本不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，具有壽命長、充放電時間短等優(yōu)點；但作為RTG的能量儲蓄單元，超級電容也有較大的弱點，如能量密度低，單位容積的電量存儲有限。另外，超級電容的放電電流不穩(wěn)定，作為動力電源難以控制。鋰電池具有儲存容量大、放電電流穩(wěn)定、無污染及安全性能好等優(yōu)點，是RTG較理想的能量儲蓄單元。振華重工試制以大容量鋰電池作為主電源，小功率柴電機組為輔助電源的RTG。保持與常規(guī)RTG的起重量與起升速度不變，鋰離子動力電池組容量為640VDC/200Ah/128kW•h，輔助柴電機組裝機功率為50kW，節(jié)約燃油60%以上，RTG在動力電池供電狀態(tài)下實現(xiàn)廢氣零排放。

1.3RTG和集卡油改氣技術(shù)

近日，由上港集團所屬冠東公司、上海振華重工（集團）股份有限公司和上海海事大學(xué)在上海市科委項目“LNG動力的港口裝備技術(shù)研究及洋山港示范應(yīng)用”（項目編號13dz1202800）和“混合動力輪胎式集裝箱起重機研制及應(yīng)用”（編號12dz1200700）中，共同研發(fā)采用液化天然氣（LNG）燃氣機組供電的輪胎吊。RTG油改氣技術(shù)使RTG由柴油發(fā)電機供電改為LNG動力，顯著降低RTG的廢氣排放。

1.4岸基變頻供電技術(shù)

到港船舶?？吭诖a頭需要燃燒大量重油（或柴油）發(fā)電，所產(chǎn)生的污染與上海城市環(huán)境保護的矛盾越來越突出?？坎吹泥]輪和集裝箱班輪濃煙排放見圖6。集裝箱船舶靠港期間停用船舶柴油發(fā)電機組，改由港口供電，這種方式稱為“岸電”。由于國外船舶電網(wǎng)頻率大多為60Hz，而我國港口無法利用現(xiàn)有的50Hz岸電電網(wǎng)直接供電。因此，采用大功率變頻技術(shù)，將50Hz交流電變換成適合于60Hz交流電船舶的供電電源。2010年，全球首臺移動式岸基船用供電系統(tǒng)在上海港外高橋二期集裝箱碼頭試運行獲圓滿成功。

2成果推廣制約因素及解決途徑

油改電技術(shù)：油改電技術(shù)節(jié)能減排效果明顯，但洋山港由于高壓電纜過橋工程復(fù)雜性，電網(wǎng)容量受限，電費昂貴（約1.5元/kW•h，是普通工業(yè)用電的2倍），所以該技術(shù)不適合在洋山港推廣。油改電還有初期投資較大、堆場要求規(guī)則等限制，且RTG轉(zhuǎn)場不便。油改氣：技術(shù)上，由于LNG發(fā)動機的動力曲線與柴油機明顯不同，其扭矩相對要小一些，最大扭矩區(qū)間也比柴油要小，LNG動力RTG在吊起集裝箱的時候和LNG動力集卡在啟動的時候會動力不足，解決辦法是采用氣電混合的方式來加強RTG和集卡動力。氣電混合動力是下階段的研究重點。洋山港LNG運輸非常不便，現(xiàn)在每天只有2個小時可運輸LNG，且黃色預(yù)警天氣禁止運輸LNG。建議相關(guān)部門能再組織專家安全論證會，在安全的基礎(chǔ)上適當(dāng)放寬東海大橋?qū)σ夯瘹怏w槽車的禁令，保障洋山港LNG的順利供應(yīng)。理論分析與實際測試表明，LNG動力與柴油機相比，折算成標(biāo)準(zhǔn)煤并不占優(yōu)勢。LNG動力RTG初步測試標(biāo)準(zhǔn)煤消耗是柴油機RTG的1.27倍，LNG動力集卡與柴油集卡能耗基本持平。建議有關(guān)部門擬定更全面的評價體系以適應(yīng)社會的發(fā)展?；旌蟿恿夹g(shù)：鋰電池混合動力RTG節(jié)油效果明顯，但鋰電池成本昂貴，降低鋰電池的成本應(yīng)從2方面考慮。一方面，鋰電池不穩(wěn)定性是在制作過程中所產(chǎn)生的，提高生產(chǎn)設(shè)備的自動化水平，將鋰電池的生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到更為清潔干燥的環(huán)境中進行，鋰電池的成本就會逐步降下來；另一方面，提高鋰電池電控技術(shù)，通過對單體鋰電池參數(shù)的獨立檢測，動態(tài)調(diào)整各單體電池充放電的電壓（或電流）等參數(shù)的設(shè)定閥值。研究動力電池充電過程發(fā)現(xiàn)：對于串聯(lián)體，充電能量可從較高壓單體轉(zhuǎn)移到較低壓單體；對于并聯(lián)體，充電能量可從較大電流支路轉(zhuǎn)移到較小電流支路；對放電過程則反之。通過這種能量轉(zhuǎn)移控制方式進行混合動力RTG能源系統(tǒng)的動力鋰電池充放電自動均衡控制，提高動力電池組充放電效率及電池組使用壽命，從而降低成本。岸電項目：使用岸電后，由于運輸成本增加，會降低碼頭和船方的競爭力。目前這是制約“綠色港口”建設(shè)的一個重要因素，極大地影響著岸電改造和使用單位的積極性。目前，美國是通過立法形式及費用補貼政策推行節(jié)能減排的。例如，美國洛杉磯港口當(dāng)局通過立法，強制要求轄區(qū)內(nèi)所有碼頭采用岸電技術(shù)；2006年5月，歐盟委員會通過了法案2006／339／EC，提出歐盟港口靠泊船舶使用岸電。國外政府部門實施節(jié)能減排、保護環(huán)境的做法對我們很有借鑒意義。

3港口節(jié)能減排研究展望

混合動力RTG下一步研制重點為研制鋰電池-LNG混合動力RTG，由動力電池作為主動力電源，匹配小功率LNG發(fā)電機組，組成新型RTG混合動力供電系統(tǒng)，解決LNG動力不足的問題，同時也解決柴電機組排放問題。目前，國內(nèi)已有港口采用岸電技術(shù)。2010年，全球首臺移動式岸基船用供電系統(tǒng)在上海港外高橋二期集裝箱碼頭試運行獲圓滿成功，岸電容量2000kVA。2011年，連云港港口集團有限公司采用高壓岸電方式對“中韓之星”客貨兩用滾裝船進行供電，岸電容量為1500kVA。但已有岸電技術(shù)遠不能滿足船舶的功率需求。岸電項目下一步工作重點為研制3~5MW的高壓變頻岸電系統(tǒng)，以滿足更大船舶靠港的功率需求。節(jié)能降耗是港口持續(xù)發(fā)展的有效手段，是港口文明與進步的重要標(biāo)志，是提高港口國際競爭力的重要保障。港口近年來在節(jié)能降耗創(chuàng)新技術(shù)方面深入研究和積累，取得了一些效果和成績，目前迫切需要將這些技術(shù)進一步全面推廣。

作者:金毅黃婷黃細霞單位:上海冠東國際集裝箱碼頭有限公司上海海事大學(xué)