一、政策和背景
據(jù)統(tǒng)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(jī)運轉(zhuǎn)發(fā)電時產(chǎn)生的噪聲和振動,也給船員和鄰近社區(qū)居民的工作和生活帶來極大困擾。隨著IMO溫室氣體減排戰(zhàn)略和2020全球硫排放限制的實施,港口環(huán)境污染問題亟待解決,船舶岸電的技術(shù)發(fā)展和推廣使用越來越受到業(yè)界重視。
2019年交通運輸部、財政部、國家發(fā)展改革委、 國家能源局、國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步共同推進(jìn)船舶靠港使用岸電工作的通知》提出要統(tǒng)一岸電標(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)岸電規(guī)范化建設(shè);加快設(shè)施建設(shè),推動岸電規(guī)?;l(fā)展;完善供售電機(jī)制,推動岸電可持續(xù)發(fā)展;加大支持力度,推動岸電常態(tài)化使用;提升服務(wù)水平,推動岸電便利化使用。
2020年第十三屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第二十四次會議通過的《中華人民共和國長江保護(hù)法》正式實施,要求,長江流域縣級以上地方人民政府對長江流域港口岸電設(shè)施、船舶受電設(shè)施的改造和使用按照規(guī)定給予資金補(bǔ)貼、電價優(yōu)惠等政策扶持。長江流域具備岸電使用條件的船舶靠港應(yīng)當(dāng)按照國家有關(guān)規(guī)定使用岸電。具備岸電使用條件的船舶未按照國家有關(guān)規(guī)定使用岸電的,責(zé)令停止違法行為,給予警告,并罰款。
2021年交通運輸部、國家發(fā)展改革委、國家能源局、國家電網(wǎng)有限公司聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)長江經(jīng)濟(jì)帶船舶靠港使用岸電的通知》提出要協(xié)同推進(jìn)船舶和港口岸電設(shè)施建設(shè);進(jìn)一步降低岸電建設(shè)和使用成本;強(qiáng)化岸電建設(shè)和使用監(jiān)管;優(yōu)化提升岸電服務(wù)水平;并切實落實各方責(zé)任。
為了進(jìn)一步貫徹落實相關(guān)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(xì)則。
二、行業(yè)需求
專業(yè)全面的能源管理:
對港口作業(yè)區(qū)內(nèi),以電能為主,輔以油、氣、冷、熱等多種能源的分配、轉(zhuǎn)化、存儲、消費等環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)與優(yōu)化;
構(gòu)建港口光伏、風(fēng)機(jī)、儲能、電動汽車、岸電、生活輔助供電和港口設(shè)備用電的統(tǒng)一集成的能源管理平臺,實現(xiàn)能源使用的全領(lǐng)域和全過程的可視化、透明化;
新型電力系統(tǒng)綜合管控:
對港口內(nèi)由分布式電源、儲能、能量轉(zhuǎn)化、相關(guān)負(fù)荷及監(jiān)控保護(hù)設(shè)備組成的系統(tǒng)進(jìn)行自我控制、保護(hù)和管理;
新能源系統(tǒng)的實時監(jiān)控、診斷告警、全景分析、有序管理和高級控制,實現(xiàn)不同目標(biāo)下風(fēng)光儲充資源間的靈活互動與經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運行。
供電穩(wěn)定、質(zhì)量可靠:
港口內(nèi)重要的設(shè)備,靠岸船舶供電的岸電系統(tǒng),需要保障供電時的不間斷供電和連續(xù)性;
產(chǎn)生諧波干擾的設(shè)備較多,消除諧波影響,提升港口及船舶岸電的電源質(zhì)量;
用能安全和環(huán)境安全:
港口及船舶貨物眾多,特別關(guān)注供配電系統(tǒng)的安全,嚴(yán)防電氣火災(zāi)事故的發(fā)生;
關(guān)注用能環(huán)境安全,實時監(jiān)測溫度、濕度、壓差、噪聲、水浸、煙感、門禁、攝像頭等參數(shù)。
運維效率提升:
港口岸電配電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測、管理和維護(hù),對船舶信息進(jìn)行登記和管理;
岸電設(shè)備分布相對較分散,相對孤立,設(shè)備巡檢繁瑣;
三、系統(tǒng)方案— 參考標(biāo)準(zhǔn)
《碼頭船舶岸電設(shè)施工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 GB/T51305-2018
《 碼頭岸電設(shè)施建設(shè)技術(shù)規(guī)范》 JTS155-2019
《 靜止式岸電裝置》 GB/T25316-2010
《船舶中壓直流電力系統(tǒng)通用要求》 GB/T35719-2017
《海港總體設(shè)計規(guī)范》 JTS165-2013
《靠港船舶岸電系統(tǒng)技術(shù)條件 第1部分:高壓供電》 GB/T 36028.1-2018
《靠港船舶岸電系統(tǒng)技術(shù)條件 第1部分:高壓供電》 GB/T 36028.1-2018
《港口岸電系統(tǒng)總則》 DL/T2188-2020
《港口綜合能源管控系統(tǒng)功能規(guī)范》 DLT2189-2020
《港口岸電設(shè)計導(dǎo)則》 DB42/T2162-2023
《港口岸電系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范 第2部分:電能計量》 DL/T 2143.2-2020
《岸基供電系統(tǒng) 第1部分:通用要求》 DL/T 2151.1-2020
《碼頭岸電設(shè)施運行維護(hù)技術(shù)規(guī)范》 JTS/T313-2023
《港口能源消耗在線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范》 JTS/T 243-2021
《綠色港口等級評價指南》JTS/T105-4-2020
《內(nèi)河航道綠色建設(shè)技術(shù)指南》JTST 225-2021
《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB50052-2009)
《低壓配電設(shè)計規(guī)范》(GB50054-2011)
《民用建筑電氣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB51348-2019)
《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》(GB50057-2010)
《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50016-2018)
《交流電氣裝置的接地設(shè)計規(guī)范》(GB/T50065-2011)
《電力裝置電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》(GB/T50063-2017)
《建筑防火封堵應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T51410-2020)
《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》 GB50343-2012
《20kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范》 GB50053-2013
《電力裝置的繼電保護(hù)和自動裝置設(shè)計規(guī)范》 GB/T50062-2008
《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB 50116-2013
《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》GB 14287-2014
《消防控制室通用技術(shù)要求》GB25506-2010
《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》GB28184-2011
標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于岸電的基本要求:
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 51305-2018《碼頭船舶岸電設(shè)施工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》
碼頭船舶岸電系統(tǒng)的基本組成:碼頭岸電系統(tǒng)一般包括岸上變電站、岸基供電系統(tǒng)、船岸連接系統(tǒng),最后連接到船舶的船載受電系統(tǒng)。
碼頭船舶岸電系統(tǒng)輸出電壓和頻率
變壓變頻電源:改變電壓和(或)頻率的供電裝置,又分為高壓變壓變頻電源和低壓變壓變頻電源。
35KV系統(tǒng)方案:
10KV系統(tǒng)方案:
相關(guān)硬件介紹:
AM系列綜合保護(hù)裝置
AM系列微機(jī)綜合保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)處理、邏輯運算和信息存儲能力,可為35kV及以下電壓等級的進(jìn)線、饋線、變壓器、高壓電動機(jī)、高壓電容器等對象提供過負(fù)荷、低電壓、過電壓、熱過載、非電量等保護(hù)功能,防止事故擴(kuò)大,降低高價值設(shè)備損壞的風(fēng)險。
裝置具有完善的事故分析能力,包括SOE事件記錄、故障錄波記錄等。提供串口和以太網(wǎng)通訊接口,可將信息上傳至綜合能源管理平臺,方便的根據(jù)現(xiàn)場變化調(diào)整保護(hù)設(shè)定值,使平臺可遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制配電回路運行狀態(tài),大大提高了企業(yè)配電和用電的自動化、智能化水平。
ASD500開關(guān)柜綜合測控裝置
ASD500開關(guān)柜綜合測控裝置用于3~35kV戶內(nèi)開關(guān)柜,適用于中置柜、手車柜、固定柜、環(huán)網(wǎng)柜等多種開關(guān)柜。具有一次回路模擬圖及開關(guān)狀態(tài)指示,高壓帶電顯示及核相,自動溫濕度控制,加熱回路故障告警,分合閘回路完好指示、分合閘回路電壓測量、預(yù)分預(yù)合閃光指示、電氣節(jié)點無線測溫,人體感應(yīng)自動照明,語音提示,電參數(shù)測量及RS485通訊接口等眾多功能,集操作、顯示于一體。
電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置
APView500電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置遵循最新的電能質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn),實時監(jiān)測電壓偏差、頻率偏差、三相電壓不平衡、電壓波動和閃變、諧波等電能質(zhì)量,記錄各類電能質(zhì)量事件,記錄事件發(fā)生前后的波形,輔助用戶分析電能質(zhì)量發(fā)生的原因,為后續(xù)的電能質(zhì)量治理方案提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
弧光保護(hù)裝置
在中壓母線,中壓柜運行過程中很可能由于的操作失誤、接頭松脫、動物侵入,以及長時間運行后PT絕緣老化、套管老化導(dǎo)致嚴(yán)重短路故障。對于中壓母線未像高壓母線那樣安裝母線差動保護(hù),中壓母線短路故障依賴上級進(jìn)線的后備保護(hù)切除,切除時間長,而根據(jù)測試結(jié)果數(shù)據(jù),母線燃弧后 0.1s 就會燃燒,0.15s 后母線損毀,柜體在 0.2s 后爆炸。
ARB5母線弧光保護(hù)裝置通過檢測母線室弧光、進(jìn)線電流判據(jù)(弧光判據(jù)+電流突變量判據(jù))啟動;單判據(jù)動作時間≤7ms、雙判據(jù)時間≤20ms。ARB5母線弧光保護(hù)由弧光保護(hù)裝置、弧光探頭及塑料光纖和尾纖等構(gòu)成。
ARTM系列電氣接點在線測溫
ARTM系列電氣接點在線測溫裝置適用于高低壓開關(guān)柜內(nèi)電纜接頭、斷路器觸頭、刀閘開關(guān)、高壓電纜中間頭、干式變壓器、低壓大電流等設(shè)備的溫度監(jiān)測,防止在運行過程中因氧化、松動、灰塵等因素造成接點接觸電阻過大而發(fā)熱成為安全隱患,提高設(shè)備安全保障,及時、持續(xù)、準(zhǔn)確反映設(shè)備運行狀態(tài),降低設(shè)備事故率。
0.4KV低壓IT系統(tǒng)方案:
電能質(zhì)量治理裝置:
安裝于低壓進(jìn)線柜之后,對線路的功率因率進(jìn)行補(bǔ)償,對線路的諧波進(jìn)行治理。
通過有源無功補(bǔ)償(Ancos)快速平穩(wěn)提高功率因數(shù);
通過有源濾波(Ansin)對大型設(shè)備進(jìn)行諧波治理,避免諧波影響電網(wǎng)和其它設(shè)備;避免負(fù)荷側(cè)諧波與并網(wǎng)諧波之間產(chǎn)生疊加或某頻段的震蕩;
改善配電系統(tǒng)三相不平衡,減少中性線電流;
解決傳統(tǒng)無功補(bǔ)償柜在新能源應(yīng)用中的不足。
APM/AEM/DTSY/DDSY/ADW電能計量及分析:
雙碳背景下,用能的電能替代將是長期趨勢,因此新會增大量用電設(shè)備,提高這些設(shè)備的能效水平將降低總的電能消耗,助力雙碳目標(biāo)早日實現(xiàn)。
需要多種類型的電能計量儀表,支持嵌入式、導(dǎo)軌式安裝,RS485、Lora、4G等數(shù)據(jù)上傳模式,可實現(xiàn)免布線、免停電施工。
電能計量表計安裝在主要配電節(jié)點、重點用能設(shè)備等處,綜合能源管理平臺實時采集用電數(shù)據(jù),對用電數(shù)據(jù)進(jìn)行逐時、逐日、逐月分析,并結(jié)合國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)計企業(yè)整體碳排放,為碳中和提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)。企業(yè)用能總量數(shù)據(jù)和強(qiáng)度數(shù)據(jù)可上傳至政府監(jiān)管平臺,滿足政府碳排放監(jiān)管要求。
低壓IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測及故障定位裝置:
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 51305-2018《碼頭船舶岸電設(shè)施工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》第4.3.8的要求,低壓配電接地家采用IT方式,也可選用經(jīng)過隔離變壓器的TN-S方式。
IT系統(tǒng)通常需要通過絕緣監(jiān)測儀來監(jiān)測系統(tǒng)的接地故障,并在故障時發(fā)出報警信息,提醒工作人員及時排除故障。為了方便故障排查,也可以裝設(shè)絕緣故障定位產(chǎn)品,以實現(xiàn)絕緣故障的支路定位。
絕緣監(jiān)測儀主要安裝于低壓IT系統(tǒng)的變壓器出線側(cè),用于監(jiān)測整個IT系統(tǒng)(包括各支路)對的絕緣電阻。測試信號發(fā)生器和絕緣故障定位儀用于系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣故障時,進(jìn)行故障支路定位,定位儀通過穿過每個支路的互感器來監(jiān)測定位信號,實現(xiàn)接地故障支路的定位功能。
ANet系列邊緣計算網(wǎng)關(guān):
電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置:
對于港口內(nèi)其它陸域設(shè)施,如堆場、鐵路站場、輔助生產(chǎn)及港內(nèi)生活建筑物等場所的供電,通常采用TN系統(tǒng)或TT系統(tǒng)。針對低壓用電環(huán)節(jié)各回路中的剩余電流、溫度、故障電弧,以及短路等容易引發(fā)電氣火災(zāi)的參量進(jìn)行實施監(jiān)測和保護(hù)。當(dāng)這些參量越限報警時,及時提醒維護(hù)人員進(jìn)行安全檢查,防止引發(fā)電氣火災(zāi)事故。
AFPM消防設(shè)備電源監(jiān)控:
針對港口內(nèi)生產(chǎn)生活建筑內(nèi)的消防設(shè)備的電源進(jìn)行實時的監(jiān)控,通過檢測電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)等有關(guān)參數(shù),判斷消防設(shè)備的電源是否處于正常工作狀態(tài)的監(jiān)控系統(tǒng);一旦火災(zāi)發(fā)生時,確保消防設(shè)備的正常運行。
ASL智能照明控制:
在港口的生產(chǎn)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(tǒng)。
智能照明控制可實現(xiàn)照明燈具的單控、區(qū)域控制、自動控制、感應(yīng)控制、定時控制、場景控制、調(diào)光控制等多種控制方式。具有如下功能特點:
節(jié)約能源;智能化控制;減少維護(hù)費用;營造舒適的工作環(huán)境;延長燈具壽命。
路燈安全用電:
港口的室外大面積照明(如堆場、碼頭)及道路照明大多采用高桿高明,可采用安科瑞路燈安全用電管理系統(tǒng),監(jiān)測漏電,管控路燈。
在路燈配電箱內(nèi),采用ARCM300智慧監(jiān)控裝置監(jiān)測各回路電參量、漏電及線纜溫度,檢測到漏電、線纜超溫等異常時可通過DO輸出控制斷開供電,切除隱患。
在路燈燈桿內(nèi),可采用ARCM310-NK內(nèi)控型產(chǎn)品,可實現(xiàn)如下功能:
1)用電、漏電、溫度監(jiān)測及保護(hù);
2)路燈時控及遠(yuǎn)程控制;
3)4G無線通訊,云平臺遠(yuǎn)程監(jiān)控。
分布式光伏系統(tǒng):
為了響應(yīng)“雙碳”目標(biāo)及建設(shè)綠色港口的要求,在港口的生產(chǎn)及生活建筑、維修車間的屋頂,設(shè)置分布式光伏發(fā)電系統(tǒng),通過綠電的應(yīng)用,實現(xiàn)減碳目的,提高新能源的占比,不斷邁向“零碳港口”。
我司針對380V并網(wǎng)等級的光伏站點,有如下監(jiān)測功能:
1)氣象信息采集(溫濕度,風(fēng)速,輻照度等)
2)光伏組件及線纜溫度監(jiān)測
3)逆變器交/直流電參量監(jiān)測
4)用電參數(shù)監(jiān)測
5)并網(wǎng)電量采集
6)防逆流裝置監(jiān)測
分布式儲能系統(tǒng):
儲能作為電能存儲介質(zhì),可彌補(bǔ)新能源發(fā)電穩(wěn)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(tǒng)時需配置二次保護(hù)設(shè)備,還要配置滿足調(diào)度自動化、滿足并網(wǎng)電能質(zhì)量要求的保護(hù)設(shè)備和裝置。同時為了構(gòu)建儲能系統(tǒng)的能量管理與運維系統(tǒng),配置通訊設(shè)備和能量管理系統(tǒng),幫助用戶獲取削峰填谷、需量電費管理收益,并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)電能質(zhì)量改善、應(yīng)急備電、無功補(bǔ)償?shù)雀郊臃?wù)。
充電樁:
電動汽車現(xiàn)已成為使用的綠色能源交通工具,使用電能可轉(zhuǎn)化為驅(qū)動動力,節(jié)能環(huán)保。
根據(jù)國家發(fā)布《加快單位內(nèi)部電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)》要求,新建停車場要有至少10%的充電設(shè)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(shè)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(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對接入系統(tǒng)的充電樁站點和各個充電樁,可實現(xiàn)以下功能:
1)充電樁數(shù)據(jù)實時監(jiān)測
2)充電樁異常報警
3)充電收費管理