靠港船舶岸电技术现状及发展趋势南瑞集团有限公司吾喻明2020.122技术现状1发展背景3典型应用4未来展望汇报目录1.发展背景总书记与长江大保护从“推动”“深入推动”到“全面推动”，习近平总书记亲自主持召开的这三次长江经济带发展座谈会，分别开在2016年、2018年、2020年这三个重要年度，开在长江上中下游的重庆、武汉和南京三座城市。总书记鲜明提出“共抓大保护、不搞大开发”，要把修复长江生态环境摆在压倒性位置，“长江是中华民族的母亲河，一定要保护好”。2016年1月，习近平考察重庆果园港2020年11月14日习近平总书记在南京主持召开全面推进长江经济带发展座谈会2018年4月，习近平考察武汉长江污染治理1.发展背景我国水运行业发展现状2019年底，全国内河航道通航里程12.73万公里，主要水系包括长江、珠江、黄河、黑龙江、京杭运河、闽江和淮河。2019年底，全国港口拥有生产用码头泊位22893个，其中沿海港口生产用码头泊位5562个，内河港口生产用码头泊位17331个。2019年底，全国拥有水上运输船舶13.16万艘，其中内河船舶11.95万艘，沿海船舶10364艘，远洋船舶1664艘。内河航道码头泊位运输船舶556217331沿海泊位内河泊位119500103641664050000100000150000内河船舶沿海船舶远洋船舶运输船舶数量船舶数量1.发展背景岸电政策现状2019年10月，国务院总理李克强在国家能源委员会会议上要求：提高终端用能电力比重，实施港口岸电。相关政策：《关于做好2020年能源安全保障工作的指导意见》发改委能源局2020《2020年推进长江流域港口岸电全覆盖建设里程碑计划》国家电网2020《关于进一步共同推进船舶靠港使用岸电工作的通知》交通部2019《积极推进长江流域港口岸电全覆盖实施方案》国家电网2018《船舶大气污染物排放控制区实施方案》交通部2018《交通运输部关于开展智慧港口示范工程的通知》交通部2017《港口岸电布局方案》交通部2017《大气污染防治法》20152019年10月，李克强主持召开能源会议1.发展背景政企协同，高位推进国家电网公司积极响应并落实党中央、国务院决策部署，会同交通运输部、国家能源局成立三峡坝区岸电实验区建设工作组，南瑞集团牵头技术方案组，开展标准编制、技术研究、装备研制，支撑长江三峡坝区岸电实验区建设。推动长江经济带发展领导小组第96号文件《关于支持国家电网公司推进长江流域港口岸电建设应用的指导意见》指出，要充分发挥国网公司在推进长江流域港口岸电建设中的重要作用。在岸电建设运营过程中，遇到了实际的困难和问题。交通部能源局国家电网长江三峡坝区岸电建设工作组技术方案组建设运营组政策研究组专家咨询组1.发展背景遇到的问题港口岸电标准亟待完善统一。标准体系完整性存在不足，各行业标委会缺乏沟通协调，船岸接口、信息通信等跨行业标准难以统一。岸电使用自动化程度不高。电缆展放和接电等需人工操作，内河码头水位落差大、接电距离长，船岸连接操作难度大，严重影响船方接电积极性。配套支持政策有待加强。岸电建设运营补贴资金少、船舶使用岸电缺少强制环保约束，造成岸电设施投资经济性弱、已建岸电设施利用率不高。2技术现状1发展背景3典型应用4未来展望汇报目录2.技术现状港区能源概述以电为中心，构造冷热电气多种形式的能源供给系统，基于能源路由的协调控制系统建立与电网协同、港口调度业务管理的友好互动关系。能源路由器港口工业用户吊装生产船舶岸电运输车辆冷藏箱照明充电桩充/换电站港区配电网港口办公楼宇港区能源协调控制港口综合能源运行协控系统交/直流微电网电网协同业务管理大电网潮汐发电氢能发电光伏发电风力发电储热/冷储气站移动式储能分布式储能港口调度系统港行企业政府部门铁路部门岸电省级监管平台营销中心交易中心国网车联网平台中心变开关站吊装作业物流运输货物存储电冷/热气2.技术现状港区综合能源协控关键技术采用多能协调优化控制策略实现供能和用能系统全过程各环节的监、控、管一体化，提升能效，提高清洁能源使用率，降低用能成本，实现按需供能。2.技术现状港区交直流混联关键技术本地控制DC/AC#1DC/AC#2DC/AC#nAC/DCDC/DCDC/DC中央控制PCC...岸桥生产生活用电DC/ACDC/AC岸电场桥直流母线能量管理功率优化交直流配网集控中心统一控制监控系统辅助负荷高杆灯可控设备通讯通讯交流配网调度系统通讯分布自治控制层级1.交直流配网稳定控制2.多换流器间电压协调控制3.运行方式管理4.故障保护机制5.交直流电网协调控制1.交直流配网功率优化调度2.交直流配网频率稳定控制1.电流内环控制2.功率-电压下垂控制3.单个换流器无扰并网4.控制模式自动平滑切换电压、功率等优化指令柔直配网实时运行状态信息交流配网实时运行状态信息交直流配网实时运行状态信息是否能达到优化目标电压、功率、控制模式等指令运行状态信息集装箱负荷变流器+变频器岸桥场桥变流器新能源变流器储能不可控设备综合能源管控系统综合管控1、能源效能优化2、资源合理配置搭建港区交直流配电网络，利用负荷均衡技术实现以效率为优先目标的优化调度，优化配变的负载率，实现电能在港区内充换电站、岸/场桥、岸电、光伏电站等之间的高效流动。2.技术现状港口岸电技术路线港区变电站交流岸电桩集装箱船客船干散货船件杂货船10kV400V50Hz岸电电源岸电箱440V/400V60Hz/50Hz新能源电厂传统电厂港区供电系统配电台区岸电电源岸电箱11kV/6.6kV/6kV60Hz/50Hz船舶受电系统岸基供电系统高压变频/工频岸电系统低压变频/工频岸电系统低压工频小容量岸电桩10kV50Hz380V/220V50Hz10kV50Hz纯电船舶直流充电桩直流岸电桩400V50Hz配电台区DC950V2.技术现状岸电设施标准体系能源行业岸电设施标准化技术委员会于2017年11月正式成立，南瑞集团为标委会秘书长单位，开展港口岸电标准体系研究工作。港口岸电设施标准体系分为基础通用、电能供应、服务网络、建设运行四大类，共计标准79项。术语总则标志标识电能供应建设运行岸基交流供电系统岸基直流充电系统岸基无线充电系统建设施工运行管理电能计量服务网络分散式岸电设施集中式岸电设施岸电运营服务平台服务网络信息交换基础通用港口岸电设施标准体系2.技术现状统一低压岸电接插件标准岸电标委会联合交通、船舶、电力、电器附件等行业力量，开展船舶岸电调研，召开专题研讨会，推动GB/T11918-5《低压岸电连接系统（LVSC系统）用插头、插座、船用连接器和船用输入插座的尺寸兼容性和互换性要求》标准发布。现场调研专题研讨会标准化低压岸电接插件2.技术现状已发布标准国家标准主要涉及高低压船舶岸电系统技术条件、低压岸电电源设备及高压船岸连接插头插座和船用耦合器装置；行业标准主要涉及港口岸基供电变频变压电源、高低压港口船舶岸基供电系统技术条件、建设及操作技术规范；国际标准主要涉及高低压岸电系统及其连接装置的技术要求。团体标准主要涉及低压接插件、电源检测、电缆管理系统、柔性并网等内容；6项11项5项6项目前，岸电在执行的标准规范共计28项，按照实施范围可划分为国家标准、行业标准、团体标准和国际标准四个层级。2.技术现状在研标准序号标准名称类别牵头单位计划完成标准进度1《港口岸电设施术语》国家标准南瑞集团2020征求意见稿2《港口岸电系统建设导则第1部分：电网侧》国家标准南瑞集团2020征求意见稿3港口船岸连接第2部分：高压和低压岸电连接系统监测和控制的数据传输国家标准中船七〇四所2021征求意见稿4《高压岸电连接系统(HVSC系统)用插头、插座和船用耦合器第2部分：不同类型的船舶用附件的尺寸兼容性和互换性要求》国家标准中国电器院2021征求意见稿5《工业用插头插座和耦合器第5部分：低压岸电连接系统（LVSC系统）用插头、插座、船用连接器和船用输入插座的尺寸兼容性和互换性要求》国家标准中国电器院2020报批中6《港口岸电系统设备技术条件：综合管理系统》行业标准南瑞集团2018报批中7《港口岸电系统运营与运维技术规范：运营服务平台》行业标准国网电动2020送审稿8《岸基供电系统第7部分：岸电电源检验技术规范》行业标准南瑞集团2020征求意见稿9港口岸电接入电网技术规范行业标准福建电科院2021已立项10港口岸电直流充电设施技术规范行业标准南瑞集团2021已立项11港口岸电系统运营与运维技术规范：分散式岸电桩接入单元行业标准国网电动2021已立项12港口岸电系统运营与运维技术规范：站级系统行业标准国网电动2021已立项13《港口岸电系统船用移动电源》团体标准南瑞集团2020初稿14《港口岸电系统船用移动电源平台管理系统》团体标准南瑞集团2020初稿2技术现状1发展背景3典型应用4未来展望汇报目录3.典型应用岸电应用总体情况截至目前，全国已建成港口岸电设施5400多套，覆盖泊位7000多个（含水上服务区），其中76%分布在内河港口。我国高压岸电主要集中在江苏、浙江、广东、深圳、上海、山东、辽宁、天津等省市；低压岸电主要集中在江苏、浙江、湖北、重庆等省市。国家电网公司大力推进两纵一横（东南沿海、京杭运河，长江流域）岸电工程建设，实现“江河湖海”岸电全覆盖。3.典型应用岸电典型应用场景靠船墩系泊丁靠系泊抛锚自泊趸船系泊码头锚地游轮码头集装箱码头干散货码头滚装船码头邮轮码头军港码头3.典型应用长江码头岸电典型应用滚动式电缆桥架高压开闭所岸上供配电设施高压电缆卷筒3#箱变10kV/50Hz10kV/50Hz侧视俯视低压接电箱(含卷筒)10kV/50Hz10kV/50Hz400V/50Hz400V/50Hz400V/50Hz2#箱变1#箱变K14趸船K16趸船客20趸船码头消防水箱10kV/50Hz船上供配电设施秭归茅坪港客运码头船舶岸电系统方案系统基本参数供电制式：输入10kV/50Hz输出0.4kV/50Hz系统总容量：3750kVA泊位供电容量：630KVA服务船舶数量：6艘运营模式：本地运营管理+“车联网”平台统一运营低压接电箱(含卷筒)低压接电箱高压接口箱长江三峡秭归茅坪港游轮码头采用岸侧高压开闭所+趸船式岸电线缆管理系统+趸船集装箱式岸基供电系统，克服水位落差大，电缆距离远，供电容量大等难点。岸电系统可同时为6艘万吨级游轮供电，总容量6500KVA，共计3MW，采用低压400V上船。3.典型应用珠江码头岸电典型应用广东中山港岸电项目该项目共投运9套定制版低压岸电桩，每台岸电桩具有2个220V单相接口和2个380V三相接口，总容量为684kVA，可同时为4艘千吨级散货船提供岸电。港区380V变电所停靠船舶岸电桩1岸电桩2岸电桩9380V50Hz岸380V50Hz湖停靠船舶停靠船舶380V50Hz220V50Hz低压分支箱…………380V50Hz380V50Hz220V50Hz220V50Hz3.典型应用京杭运河码头岸电典型应用新安水上服务区岸电项目新安水上服务区共设有约50个泊位，可同时停靠约50艘船舶，年停靠船舶12000余艘次。岸电系统采用低压380/220V50Hz供电，共建成低压单相小容量岸电桩12套，可同时为24艘船供电。3.典型应用天目湖码头岸电典型应用溧阳天目湖全电动大型商旅游船华东地区首艘全电动大型商旅游船“山水绿源”号船身总长32.65米、总宽8米，载客182名。整船容量1000千瓦时，在两个游船码头建设了9套岸电充电系统供游船充电，通过岸电充电7小时，可续航100公里。3.典型应用海港码头岸电典型应用广州南沙港集装箱码头广州南沙港集装箱码头有4个十万吨级深水泊位，主岸线长1400米，可靠泊世界上最大的集装箱船作业。岸电系统位于一期集装箱码头4号泊位，总容量3000kVA，采用高压6.6kV上船。3.典型应用内河锚地岸电典型应用三峡库区沙湾水域岸电示范工程1、靠岸固定型，为丁靠系泊的干散货船提供岸电，配置容量180KVA；2、离岸固定型，为靠船墩系泊的集装箱船、滚装船等提供岸电，配置岸电容量400KVA；3、水上综合服务中心，包含能源趸船、生活趸船、管理趸船及供电跳趸，配置182kW的光伏板；4、船电宝，在水上服务中心配置30kWh/60kWh两种船电宝，通过吊装方式为江心抛锚的船舶提供电能。2技术现状1发展背景3典型应用4未来展望汇报目录4.未来展望加强与交通、电力、船舶等行业的沟通和协调，开展全方位、多层次的技术对接和标准化研究，完善港口岸电标准体系。加强岸电设施标准的宣贯和推广。促进标准规范在全国范围内的有效执行和推广应用。加快研究制定系列岸电标准。加快统一船舶受电设施建设改造标准/码头船舶岸电设施检测技术规范等。123标准4.未来展望✓研究岸基供电系统兼容性和互操作性技术✓研究港口岸电直流充电技术✓研究港口岸电运营服务信息交换技术✓研究港区综合能源协调控制技术✓研究港区新能源消纳及储能技术✓研究岸电设施设备安全防护技术123456技术4.未来展望✓争取国家对岸电运营补贴政策✓争取出台船舶改造相关政策✓协助政府出台港区综合能源、岸电配套支持政策✓推动出台强制使用岸电环保政策1234政策谢谢！