隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展、港口規(guī)模不斷擴大，傳統(tǒng)港口會帶來更多的能源消耗和有害氣體排放、噪聲等環(huán)境污染，船舶廢氣成為中國港口城市的主要大氣污染源之一。港口如何合理利用電能、如何清潔發(fā)展也得到越來越多的關(guān)注。電儲能技術(shù)可輔助實現(xiàn)綠色港口電網(wǎng)的節(jié)能效益和經(jīng)濟效益。

港口主要用電負(fù)荷：

1.反復(fù)使用，短時間工作制的起重運輸機械設(shè)備

2.皮帶運輸機等連續(xù)使用的用電設(shè)備

3.需要經(jīng)常性的充電的電瓶車和吊車

4.功率比較大的照明設(shè)備

5.大型專業(yè)化碼頭用電設(shè)備多且多數(shù)需使用高壓

6.以及停泊在港口的船舶用電

儲能的運行模式

改善電能質(zhì)量

港口設(shè)備負(fù)荷特性變化頻繁，供電網(wǎng)絡(luò)的電能質(zhì)量難以保證，目前比較常用的是增大供電系統(tǒng)容量來解決此類問題，但該方式投資成本大，且會造成資源浪費。港口主要用電負(fù)荷集中在大功率、長時間工作的設(shè)備，這些大功率設(shè)備在工作時，其起升機構(gòu)在載運貨物下降過程中的制動產(chǎn)生大量的電能，儲能技術(shù)將重載設(shè)備制動能量回收，能夠達(dá)到節(jié)能和改善電能質(zhì)量的目的，并且實現(xiàn)回收再利用的功效。

削峰填谷

港口用電采用峰谷差價進行計費，白天基本為高峰電價，負(fù)荷作業(yè)多在此時段，晚上多為低谷電價，負(fù)荷作業(yè)時間相對較短。若能夠充分利用峰谷電價差，必然會為港口帶來可觀收益。港口利用儲能技術(shù)實現(xiàn)峰谷電能的轉(zhuǎn)移，能夠在港口內(nèi)部供電網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)對負(fù)荷用電功率的控制，不會影響到上級供電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，同時能夠降低港口裝機容量，節(jié)約大量成本。

電力故障保障

若在用電側(cè)將電能平滑地存儲起來，并通過簡單可靠的控制技術(shù)，能夠確保輸出高質(zhì)量的電能。儲能系統(tǒng)可以作為備用電源，為港口供電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)電力供應(yīng)不足或電網(wǎng)斷電故障時提供可靠保障。

船舶岸電

船舶停靠港口作業(yè)期間，需要開動船上的輔助發(fā)電機發(fā)電以提供必要的動力，由此會產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)排放。根據(jù)統(tǒng)計，船舶靠港停泊期間所產(chǎn)生的碳排量占港口總量的40%至70%，是影響港口及所在城市空氣質(zhì)量的重要因素。船舶岸電系統(tǒng)就是船舶停靠在碼頭的時候，停止使用船舶上的自備輔助發(fā)電機，轉(zhuǎn)而使用陸地電源向主要船載系統(tǒng)供電。若使用岸電儲能系統(tǒng)提供電能，可有效改善船舶帶來的空氣污染。

風(fēng)光儲

獨立式風(fēng)+光+儲能發(fā)電系統(tǒng)具有較大靈活性，其能夠充分利用港口的地理優(yōu)勢，利用海邊的風(fēng)能和太陽能進行發(fā)電，對港區(qū)內(nèi)負(fù)荷進行供電。同時，利用儲能系統(tǒng)對太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的功率波動進行有效的平抑，改善電網(wǎng)對新能源的消納能力。獨立式風(fēng)+光+儲能發(fā)電系統(tǒng)可以對港區(qū)內(nèi)負(fù)荷進行供電，能夠構(gòu)建獨立的發(fā)電、供電、用電系統(tǒng)，為港口帶來可觀的經(jīng)濟效益。

代表項目

項目一：

2016年7月3日，南方電網(wǎng)首個港口岸電項目在廣東中山投產(chǎn)，投產(chǎn)后，中山港口碼頭動力將“油改電”，港口停靠船只將關(guān)閉自備輔助發(fā)電機，轉(zhuǎn)而使用陸地的電源向主要船載系統(tǒng)供電，預(yù)計項目年減排二氧化碳可達(dá)474噸。

項目二：

截至2018年6月，江蘇全省已累計建成各類岸電系統(tǒng)4423套(高壓15套、低壓609套、小容量3799套)，2018年1-5月單獨裝表計量岸電電量1215萬千瓦時，在全國率先實現(xiàn)了江、河、湖、海港口岸電全覆蓋，率先實現(xiàn)了航道水上服務(wù)區(qū)岸電系統(tǒng)互聯(lián)互通。

據(jù)報道，力信能源、北控清潔能源等單位合作、國網(wǎng)江蘇電力公司牽頭的2018年度國網(wǎng)公司科技項目《儲能在岸電系統(tǒng)中規(guī)劃配置與協(xié)調(diào)運行關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用》項目，擬在江蘇連云港港口岸電系統(tǒng)中建設(shè)5MW(1MW超級電容+4MW鋰電)儲能電站，滿足總量10MW以上以及單個泊位3MW以上岸電接入需求，岸電滿負(fù)荷運行的情況下，滿足多種隨機性電源和負(fù)荷的接入需求。連云港是長三角港口群三大主體港之一，具有較好的岸電發(fā)展基礎(chǔ)，示范案例的運行，對探索并驗證未來綠色港口發(fā)展新技術(shù)和新模式，具有重大意義。

項目三：

近日，上海肯帕儲能技術(shù)有限公司與天合光能股份有限公司旗下全資子公司天合智慧能源投資發(fā)展(江蘇)有限公司簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，協(xié)議明確雙方將在港口輪胎吊“油改電”、岸電系統(tǒng)、港口分布式能源+儲能三個業(yè)務(wù)模塊進行深度的戰(zhàn)略合作。

項目四：

國外一些國家也有采用綠色航運、排放基金以及差別化航道費等激勵計劃，鼓勵船舶使用清潔燃料和綠色技術(shù)。德國工業(yè)集團西門子將推出鋰離子電池為主的儲能解決方案Blue Vault，計劃在挪威建設(shè)自動化與數(shù)位化工廠，并在該工廠開發(fā)和生產(chǎn)用于離岸鉆油、海事、風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用的儲能技術(shù)，西門子希望可借由該技術(shù)與知識打造低排放離岸平臺。

政策文件引領(lǐng)

國務(wù)院在《“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案》中要求：推動能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化，利用電力等優(yōu)質(zhì)能源替代燃煤使用，在港口碼頭等領(lǐng)域推動電能替代，減少燃油消費。

交通運輸部曾印發(fā)《靠港船舶使用岸電2016~2018年度項目獎勵資金申請指南》，江蘇、浙江、上海、深圳等各省市地方政府相繼出臺了港口岸電設(shè)施財政補貼、岸電服務(wù)指導(dǎo)價格等配套支持政策。

交通運輸部公布《深入推進綠色港口建設(shè)行動方案(2018—2022年)》(征求意見稿)提出，在優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)方面，一是要構(gòu)建清潔低碳的港口能源體系，二是著力推動靠港船舶使用岸電;在節(jié)約和循環(huán)利用資源方面進行設(shè)施設(shè)備節(jié)能改造，推廣應(yīng)用綠色照明、港口儲能。

近日，交通部發(fā)布《交通運輸部辦公廳關(guān)于加快長江干線推進靠港船舶使用岸電和推廣液化天然氣船舶應(yīng)用的指導(dǎo)意見》，積極爭取財政資金，研究建立船舶受電設(shè)施改造優(yōu)先補助綠色通道，鼓勵地方政府出臺岸電運營補貼政策，推動完善供售電機制;2018年底前編制或修訂完成供電、檢測、受電等方面技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

總結(jié)

大容量儲能技術(shù)可實現(xiàn)峰谷電能的轉(zhuǎn)移，可作為備用電源，為電力供應(yīng)不足或電網(wǎng)斷電故障提供支持，還能將重載設(shè)備制動能量回收，達(dá)到節(jié)能和改善電能質(zhì)量的目的，輔助實現(xiàn)綠色港口電網(wǎng)的節(jié)能效益和經(jīng)濟效益。綜合以上，港口岸電系統(tǒng)是儲能的重要應(yīng)用場景。