杜　譞　李宏濤　溫源遠

(環(huán)境保護部環(huán)境保護對外合作中心，北京　100035)

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德國漢堡港阿爾托那郵輪碼頭綠色岸電經(jīng)驗及啟示

杜譞李宏濤溫源遠

(環(huán)境保護部環(huán)境保護對外合作中心，北京100035)

【摘要】近年來隨著貨運和客運量增長，靠港船舶排放逐漸成為影響沿海港口城市空氣質(zhì)量的重要問題。在歐洲，船舶是污染大氣最嚴重的交通工具，部分港口應用靠港船舶岸上電源系統(tǒng)供電(岸電)技術(shù)作為解決船舶排放的重要舉措。當前，隨著我國霧霾“攻堅戰(zhàn)”的持續(xù)深入，船舶污染亟待管控。本文以德國漢堡港的阿爾托那郵輪碼頭綠色岸電為例，解析其對策理念、工程設(shè)計、法規(guī)政策、融資途徑、社會參與等情況，以期為我國制定綠色岸電推廣政策、減少船舶污染物排放、改善環(huán)境空氣質(zhì)量提供有益借鑒。

【關(guān)鍵詞】船舶污染；綠色岸電；空氣質(zhì)量

漢堡港是德國最大的港口，歐洲第二大集裝箱港，也是世界最大的自由港，郵輪數(shù)量眾多，貨運船舶量不斷增長。2013年，漢堡港停泊過的船舶數(shù)量約為20，000艘，其中郵輪為178艘，2025年將增加到300艘以上。漢堡市船舶污染是氮氧化物(NOx)的首要來源，排放分擔率達到38%，可吸入顆粒物(PM10)的排放分擔率達到17%，僅次于工業(yè)和機動車污染。?？看芭欧诺目諝馕廴境蔀闈h堡港的巨大挑戰(zhàn)，尤其是能耗高、排放高的郵輪，已成為德國和歐盟的關(guān)注焦點。

圖1　漢堡2012年各行業(yè)的污染物排放分擔率

1阿爾托那郵輪碼頭岸電工程

1.1對策理念系統(tǒng)化

為了應對日益增多的郵輪和貨運船舶，滿足歐洲法律規(guī)定并改善漢堡市空氣質(zhì)量，漢堡市政府與漢堡港務局(HPA)聯(lián)合確定實施“智慧港口能源”總體方案，倡議系統(tǒng)性地減少港口區(qū)域污染和降低能耗?！爸腔鄹劭谀茉础狈桨傅乃拇笾е鶠榭稍偕茉?、能源效率、智慧能源和移動性。其中的“移動性”支柱主要關(guān)注通過創(chuàng)新減少非道路移動源有害排放物，其中一個子項目為阿爾托那郵輪碼頭岸電項目。

漢堡經(jīng)濟事務、運輸和創(chuàng)新部(BWVI)與漢堡港務局合作推動阿爾托那郵輪碼頭岸電項目，由漢堡港務局具體負責實施，自2011年12月開始修建阿爾托那岸電設(shè)施，從2015年第三季度開始為?？吭谠摯a頭的郵輪提供岸電服務。阿爾托那岸電設(shè)施使用可再生能源供電，將減少一半以上CO2排放，同時降低大氣污染。

1.2法律法規(guī)完備化

1.2.1歐盟相關(guān)法律法規(guī)

阿爾托那郵輪碼頭岸電項目需要遵守歐盟空氣質(zhì)量、船舶排放、能源消耗等方面法律法規(guī)。歐盟頒布2005/33/EC指令，從2010年1月1日開始，強制要求在歐盟港口停泊(包括錨泊、系浮筒、碼頭靠泊)超過2小時的船舶在港期間必須使用硫含量低于0.1%的燃料油或者停掉所有輔機使用岸電。歐盟《環(huán)境空氣質(zhì)量指令》(2008/50/EC)要求各成員國到2015年將城市地區(qū)的可吸入顆粒物含量控制在年平均濃度20微克/立方米以下。此外，歐盟制定了航運業(yè)大氣排放的法規(guī)，并且提出2020年前將歐洲能源消耗減少20%的總體目標。

1.2.2全歐交通網(wǎng)絡指導方針

由于阿爾托那郵輪碼頭岸電項目獲得全歐交通網(wǎng)絡(TEN-T)項目的資助，也需要遵守TEN-T指導方針中與船用岸電設(shè)施建設(shè)相關(guān)的條款和要求。

表1　全歐交通網(wǎng)絡項目指導方針的相關(guān)規(guī)定

1.2.3項目建設(shè)相關(guān)的其他法律法規(guī)

除了歐盟有關(guān)指令以及TEN-T指導方針之外，下表列出了阿爾托那郵輪碼頭岸電項目在建設(shè)和運營過程中需要考慮的一些法規(guī)：

此外，所有施工活動必須遵守德國的法律，如《聯(lián)邦排放控制法》及實施細則和《聯(lián)邦自然保護法》及漢堡相關(guān)的實施細則。

1.3工程設(shè)計科學化

靠港船舶使用岸電是指船舶在靠港以后，利用電纜連接岸上供電系統(tǒng)和船舶受電系統(tǒng)，關(guān)停船舶自身輔機燃油發(fā)電，以達到減少排放的目的。阿爾托那岸電設(shè)備在全球技術(shù)領(lǐng)先，其變頻換流站可根據(jù)不同的能源需求進行頻率變換，供電裝置可以移動并能滿足不同郵輪的連接需求。該工程旨在減少郵輪的污染物排放，但也為未來推廣到貨船等各類船舶做好鋪墊。

岸電可采用碼頭發(fā)電或者將裝置連接到城市主干電網(wǎng)兩種方式，阿爾托那郵輪碼頭的岸電設(shè)施與漢堡10kV中高壓主干電網(wǎng)相連，電力通過電纜傳輸?shù)酱a頭變頻換流站，轉(zhuǎn)換為郵輪船舶合適的頻率，可向載有2500名乘客的郵輪提供12MVA/6.6kV/60Hz或12MVA/11kV/60Hz的電源。變頻換流站至關(guān)重要，可將頻率從10kV/50Hz分別轉(zhuǎn)換到11kV/60Hz或6.6kV/60Hz。變頻換流站通過供電裝置輸向郵輪輸送電力，阿爾托那郵輪碼頭岸電項目供電裝置擁有靈活的機械手臂，不但能夠隨著船舶一起移動，而且能適應不同規(guī)模的潮汐。項目通過船側(cè)的遙控裝置來控制機械手臂，因此無需地勤人員。由于郵輪的尺寸大小以及對岸基電源高度的要求不同，建造和裝備滿足個體需求的供電裝置非常重要。由于可以水平和垂直移動，阿爾托那郵輪碼頭岸上的供電設(shè)備具備足夠的靈活性。

表2　項目需考慮的歐盟及國家法律

圖2　岸電基本原理

1.4融資渠道多元化

郵輪岸電成本大大高于渡輪或集裝箱運貨船的普通岸電裝置。一方面為了滿足大量的郵輪電力需求，必須使用成本高昂的主干電網(wǎng)連接設(shè)備。另一方面，還要需要適應不同的頻率，郵輪上的電網(wǎng)頻率為北美電網(wǎng)的60Hz，而歐洲電網(wǎng)供電頻率為50Hz，因此，需要安裝高成本的變頻換流設(shè)備以適應不同電力需求。

阿爾托那岸電設(shè)施建設(shè)成本高達1000萬歐元，而運營成本達到8.4萬歐元，該項目開發(fā)與建設(shè)一直受到歐盟的補貼。歐盟委員會經(jīng)全歐交通網(wǎng)絡項目(TEN-T)2007至2013年間提供355萬歐元資助歐洲的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和升級項目，全歐交通網(wǎng)絡項目在2014至2020年期間總預算將達到262億歐元。與此同時，歐盟“地平線2020”計劃資金規(guī)模為800億歐元，也將為能源、環(huán)境和氣候、創(chuàng)新以及運輸領(lǐng)域提供資金支持。此外，漢堡港務局已向德國聯(lián)邦環(huán)境、自然保護、建筑和核安全部申請了“生態(tài)創(chuàng)新方案”項目。

1.5項目參與社會化

政府、企業(yè)不同程度參與了阿爾托那郵輪碼頭岸電項目，各司其職，實現(xiàn)多方共贏。

漢堡港務局負責規(guī)劃、開發(fā)和實施該項目。總承包商則是漢堡市“西門子”子公司。經(jīng)濟事務、交通和創(chuàng)新部以及城市發(fā)展和環(huán)境部作為漢堡地方機關(guān)直接參與項目，分別負責基礎(chǔ)設(shè)施以及環(huán)境事務，研究漢堡市開發(fā)可持續(xù)和環(huán)境友好型郵輪旅游業(yè)務。?？繚h堡港的郵輪公司是項目的客戶。其中，“AIDA”公司的郵輪經(jīng)常停泊在漢堡港口，該公司在項目規(guī)劃過程中已對項目提供了支持，在一條郵輪(AIDAsol) 裝配了岸電基礎(chǔ)設(shè)施，參與了概念設(shè)計。

此外，郵輪碼頭以及漢堡周邊居民雖然沒有直接參與項目，但他們是該項目最大受益者之一，有害排放得到了明顯削減，將有助于提高當?shù)厝嗣竦纳钯|(zhì)量。

表3　成本和融資計劃概述

2全球其他岸電工程的情況

2.1德國類似的岸電項目

德國另一個創(chuàng)新項目是漢堡哈芬市郵輪碼頭岸電項目，與阿爾托那碼頭不同，該項目沒有采用主干電網(wǎng)供電，而是利用移動充電駁船供電。該項目采用76米長的電力駁船應用液化天然氣或智能電力系統(tǒng)，靠岸時在一個體積小而高效的熱電站中充電，然后將電能通過電力基礎(chǔ)設(shè)施終端供應給船舶。項目成本為200萬歐元，此類創(chuàng)新型混合動力充電船具備更大的靈活性。第一艘充電船于2014年10月抵達漢堡，終端基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)自2014年10月開始，并于2014年底完成。終端項目的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)費用在地方上由漢堡市資助，在國家層面上則由聯(lián)邦環(huán)境、自然保護、建設(shè)和核安全部提供資助?；旌蟿恿︸g船項目的開發(fā)和投資由私營企業(yè)負責。

2.2全球其他類似的岸電項目

在全球范圍內(nèi)，世界主要港口通過“世界港口氣候計劃”達成了承諾，在繼續(xù)行使交通運輸和經(jīng)濟中心職能的同時，減少港口運營的溫室氣體排放，在世界主要港口推廣岸電。下表列出了包括貨船在內(nèi)的全球岸電概況。

表4　提供岸電的港口

3對我國綠色岸電發(fā)展的啟示

全球十大港口，我國占據(jù)八席，吞吐量約占全球四分之一，船舶和港口污染嚴重影響空氣質(zhì)量和居民健康，發(fā)展綠色岸電是實現(xiàn)我國航運和港口城市綠色發(fā)展的有效途徑。

一是優(yōu)化發(fā)展理念。貫徹落實創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念，積極倡導“以電代煤、以電代油”，開展港口岸電替代工作，促進節(jié)能低碳清潔的內(nèi)河航運以及海洋經(jīng)濟發(fā)展。

二是嚴格執(zhí)行法律法規(guī)政策。落實《大氣污染防治法》《船舶港口污染防治專項行動實施方案(2015-2020)》《珠三角、長三角、環(huán)渤海(京津冀)水域船舶排放控制區(qū)實施方案》等政策法規(guī)要求，新建碼頭配套建設(shè)岸電設(shè)施，現(xiàn)有碼頭逐步改造增加岸電設(shè)施，船舶優(yōu)先使用岸電，重點推進珠三角、長三角、環(huán)渤海(京津冀)排放控制區(qū)主要港口岸電設(shè)施建設(shè)。

三是推動建立激勵機制。對岸電建設(shè)以及使用岸電的船舶進行財政補貼，降低岸電建設(shè)和運營成本，引導靠港船舶使用岸電，開展碼頭岸電示范項目建設(shè)，加快港口岸電設(shè)備設(shè)施建設(shè)和船舶受電設(shè)施設(shè)備改造。

四是加快技術(shù)研發(fā)推廣。針對國際航行、沿海船舶的高壓岸電供電系統(tǒng)和內(nèi)河、港作、公務船舶的低壓岸電供電系統(tǒng)，開展岸電設(shè)備、岸船接口、船上油路電路切換等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和推廣。

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作者簡介：杜譞，高級工程師，主要研究方向為全球環(huán)境政策研究

通訊作者：李宏濤，高級工程師，主要研究方向為全球環(huán)境政策研究

中圖分類號：X21

文獻標識碼：A

文章編號：1673-288X(2016)04-0040-04

Experience and implications of the Onshore Power Supply FacilityattheCruiseTerminalAltonainHamburg，Germany

DU XuanLI HongtaoWEN Yuanyuan

(Foreign Economic Cooperation Office，Ministry of Environmental Protection，Beijing 10035，China)

Abstract：This paper introduced the experience of onshore power supply facility at the Cruise Terminal Altona in Hamburg，Germany，analyzed the concepts，engineering design，policies and regulations，financing channels，social participation，in order to support for policies of green onshore power promotion，reduction of the ship emission，and air quality improvement.

Keywords：ship pollution；green shore power；air quality

引用文獻格式：杜譞等.德國漢堡港阿爾托那郵輪碼頭綠色岸電經(jīng)驗及啟示[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2016，41(4)：40-43.