李科夫，王　利，凌　波

(廣西交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院，廣西　南寧　530029)

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來(lái)賓港某碼頭節(jié)能評(píng)估計(jì)算及分析

李科夫，王利，凌波

(廣西交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院，廣西南寧530029)

文章以來(lái)賓港某碼頭的節(jié)能評(píng)估報(bào)告為例，結(jié)合碼頭的設(shè)計(jì)參數(shù)、裝卸工藝及平面布置的基本情況，對(duì)該碼頭項(xiàng)目裝卸設(shè)備能耗、港口能耗水平、對(duì)當(dāng)?shù)毓?jié)能目標(biāo)影響等指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算分析，闡述了評(píng)估分析過(guò)程的重點(diǎn)，為類似情況的港口節(jié)能評(píng)估提供借鑒。

港口；節(jié)能減排；能耗計(jì)算；能耗指標(biāo)；評(píng)估

Assessment

0　引言

我國(guó)是世界上最大的能源生產(chǎn)國(guó)和能源消費(fèi)國(guó)，能源消耗和資源分配問(wèn)題已成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的短板。與先進(jìn)國(guó)家相比，我國(guó)能源利用效率仍有待提高，同時(shí)，隨著能源資源消耗持續(xù)增長(zhǎng)，大氣污染、水資源缺乏等問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)峻。國(guó)家的“十八大”報(bào)告提出，控制能源消費(fèi)總量，加強(qiáng)節(jié)能降耗，著力推進(jìn)綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展。此后，政府密集出臺(tái)了關(guān)于加快發(fā)展節(jié)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展、化解產(chǎn)能過(guò)剩、項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估和審查工作等一系列的文件、規(guī)范。而港口項(xiàng)目作為我國(guó)物流交通的重要組成部分，是沿海沿江地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿?，同時(shí)也是主要能耗單位和污染源頭，在港口開(kāi)展節(jié)能減排工作，不僅關(guān)系到地方節(jié)能總體目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)，也是港口企業(yè)提高自身經(jīng)濟(jì)效益的需要。

基于以上背景，文章以來(lái)賓港某碼頭的節(jié)能評(píng)估報(bào)告為例，介紹了碼頭的設(shè)

計(jì)參數(shù)、裝卸工藝、平面布置的基本情況，同時(shí)對(duì)裝卸設(shè)備、港口能耗水平、對(duì)當(dāng)?shù)毓?jié)能目標(biāo)影響等能耗指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算分析，最后闡述了評(píng)估分析過(guò)程的重點(diǎn)。

1　項(xiàng)目概況

1.1建設(shè)規(guī)模

本項(xiàng)目設(shè)6個(gè)3 000噸級(jí)泊位，其中1#泊位為多用途泊位，2#～6#泊位為通用泊位。設(shè)計(jì)年吞吐量356萬(wàn)噸，其中出口散貨120萬(wàn)噸，出口件雜貨180萬(wàn)噸，進(jìn)出口集裝箱7萬(wàn)TEU。

1.2總平面布置

由下游向上游依次布置1#～6#泊位，陸域縱深567～439.8 m，從碼頭前沿至陸域后方邊線依次為碼頭生產(chǎn)區(qū)和生產(chǎn)輔助區(qū)，陸域上下游側(cè)、中間及后方分別設(shè)置綠化帶。陸域四周及堆場(chǎng)之間分別設(shè)置寬20 m、15 m的港區(qū)道路。

碼頭生產(chǎn)區(qū)由碼頭前沿作業(yè)區(qū)和堆場(chǎng)組成。1#泊位布置2臺(tái)45 t低架門座起重機(jī)(配集裝箱專用吊具)，2#～6#泊位均布置2臺(tái)10 t低架門座起重機(jī)，門座起重機(jī)的軌距均為10.5 m，河側(cè)軌離岸邊2.5 m。碼頭前沿作業(yè)區(qū)寬40 m，從前沿向后依次布置堆場(chǎng)、輔助生產(chǎn)設(shè)施。堆場(chǎng)生產(chǎn)區(qū)根據(jù)陸域縱深和貨種要求分類布置。在1#、2#泊位堆場(chǎng)后方布置生產(chǎn)輔助區(qū)，辦公樓、流動(dòng)機(jī)械停放場(chǎng)、沖洗箱場(chǎng)、機(jī)修間、流動(dòng)機(jī)械庫(kù)和工具庫(kù)等設(shè)施。其詳細(xì)布置情況如圖1所示。

圖1　碼頭平面布置圖

1.3項(xiàng)目主要耗能品種及耗能量

項(xiàng)目能耗種類主要為電能和燃油，耗能工質(zhì)種類為水，根據(jù)計(jì)算，項(xiàng)目年綜合能源消費(fèi)總量為1 445.8噸標(biāo)準(zhǔn)煤(等價(jià)值)、976.9噸標(biāo)準(zhǔn)煤(當(dāng)量值)，能源綜合單耗為2.74噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬(wàn)噸吞噸吐量

2　項(xiàng)目所在地能源資源供應(yīng)條件

作業(yè)區(qū)所用10 kV電源擬從110 kV旺村變電站引入，采用一路10 kV電源線路，距離作業(yè)區(qū)約2 km。

本項(xiàng)目船舶、生產(chǎn)、生活給水水源近期采用抽取地下水，環(huán)保、消防用水抽取河水。遠(yuǎn)期采取從港區(qū)后方工業(yè)園區(qū)的市政水廠供水管接入船舶、生活用水，水質(zhì)要求符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)，其它用水滿足相應(yīng)水質(zhì)要求。

綜上所述，本項(xiàng)目能源供應(yīng)有保障。

3　項(xiàng)目對(duì)當(dāng)?shù)啬茉聪M(fèi)的影響

通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)資料，根據(jù)《固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估和審查暫行辦法》(國(guó)家發(fā)展改革委令第6號(hào))對(duì)節(jié)能評(píng)估工作的要求，對(duì)項(xiàng)目產(chǎn)生的能耗對(duì)所在地完成節(jié)能目標(biāo)的影響進(jìn)行計(jì)算評(píng)估。

具體如式(1)所示：

m=a/b

(1)

式中：

m——項(xiàng)目新增能源消費(fèi)量占所在地“十二五”能源消費(fèi)增量控制數(shù)比例；

a——項(xiàng)目新增能源消費(fèi)總量，為1 445.8tce；

b——項(xiàng)目所在地“十二五”能源消費(fèi)增量控制量，為88.83萬(wàn)tce。

b=2015年能源消費(fèi)總量-2010年能源消費(fèi)總量

(2)

m=1 445.8/88.83萬(wàn)×100%=0.16%≤1%

依據(jù)國(guó)家節(jié)能中心節(jié)能評(píng)審評(píng)價(jià)指標(biāo)通告(第1號(hào))中“固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目對(duì)所在地(省市、地市)完成節(jié)能目標(biāo)影響評(píng)價(jià)指標(biāo)表”的規(guī)定計(jì)算，項(xiàng)目新增能源消費(fèi)量占所在地“十二五”能源消費(fèi)增量控制數(shù)的比例<1%，對(duì)項(xiàng)目所在地完成節(jié)能目標(biāo)影響較小。

4　主要耗能工序及其能耗指標(biāo)

集裝箱(進(jìn)出口)：

船←→45 t-25 m低架門座起重機(jī)←→集裝箱牽引車拖半掛車←→45 t-35 m軌道式集裝箱龍門起重機(jī)←→堆場(chǎng)←→45 t-35 m軌道式集裝箱龍門起重機(jī)←→貨主集裝箱拖掛車

拆裝箱庫(kù)←→進(jìn)箱叉車←→集裝箱牽引車拖半掛車←→45 t-35 m軌道式集裝箱龍門起重機(jī)←→集裝箱堆場(chǎng)

件雜貨(出口)：

船←10 t-25 m低架門座起重機(jī)←牽引車拖平板車←25 t輪胎式起重機(jī)、叉車←堆場(chǎng)(倉(cāng)庫(kù))←叉車、25 t輪胎式起重機(jī)←貨主汽車

散貨(出口)：

船←10 t-25 m低架門座起重機(jī)←20 t自卸車←裝載機(jī)←堆場(chǎng)←貨主汽車

項(xiàng)目的主要耗能工序是產(chǎn)生在裝卸散貨時(shí)機(jī)械的裝卸作業(yè)及運(yùn)輸。各工序能源消耗量如表1所示。

表1　各工序能源消耗量表

5　主要耗能設(shè)備及其能耗指標(biāo)

5.1主要裝卸設(shè)備及數(shù)量

主要耗能設(shè)備及裝卸貨物時(shí)的能耗指標(biāo)。具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

5.2用電裝卸機(jī)械電能消耗

根據(jù)《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》式(1-43)計(jì)算年電能消耗量：

Wy=αavPcTn

(2)

式中：αav——年平均有功負(fù)荷系數(shù)，一般取0.7；

Pc——計(jì)算有功功率；

Tn——年實(shí)際工作小時(shí)數(shù)。

則詳細(xì)取值及結(jié)果如表3所示：

表2　工藝主要耗能機(jī)械設(shè)備及數(shù)量一覽表

表3　裝卸機(jī)械電能消耗表

5.3堆場(chǎng)作業(yè)裝卸機(jī)械柴油消耗

由于碼頭作業(yè)性質(zhì)，內(nèi)燃機(jī)械設(shè)備空載運(yùn)行時(shí)間占整個(gè)運(yùn)行時(shí)間的40%～55%，綜合本項(xiàng)目實(shí)際情況考慮，將柴油機(jī)型分堆場(chǎng)作業(yè)機(jī)械和水平運(yùn)輸機(jī)械的油耗分別計(jì)算，參考柴油內(nèi)燃機(jī)油耗計(jì)算公式，則柴油消耗量計(jì)算公式如下：

C燃=∑Nη動(dòng)·μ燃·Tn

(3)

式中：N——某種機(jī)械的總功率；

η動(dòng)——某種機(jī)械總功率的利用系數(shù)，取0.7；

μ燃——燃油消耗率(g/kW·h)；

Tn——年實(shí)際工作小時(shí)數(shù)。

則詳細(xì)取值及結(jié)果如表4所示：

表4　堆場(chǎng)作業(yè)機(jī)械柴油消耗表

5.4水平運(yùn)輸裝卸機(jī)械柴油消耗

C燃=Sn·G燃·k

(4)

(5)

式中：Sn——年作業(yè)百公里數(shù)；

G燃——百公里燃油消耗量(L/100 km)；

k——1升柴油的重量約為0.85 kg；

Q——機(jī)械年運(yùn)輸量(t)；

p——機(jī)械單次運(yùn)輸量(t)；

L——作業(yè)線長(zhǎng)度(100 km)。

則計(jì)算作業(yè)線長(zhǎng)度、能耗量的詳細(xì)取值及結(jié)果如表5所示：

表5　水平運(yùn)輸機(jī)械年作業(yè)百公里數(shù)值表

表6　水平運(yùn)輸機(jī)械柴油消耗表

5.5裝卸機(jī)械單位能耗指標(biāo)對(duì)比

統(tǒng)計(jì)已各裝卸設(shè)備能耗量，可得出該設(shè)備單位能耗指標(biāo)，與《水運(yùn)工程節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTS150-2007)中要求達(dá)到的單位能耗指標(biāo)對(duì)比，如表7所示：

表7　裝卸機(jī)械單位能耗指標(biāo)對(duì)比表

6　總體能耗指標(biāo)分析

6.1裝卸生產(chǎn)設(shè)計(jì)能源可比單耗計(jì)算

匯總各專業(yè)能耗量并根據(jù)《港口固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目裝卸生產(chǎn)設(shè)計(jì)可比能源單耗評(píng)估》(JT/T 491-2014)，項(xiàng)目裝卸生產(chǎn)設(shè)計(jì)可比能源單耗按下式計(jì)算：

ezsk=k1×ezs

(6)

(7)

(8)

式中：

ezsk——裝卸生產(chǎn)設(shè)計(jì)可比能源單耗(噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬(wàn)噸吞吐量)；

ezs——裝卸生產(chǎn)設(shè)計(jì)能源消耗量(噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬(wàn)噸吞吐量)；

Ezs——項(xiàng)目年綜合能耗總量為976.9噸標(biāo)準(zhǔn)煤(當(dāng)量值)，其中裝卸生產(chǎn)設(shè)計(jì)綜合能耗為877.3噸標(biāo)準(zhǔn)煤(當(dāng)量值)；

Tbs——港口設(shè)計(jì)吞吐量(萬(wàn)噸)，為356萬(wàn)噸。

L——作業(yè)線長(zhǎng)度(m)；

LS——碼頭前沿到庫(kù)場(chǎng)的最短運(yùn)輸距離(m)，件雜貨為50 m；

LL——碼頭前沿到庫(kù)場(chǎng)的最長(zhǎng)運(yùn)輸距離(m)，件雜貨為865 m；

k1——作業(yè)線長(zhǎng)度修正系數(shù)，由于該項(xiàng)目港口設(shè)計(jì)吞吐量為356萬(wàn)噸，其中出口散貨120萬(wàn)噸，出口件雜貨180萬(wàn)噸，進(jìn)出口集裝箱7萬(wàn)TEU，根據(jù)規(guī)范，作業(yè)線長(zhǎng)度修正系數(shù)采用其吞吐量大的貨種類型，故本項(xiàng)目采用件雜貨進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于件雜貨，LS=50 m，LL=865 m，可得作業(yè)線長(zhǎng)度L=(LS+LL)/2=457.5 m，<500 m，因此取1.1。

根據(jù)以上公式可得：

(1)單位產(chǎn)品綜合能耗量：ezs=976.9/356=2.74(噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬(wàn)噸吞吐量)(當(dāng)量值)；

(2)裝卸生產(chǎn)設(shè)計(jì)能源單耗：ezs=877.3/356=2.46(噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬(wàn)噸吞吐量)(當(dāng)量值)。

因此，裝卸生產(chǎn)設(shè)計(jì)可比能源單耗：

ezsk=1.1×2.46=2.71(噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬(wàn)噸吞吐量)

6.2裝卸生產(chǎn)設(shè)計(jì)能源可比單耗評(píng)估值計(jì)算

本項(xiàng)目為海港通用碼頭，裝卸生產(chǎn)設(shè)計(jì)能源可比單耗評(píng)估值計(jì)算按照下列公式計(jì)算：

(9)

式中：

ezsk1(2)——裝卸生產(chǎn)設(shè)計(jì)可比能源單耗一級(jí)、二級(jí)評(píng)估值單位為噸標(biāo)準(zhǔn)煤每萬(wàn)噸(tce/萬(wàn)噸)。

ezsk1(2)j——第j種貨種裝卸生產(chǎn)設(shè)計(jì)可比能源單耗一級(jí)、二級(jí)評(píng)估值單位為噸標(biāo)準(zhǔn)煤每萬(wàn)噸(tce/萬(wàn)噸)，對(duì)散貨(礦石)，一級(jí)、二級(jí)評(píng)估值分別為3.4萬(wàn)噸、4.4萬(wàn)噸，對(duì)件雜貨，一級(jí)、二級(jí)評(píng)估值分別為3.6萬(wàn)噸、4.6萬(wàn)噸；對(duì)集裝箱，一級(jí)、二級(jí)評(píng)估值分別為31萬(wàn)TEU、41萬(wàn)TEU。

Tbsj——第j種貨種對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)吞吐量，港口設(shè)計(jì)吞吐量為356萬(wàn)噸，其中出口散貨120萬(wàn)噸，出口件雜貨180萬(wàn)噸，進(jìn)出口集裝箱7萬(wàn)TEU。

m——裝卸貨物種類數(shù)，3種。

根據(jù)以上公式可得，本項(xiàng)目裝卸生產(chǎn)設(shè)計(jì)可比能源單耗評(píng)估值：

ezsk1=(120×3.4+180×3.6+7×31)/356=3.58(噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬(wàn)噸吞吐量)(一級(jí)評(píng)估值)。

ezsk2=(120×4.4+180×4.6+7×41)/356=4.62(噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬(wàn)噸吞吐量)(二級(jí)評(píng)估值)。

6.3裝卸生產(chǎn)設(shè)計(jì)能源可比單耗評(píng)估

根據(jù)計(jì)算，ezsk=2.71(噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬(wàn)噸吞吐量)<3.58(噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬(wàn)噸吞吐量)(一級(jí)評(píng)估值)，故能耗等級(jí)為國(guó)家一級(jí)水平。

7　分析評(píng)估的重點(diǎn)

本項(xiàng)目碼頭同時(shí)需滿足裝卸散貨、件雜貨、集裝箱，因此根據(jù)貨種的不同，采取不同的裝卸工藝流程，同時(shí)配置了各類型的機(jī)械設(shè)備。其節(jié)能評(píng)估的重點(diǎn)主要有：

(1)考慮到評(píng)估項(xiàng)目工藝流程及設(shè)備類型的多樣性，需要針對(duì)不同工況，選擇能耗計(jì)算方式及計(jì)算參數(shù)。

(2)評(píng)估項(xiàng)目各設(shè)備的工況、數(shù)量不同，設(shè)備的工作時(shí)間并不相同，需根據(jù)設(shè)備的操作量、實(shí)際工作效率進(jìn)行計(jì)算。

(3)由于《港口固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目裝卸生產(chǎn)設(shè)計(jì)可比能源單耗評(píng)估》(JT/T 491-2014)中表3、表4的各貨種單耗評(píng)估值僅適用于碼頭裝卸單一貨種，考慮到項(xiàng)目碼頭同時(shí)具備多用途泊位和通用散貨泊位的性質(zhì)，因此在進(jìn)行可比單耗評(píng)估時(shí)，需先將各貨種的規(guī)范能源單耗評(píng)估值加權(quán)計(jì)算，如直接套用規(guī)范評(píng)估值進(jìn)行分貨種計(jì)算，則會(huì)形成多個(gè)結(jié)論，并不能代表

整個(gè)項(xiàng)目碼頭的能耗水平。

8　結(jié)語(yǔ)

本文所介紹的碼頭節(jié)能評(píng)估實(shí)例中，所評(píng)估的內(nèi)河碼頭同時(shí)具備多用途泊位和通用散貨泊位的性質(zhì)，也基本配備內(nèi)河碼頭中裝卸散貨、件雜貨、集裝箱的常用設(shè)備，在內(nèi)河碼頭的節(jié)能評(píng)估中具有一定代表性，可為同類節(jié)能評(píng)估項(xiàng)目提供參考。

[1]JT/T 491-2014，港口固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目裝卸生產(chǎn)設(shè)計(jì)可比能源單耗評(píng)估[S].

[2]固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估和審查工作指南[Z].2014.

[3]GB/T 21339-2008，港口能源消耗統(tǒng)計(jì)及分析方法[S].

[4]JT 719-2008，營(yíng)運(yùn)貨車燃料消耗量限值及測(cè)量方法[S].

[5]固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估和審查暫行辦法(國(guó)家發(fā)展改革委令第6號(hào))[Z].

[6]JTS 150-2007，水運(yùn)工程節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

Calculation and Analysis of Energy Assessment for A Wharf in Laibin Port

LI Ke-fu，WANG Li，LING Bo

(Guangxi Communications Planning Surveying and Designing Institute，Nanning，Guangxi，530029)

With energy conservation assessment report of a wharf in Laibin Port as the example，and combined with wharf design parameters，handling process and basic layout situation，this article con-ducted the calculation and analysis on the project handling equipment energy consumption of this wharf，port energy consumption level，impact on local energy-saving targets and other index，and described the focus of assessment analysis processes，thereby providing the reference for energy conservation as-sessment of similar ports.

Port；Energy conservation；Energy consumption calculation；Energy consumption indicators；

U656.1

A

10.13282/j.cnki.wccst.2016.05.026

1673-4874(2016)05-0098-05

2016-04-28

李科夫(1988—)，助理工程師，主要從事裝卸工藝設(shè)計(jì)及節(jié)能評(píng)估工作；

王利(1987—)，助理工程師，碩士，主要從事裝卸工藝設(shè)計(jì)及節(jié)能評(píng)估工作；

凌波(1987—)，工程師，主要從事港口與航道工程設(shè)計(jì)工作。