綠色港口建設(shè)內(nèi)容(LNG在港口機械設(shè)備等的應(yīng)用)

1、綠色港口建設(shè)實踐LNG在港口機械設(shè)備、港作拖輪中的應(yīng)用及綠色智能港口建設(shè)與運營福州2022年3月4日星期五第一部分 LNG在港口機械設(shè)備、港作拖輪中的應(yīng)用第二部分 綠色智能港口建設(shè)與運營目錄目錄LNG在綠色港口應(yīng)用的政策背景在綠色港口應(yīng)用的政策背景2011年9月28日，交通運輸部“十二五”水運節(jié)能減排總體推進實施方案提出“試點應(yīng)用LNG驅(qū)動、電力驅(qū)動水平運輸車輛技術(shù)”、“試點應(yīng)用內(nèi)河柴油和LNG混合動力船舶技術(shù)”；2012年10月26日，交通運輸部關(guān)于港口節(jié)能減排工作的指導(dǎo)意見提出“鼓勵、支持試點采用LNG（液化天然氣）清潔能源驅(qū)動港作船舶、港作車輛及其它流動機械”、“開展停靠LNG動力船舶的

2、碼頭布點方案、碼頭平面布置方案等相關(guān)技術(shù)的研究”。2013年6月14日，國務(wù)院常務(wù)會議上確定將“加快調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，加大天然氣、煤制甲烷等清潔能源供應(yīng)”作為防治大氣污染十條措施之一；LNG的基本情況LNG的物理性質(zhì) 主要成分：甲烷 臨界溫度：190.58K 在常溫下，不能通過加壓將其液化，而是經(jīng)過預(yù)處理，脫除重烴、硫化物、二氧化碳和水等雜質(zhì)后，深冷到-162OC，實現(xiàn)液化。 主要物理性質(zhì)如下表氣體相對密度沸點/C（常壓）液體密度（g/l）（沸點下）高熱值（MJ/m3）顏色0.600.70約-162C43046041.545.3無色透明LNG在港作機械應(yīng)用中的優(yōu)勢在港作機械應(yīng)用中的優(yōu)勢 動力“強”

3、、連續(xù)作業(yè)“強“、 啟動“強”，高效可靠排放“低” 、噪音“低”、 綠色環(huán)保使用成本“低”，經(jīng)濟性好LNG在港作機械使用燃料成本降低在港作機械使用燃料成本降低 使用LNG燃料比柴油節(jié)約燃料成本30以上。裝載機臺數(shù)越多、單臺施工時間越長，則越節(jié)約燃料費用。經(jīng)濟性對比（以下數(shù)據(jù)基于相同工況的實驗得出）項目LW500K-LNGLW500KLW600K-LNGLW600KLW800K-LNGLW800K每小時消耗15kg17L19kg22L26kg29L燃料單價QYQYQY每小時節(jié)約17Y-15Q22Y-19Q29Y-26Q設(shè)定由于各地燃料價格不一，現(xiàn)按平均價格 燃油Y=7.6元/L，天然氣Q=6元/

4、kg 計算 節(jié)約比（17Y-15Q)/17Y=30.3%(22Y-19Q)/22Y=31.8%（29Y-26Q）/29Y=30%數(shù)據(jù)受不同工況，燃料價格不同的影響，但同種條件下基本能保證燃料成本至少節(jié)約30%LNG應(yīng)用后排放極低、低污染應(yīng)用后排放極低、低污染lLNG無色、無味、無毒、無腐蝕性，是目前世界上最清潔的能源，幾乎不含硫、粉塵和其他有害物，燃燒后的顆粒物排放量比柴油少50-70%,CO2排放比柴油少30%以上。一臺某型號的港口裝載機工作8小時可比一臺柴油裝載機減少150Kg的二氧化碳排放，一年減少45噸以上。 LNG應(yīng)用后噪聲有效降低應(yīng)用后噪聲有效降低LNG裝載機在行駛中的噪音小于同馬

5、力柴油裝載機的噪音，極大地保護了駕駛員的身體健康。燃油型和燃氣型的噪音對比 項目LW500K-LNGLW500KLW600K-LNGLW600KLW800K-LNGLW800K司機耳旁（dB)788080827880據(jù)有關(guān)調(diào)查研究表明：噪音上升1分貝，可增加3%高血壓發(fā)病率。LNG應(yīng)用大功率、長續(xù)航較好應(yīng)用大功率、長續(xù)航較好LNG因其相對于CNG、LPG具有更為經(jīng)濟、安全等優(yōu)勢，以及其液態(tài)儲存能量密度大，更適于要求大功率長續(xù)航的重載卡車使用。因此LNG與其它新型能源相比，在港口水平運輸機械中的應(yīng)用更具可行性。據(jù)徐工集團的實際數(shù)據(jù)表明，目前徐工有2臺LW800K-LNG在連云港東源公司使用，自2

6、013.7-2014.4月，平均每臺使用4400小時，每月接近500小時，完全適應(yīng)港口的高強度連續(xù)作業(yè)需要。LNG應(yīng)用車輛的購買成本較高應(yīng)用車輛的購買成本較高由于LNG車的天然氣發(fā)動機產(chǎn)量較柴油機小很多，制造成本高于柴油機，反映到價格上也相比柴油機昂貴。再有LNG設(shè)備的儲氣罐、供氣調(diào)壓裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造工藝要求高，也增加了很多成本。因此，LNG汽車的整體價格要高于同檔次的柴油車。LNG在港作機械上維護成本較低在港作機械上維護成本較低以LNG動力集卡為例：在日常維修保養(yǎng)成本問題上，LNG設(shè)備比設(shè)備增加了氣罐和供氣調(diào)壓系統(tǒng)，同時減少了柴油增壓噴射系統(tǒng)，由于柴油機噴油泵、單體泵、共軌高壓系統(tǒng)的維修保

7、養(yǎng)費用較高，減少了這部分機構(gòu)也相應(yīng)減少了發(fā)動機的日常維保成本，與LNG發(fā)動機增加的氣罐和供氣系統(tǒng)維護費用兩相抵消后，LNG發(fā)動機的維保成本比柴油機略低 。計算LNG應(yīng)用成本時，將維保成本視為相等，即應(yīng)用LNG技術(shù)的成本只有設(shè)備購置費用差異的一次性投入。LNG集卡應(yīng)用的經(jīng)濟效益逐步明顯集卡應(yīng)用的經(jīng)濟效益逐步明顯以天津港投入LNG集卡為例：通過計算，LNG集卡的靜態(tài)投資回收期為4.13年，動態(tài)回收期為5.04年。該指標相對于集卡10年左右的使用壽命，經(jīng)濟性優(yōu)勢并不明顯。2009年的柴油價格受金融危機影響處于近期低谷。隨著經(jīng)濟形勢的好轉(zhuǎn)，柴油價格必定重新進入上升通道中。柴油價格按這種趨勢發(fā)展，LNG

8、集卡投資回收期將明顯縮短。加之世界經(jīng)濟的復(fù)蘇重振，必將帶給港口更多的集裝箱作業(yè)量，這又可以提高港口的設(shè)備利用率。因此，LNG集卡的投資回收期應(yīng)在3年左右。此技術(shù)對于港口行業(yè)擁有可觀的投資回報。以后隨著LNG 技術(shù)的發(fā)展，LNG發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的國產(chǎn)化，以及LNG 儲氣瓶及附件的批量化，車輛成本會更低，經(jīng)濟效益更加顯著。LNG集卡應(yīng)用港口進入實質(zhì)性階段集卡應(yīng)用港口進入實質(zhì)性階段港口集卡的作業(yè)運程適合LNG 車輛使用。港口碼頭的集卡主要以短駁作業(yè)為主，每輛集卡一天平均工作時間15 小時，行程200 公里左右。而現(xiàn)在國內(nèi)開發(fā)的低速LNG 集卡能連續(xù)作業(yè)40 工作小時或連續(xù)行駛450 公里，基本上與

9、低速柴油發(fā)動機車輛持平。高速LNG 集卡能連續(xù)行駛400800公里以上。港口完全有條件使用天然氣集卡。國內(nèi)外LNG 天然氣集卡技術(shù)基本成熟，能滿足港口生產(chǎn)需要。LNG 氣站技術(shù)成熟，建站靈活，車輛加氣方便，完全適合港口要求。目前一般LNG氣站有常規(guī)站和可移式成套組裝站（一般為撬裝LNG 加氣站）兩種。撬裝LNG 加氣站占地面積約為800 平米/座，儲氣罐為50 立方米，（也有30 立方的），供氣能力為1萬立方/日，能滿足100 輛集卡日常加氣需要，投資總金額為約400 萬。港口可根據(jù)LNG 車輛數(shù)量靈活建站和擴大規(guī)模。氣站的設(shè)備不復(fù)雜，管理也不難。對車輛 的充氣也很方便，一般一輛集卡充氣不超過

10、5分鐘。左圖：國內(nèi)的港口專用LNG天然氣集卡右圖：LNG天然氣加氣站LNG在港作拖輪動力應(yīng)用的嘗試在港作拖輪動力應(yīng)用的嘗試船東對LNG動力港作拖輪的需求日趨明顯：船東為配合完成大型LNG運輸船的港內(nèi)作業(yè)任務(wù)，確定設(shè)計建造一批全回轉(zhuǎn)港作拖輪的基本意向。船東對此類港作拖輪的設(shè)計提出的基本要求除滿足相關(guān)的國內(nèi)外公約、規(guī)范及LNG行業(yè)通行要求之外，還希望考慮使用LNG燃料作為動力以實現(xiàn)節(jié)能減排目標。港作拖輪屬于港口設(shè)施配套的重要設(shè)備，主要用于在港口區(qū)域內(nèi)為引航大型船舶并協(xié)助其操縱包括靠泊、離泊作業(yè)。隨著科技經(jīng)濟水平的提高以及船舶不斷的大型化，各大港現(xiàn)有或新造的拖輪多以全回轉(zhuǎn)拖輪為主，配備的主機功率也隨

11、著實際作業(yè)能力的需求而逐漸增大。結(jié)合船東的實際使用需求，為配合完成不同的LNG運輸船舶的港內(nèi)輔助作業(yè)，拖輪也考慮采用LNG燃料為動力，LNG在港作拖輪動力應(yīng)用的嘗試在港作拖輪動力應(yīng)用的嘗試在技術(shù)上采取LNG和柴油雙燃料發(fā)動機：雙燃料發(fā)動機可以在兩種燃料模式下工作，不同工況下燃料自動切換，動力系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，應(yīng)變迅速，適應(yīng)能力強。LNG發(fā)動機燃料單一，對燃料供應(yīng)鏈的依賴性強，有較大的空間和時間的局限性。LNG發(fā)動機是針對LNG燃氣專門開發(fā)的機型，能耗優(yōu)化結(jié)果較好，因而燃料效率高，功率特性好。而雙燃料發(fā)動機由于需要兼顧兩種不同特性的燃料，因而在這方面較弱。采用雙燃料發(fā)動機，由于有兩種燃料供給模式，C

12、CS現(xiàn)行規(guī)范的要求有所放寬，使系統(tǒng)的設(shè)計難度和施工難度都有所降低。LNG在港作拖輪動力應(yīng)用的嘗試在港作拖輪動力應(yīng)用的嘗試在燃料補給方式上采取槽車補給方式：燃料補給的可靠性和便捷性是是選擇發(fā)動機型式的關(guān)鍵因素?？疾飚斍拔覈鳯NG燃料供應(yīng)設(shè)施的現(xiàn)狀，在現(xiàn)階段采用槽罐車加注方式最為切實可行。服務(wù)于港區(qū)的拖輪需要按照排定的工作計劃分航次開展周期性服務(wù)作業(yè)。對于以純LNG燃料的船型而言，需要頻繁（幾天）靠岸加注燃料，尤其是在一個作業(yè)周期內(nèi)，剩余燃料有限的情況下，燃料的加注將受限于作業(yè)的時間和空間。雙燃料推進系統(tǒng)船型則能夠比較靈活的安排LNG燃料和燃料油的加注時間，也能夠保障在作業(yè)周期內(nèi)的服務(wù)質(zhì)量。在國內(nèi)

13、現(xiàn)有LNG燃料配套設(shè)施的服務(wù)水平和條件下，雙燃料機型方案是兼顧各種因素的穩(wěn)妥選擇，更有利于LNG燃料的普及和推廣應(yīng)用。LNG動力動力港作拖輪的實際應(yīng)用港作拖輪的實際應(yīng)用2013年12月13日，由廣州中船黃埔造船有限公司精心打造的兩艘全球首制6500馬力多功能全回轉(zhuǎn)液化天然氣（LNG）和輕柴油雙燃料港作拖船“海洋石油521”號和“海洋石油522”號完工交付。6500馬力雙燃料全回轉(zhuǎn)港作拖船是我國首次自主研發(fā)的使用LNG燃料和船用輕柴油雙燃料的多功能環(huán)保型拖船。該型船總長38.6米，型寬11.6米，型深6米，航速14.5節(jié)，續(xù)航力1000海里，主機功率為4800千瓦，可滿足沿海航區(qū)拖帶以及港內(nèi)協(xié)助

14、大型LNG船的頂推、拖帶和對外消防等正常港內(nèi)作業(yè)要求，并具備溢油回收、消防等環(huán)保作業(yè)功能。在使用LNG動力燃料模式下，該型船與采用柴油機的常規(guī)船舶相比，二氧化碳減25.51%，二氧化硫減排88.52%，氮氧化物減排84.96%，燃料費用節(jié)省約30%，具有廣闊的市場前景。第一部分 LNG在港口機械設(shè)備、港作拖輪中的應(yīng)用第二部分 綠色智能港口建設(shè)與運營目錄目錄綠色智能港口建設(shè)與綠色智能港口建設(shè)與運營的重點運營的重點 加強現(xiàn)有生產(chǎn)信息資源整合，提高信息化、智能化水平，打造以“物聯(lián)化、互聯(lián)化、智能化”為特征的“智慧港口”，完善信息服務(wù)體系和提升質(zhì)量，通過系統(tǒng)的智能化、互聯(lián)互通、信息共享、內(nèi)外業(yè)務(wù)協(xié)同、

15、系統(tǒng)信息安全等手段不斷增強核心競爭力。港口智能化運營系統(tǒng)物流信息平臺能耗監(jiān)測平臺綠色智能港口建設(shè)與綠色智能港口建設(shè)與運營的效果運營的效果提升港口整體服務(wù)形象；縮短建設(shè)周期，避免重復(fù)建設(shè)和資源浪費；降低生產(chǎn)系統(tǒng)運行的風險；提升碼頭公司的社會效益；提升集團數(shù)據(jù)挖掘的價值；綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)，減少污染；為港口節(jié)約大量的信息化建設(shè)費用、系統(tǒng)運行維護費用等等；用現(xiàn)代高新技術(shù)武裝、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，充分體現(xiàn)：引進先進信息技術(shù)的同時,促進先進管理理念的提升。 港口智能化運營港口智能化運營系統(tǒng)的要點系統(tǒng)的要點港口智能化運營系統(tǒng)港口智能化運營系統(tǒng)的架構(gòu)的架構(gòu)港口智能化運營系統(tǒng)港口智能化運營系統(tǒng)的功能體現(xiàn)的功能體現(xiàn)物流

16、信息化物流信息化平臺的總體框架平臺的總體框架物流信息化平臺物流信息化平臺的整合模式的整合模式物流信息化平臺：電子口岸體系物流信息化平臺：電子口岸體系 口岸用戶海關(guān)檢驗檢疫碼頭船代貨代無水港倉儲船公司貨主基礎(chǔ)設(shè)施層基于“3S”技術(shù)數(shù)字化口岸關(guān)鍵技術(shù)研究電子口岸公共信息平臺無水港信息系統(tǒng)口岸智能卡口系統(tǒng)港口聯(lián)動系統(tǒng)區(qū)域陸運及貨物電子交易系統(tǒng)電子商務(wù)系統(tǒng)研究港口物流信息平臺與數(shù)字化口岸建設(shè)體系數(shù)據(jù)資源層港區(qū)信息管理系統(tǒng)港區(qū)集裝箱碼頭自動化作業(yè)系統(tǒng)基于RFID應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究口岸業(yè)務(wù)協(xié)同平臺及相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)代物流電子商務(wù)平臺關(guān)鍵技術(shù)研究港口能耗監(jiān)測平臺（系統(tǒng)）框架港口能耗監(jiān)測平臺（系統(tǒng)）框架港口能耗計量港口能耗計量數(shù)據(jù)無線通信數(shù)據(jù)無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)港口能耗監(jiān)測及管理的實現(xiàn)效果港口能耗監(jiān)測及管理的實現(xiàn)效果港口能效監(jiān)測及管理系統(tǒng)的呈現(xiàn)方式港口能效監(jiān)測及管理系統(tǒng)的呈現(xiàn)方式綠色智能港口建設(shè)與運營綠色智能港口建設(shè)與運營的案例的案例以連云港為例：十一五期間，超過3000萬元的信息化投入，相繼建成應(yīng)用了船舶協(xié)同調(diào)度平臺、船舶動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)、集裝箱碼頭管理系統(tǒng)、件雜貨碼頭業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)、港口地理信息系統(tǒng)、港口電子監(jiān)管平臺、決策分析平臺等40余個大型信息系統(tǒng)，以業(yè)務(wù)管理平臺、資源管理平臺和客戶服務(wù)平臺三大平臺，信息安全保障體系、信息化管控及