节能减排已经成为各行各业的共识，在不影响效率的同时，如何更绿色、更环保，这需要更多的思考、更多的投入和更多的实践。而对于在中国沿江沿海带星罗棋布般排列的集装箱港口而言，更应该紧急行动起来。
相关资料表明，港口是巨大的空气污染源。其中，已普遍成为港口重大装备的轮胎式集装箱龙门起重机（RTG）依赖自身配置的柴油发电机组所提供的电源进行工作，对港口环境形成较大的污染；而码头上每天大量船舶靠港，船上柴油发动机对港口城市污染也非常严重（见图1、图2）。
作为中国第一大港的上海港，近些年来一直是国内港口节能减排的“排头兵”，在上港集团副总裁包起帆的带领下，开展了一系列节能减排创新工作。包起帆说：“这不仅是企业自身利益与发展的需要，也有利于提高企业的社会责任和树立上海国际航运中心的形象。”
RTG供电方式的改造
RTG自身配置的柴油发电机组使用会对港口形成较大的污染，那么，对RTG供电方式的改造就成为攻关的重点。包起帆给本刊记者详细介绍了两种改造方式。
方式一： 油改电RTG
这种方式主要是摒弃RTG的柴油发电机组，进行“油改电”，使用高架滑触线供电方式。包起帆说，采用这一方式的场地供电系统，是由5座自立铁塔、4根承重索、悬挂固定架及5根滑触线组成一个整体结构体系。
铁塔最上端为避雷索安装位置，中间为承重索安装位置，最下端为滑触线安装位置。滑触线安装离地面高度为25.5米，超过堆场上所有吊机高度。每10米滑触线安装一个吊线器，保证滑触线基本水平。在滑触线端部设有端部配重横担，防止滑触线在室外温度随季节变化而导致的热胀冷缩引起的下垂度变化。距离铁塔20米处配有防摇横担，保证在大风情况下尽量减少滑触线的摆动幅度。在RTG一侧设计安装1 个平台，用于安装4 个滑线导电器，平台高度为2米左右，以便人员检修和更换相应零件。铁塔周围筑有防撞墙，防止集装箱卡车等工程车辆发生意外而对塔体构成重大威胁。另外，铁链接地也做了防静电和跨步触电的处理。
包起帆表示，这一方式节能减排的效果显著，至今上港集团旗下的振东公司、沪东公司、明东公司已推广应用，完成了18条线，共123台RTG改造完毕，投入使用。至今节约能源折合标准煤10902吨，减少CO2排放22895吨（见表1）。
方式二： 混合动力RTG
上海港集装箱码头分布在外高桥港区和洋山港区，由于洋山港区采用市电不便，因此，混合动力RTG成为最佳选择。混合动力RTG就是将起重机下放物体释放的能量收集起来，转化为电力，然后在需要时重新提供给起重机。再生能量采用超级电容进行存储。
混合动力RTG改造主要是混合动力系统的改造，包括：采用小功率柴油发电机组（由原来的450KW改为280KW）、超级电容和DC/DC控制器。
那么，这些大型设备如何进行控制呢？包起帆表示，这些设备由先进的可编程序控制器控制，配有超速、超负荷保护装置、大车还配有手动纠偏功能等各类安全保护装置，以确保起重机安全、可靠的使用。
包起帆说，根据洋山港区的统计数据，混合动力RTG平均节油率达到30%以上，节能效果显著，尤其是其对周边环境影响的几个指标如噪声、排放等得到了大大改善。经过现场测试，发动机废弃物（黑烟）排放明显下降，噪声也下降了25分贝。柴油发电机的启动时间明显缩短，有效地提高运作效率。
综合考虑发动机差价、电容价格与使用寿命等成本因素，此种节能技术的改造，更适用于新购设备，为此，在洋山三期码头配置了混合动力RTG 71台，至今已节约能源折合标准煤4592吨，减少CO2排放9645吨（见表2）。
岸基供电的实施
大型港口每天都有为数众多的船舶靠港，船舶上强大的柴油发动机必须持续运行，以保持船舶设备和支持系统的正常运作，这也意味着船舶将温室气体和颗粒物持续排放到当地空气中。因此，国外的港口在多年前就开始进行岸基供电的尝试，美国洛杉矶港和长滩港采用趸船式的供电装置，给少量集装箱轮供电；瑞典哥德堡港和加拿大温哥华港采用码头固定式的供电装置，给邮轮和滚装船供电。
而在中国港口，要实现岸基供电却存在着诸多的难点。包起帆说，这主要包括：船舶电网频率大多为60赫兹，而中国港口无法利用现有的50赫兹岸电电网直接供电，所以需将电制50赫兹通过变频技术，转换成适合于船舶的60赫兹交流电；码头电压10千伏，船舶电压6.6千伏和440伏，需要变压；码头的船舶利用率较高，停泊位置变化较大，供电位置很难确定；码头供电是一个复杂的系统工程，涉及能源考核、费率等；大功率变频变压供电技术的应用在国内外港口尚无先例。
包起帆和他的团队进行了大量的工作，成功开发了移动式岸基变频变压供电装置。在3月22—23日，这一装置成功为停靠在外高桥二期码头的中海集运“新福州”轮提供岸基供电。
包起帆介绍，这一装置是与中海集运已有的28艘具备岸基受电能力的集装箱船匹配，利用码头桥吊富余的电箱供电，成本低、见效快；第一次将供电装置装入标准集装箱，置于码头边，便于移动，适合港口操作；采用了先进的大功率变频变压技术；设计能够适应船舶潮位差的电缆收卷系统；无需对集装箱码头进行土木改造，便于推广应用。
据中海集运提供的数据，其4250TEU型集装箱船舶，平均功率为1000千瓦/时，靠泊时平均每天耗油11吨。若采用岸基供电对上海港所有靠港船舶进行供电，24小时就可以节省1069.8吨标准煤；废气减排方面更是效果明显，岸基供电的大型船舶（169艘）靠岸一天，将分别减少CO2排放为2499吨、有害物质排放为93.3吨。 ■
相关链接
国内外其他港口节能减排情况
美国和加拿大港口
美国洛杉矶港通过启用岸上供电系统达到节能的目的。长滩港则在港口外限速，解决港口拥堵问题，并减少一氧化氮气体的排放。西雅图港、塔科马港与加拿大的温哥华港进行合作，在拖船上采用新型智能发动机。
鹿特丹港
鹿特丹港配煤中心利用6个大型筒仓多次混配，最多可以混配15种不同规格的煤炭，摆脱传统的露天作业方法。据统计，精确配煤技术每年节约1亿欧元。
大连港
大连港采用海水源热泵技术，利用海水作为热泵的冷热源进行冷热交换，达到冬季供热和夏季制冷的目的。
天津港
天津港推广应用节能器等智能化节能装置，大力推广绿色照明技术，广泛应用太阳能及热泵等清洁能源。天津港研发内燃机燃油流量计，应用电能表在线检测技术，并在部分运行设备上采用电量自动采集及能耗智能分析系统。 |
