船舶岸电系统的知识点梳理

截止到目前，使用岸电是船舶靠泊期间实现零碳排放最可行的方案，也是最直接有效的港口侧减排方案。美国环境保护局（EPA）称，由于无需燃烧燃料，船舶在使用岸电的过程中可减少高达98%的温室气体排放。因此，船舶岸电的技术发展和推广使用越来越受到业界重视，船舶靠港后关闭其柴油发电机而改用岸电的方法与使用船用燃油发电的港口比较，氮氧化物(NOx)排放量减少97%，氧化硫(SOx)减少96%，悬浮物(PM)排放量减少96%，COx排放量减少94%，这对于减少船舶在港期间大气污染物排放、有效降低船舶用电成本和船舶发电机噪音、提高能源利用率、保护地球生态环境和实现全球航运业脱碳目标，具有十分重要的意义。

岸电的发展

瑞典哥德堡港于1989年开工建设全球首个低压岸电系统，并于2000年建成全球首个高压岸电系统。

2008年，全球首个高压变频岸电系统在比利时安特卫普港建成。

我国自2010年交通运输部开展靠港船舶使用岸电试点以来，船舶岸基供电设施的建设进入了提速发展状态。截至到目前，我国主要港口和京杭运河水上服务区均已实现了岸上供电系统全覆盖，基本上都具备了为船舶提供岸电的能力。

目前，全球已经有少数政府或港口颁布法规要求强制使用岸电减少温室气体排放，如果船舶不使用岸电替代燃油发电机，那么就必须使用能够实现同等减排效果的替代控制技术。

船舶岸电系统组成

船舶岸电系统分为三个部分：岸基供电系统、船岸连接系统和船舶受电系统，其中包括配套的二次设备。

岸基供电系统是将陆地上电网电源经过变压器、变流器及隔离变压器转换成与靠港船舶所需要的电压及频率等级和接口一致的电源，并最终送至码头船舶接入点的接线箱处，也就是使电力从高压变电站供应到靠近船舶的连接点，其中变流器是岸上供电系统中的核心设备。

岸基供电系统的设备及装置主要包括变电站、岸电电源、开关柜、接电装置、电缆管理装置、计费系统等。

船岸连接系统是由连接岸上供电电源连接点及船上受电设备之间的电缆和设备组成，主要包括岸电接电箱、电缆管理系统、电缆提升装置等。电缆连接设备必须满足快速连接、储存和船舶配电的要求，不使用的时候储存在船上、岸上或者驳船上。

对交流低压电系统主要为岸电箱，目前船舶均已配置，主要用于船舶坞修期间的电力供应；对于交流高压岸电系统，主要设备包括：电缆和电缆绞车、插头/插座、岸电连接配电柜（板）、船载变压器、船载岸电控制屏和电气管理系统等组成。其中电气管理系统要具备电压指示、极性或相序(三相交流)检测、应急切断、安全联锁、负载转移、短路保护、逆功率保护等功能。

岸电供电类型

岸电分为交流低压岸电配电系统和交流高压岸电配电系统，业界以电压1KV为分界线。

交流低压岸电系统是指港口向船舶配电系统供电的电源额定电压为 1kV 及以下的船舶岸电系统，主要采用的供电电制为380V/50Hz、440V/60Hz两种，一般使用多根电缆（如9根）连接。

交流高压岸电系统是指港口向船舶配电系统供电的电源额定电压为 1kV 以上且 15kV 及以下的船舶岸电系统，主要采用的供电电制为6KV/50Hz、6.6KV/60Hz、11KV/60Hz三种，一般只需要使用1根电缆连接。由于低压供电船岸连接过于耗时，目前世界范围内采用高压供电方案的港口偏多。

交流高压岸电系统一般还包括一个将高压转换为低压的电源变压器、配备保护操作人员和设备所需的开关装置，通过岸电连接主控制面板对系统进行控制、监控以及支持岸船同步电源切换，也就是说岸侧岸电设备与船侧电气设备的电气参数在接入时必须一致，包括电压、频率及相位角等必须一致方可允许切换，否则将会出现切换时停电。

岸电标准及要求

近年来国内外岸电相关的技术标准发展迅速，目前世界知名港口岸基供电基础设施已基本完成，可以提供商船所需的岸电；国际标准化组织、各船级社以及海事监管机构结合技术实践需求，相继出台了一系列法规、规范、标准，对船舶使用岸电的具体技术要求做出了规定：

国际法规：

随着船舶岸电在全球各大港口的推广应用，国际海事组织(IMO)当前正在加紧制订船舶岸电相关法规。2017年6月7日～16日，在海上安全委员会第98次大会(MSC 98)上，中国代表团提交关于船舶岸电导则制定的立项申请并通过审议。随后，在船舶系统和设备分委会(SSE)第5～7次会议上，国际航行船舶岸电安全导则协调组积极推动导则制定工作。该导则在MSC 103次会议审议已通过。

船级社规范：

目前国际上主要船级社都已针对船舶岸电的连接、安装等问题作出了规定。中国船级社发布的《船舶岸电岸上供电设施检验指南》于2018年5月1日起生效，该指南基于当前国内船舶岸电岸上供电设施的研制水平、中国船级社的检验经验以及国际标准IEC/ISO/IEEE 80005系列，同时考虑了与相关国家标准和行业标准的衔接，适用于额定电压1kV以上、15kV及以下的交流高压船舶岸电岸上供电设施，是船舶岸电岸上供电设施进行发证检验的依据，也为政府、保险商、船东、港口等各利益相关方提供了可选择的项目验收技术依据。同时，美国船级社(ABS)、法国船级社(BV)、日本船级社(ClassNK)针对高压岸电连接分别发布了导则，英国劳氏船级社(LR)、挪威船级社(DNV GL)、意大利船级社(RINA)也在其船舶入级规范中体现了对于船舶安装岸电系统设备的相关要求。

国际标准：

欧美各国开展船舶岸电技术研究时间较早，标准制定工作也同时进行，现阶段船舶岸电国际标准主要由国际电工委员会(IEC)、国际标准化组织(ISO)以及国际电气和电子工程师协会(IEEE)等组织完成制修订工作，已发布的标准及技术文件主要包括高压/低压岸电连接系统、高压插头等设备以及数据通信的技术要求，具体情况如下:

需要指出的是，由于船级社重点关注船舶本身的设计、建造和入级，其在船舶岸电方面的规定也侧重于船上系统，如LR、BV对船上系统和接口装置的规定总体较为详尽，但未纳入岸上系统，或只进行了描述性说明。意大利船级社RINA的规定较为详尽，包含船上系统、岸上系统，同时考虑了ISO/IEC/IEEE 80005-1的相关规定。ISO/IEC/IEEE 80005系列国际标准的规定最为完整，很多船级社规范也以其作为重要依据，但对于其中缺少的一些重要环节的规定，需要与船级社规范配合使用。

欧洲一些国家标准：

针对内河船使用岸电的需求，欧洲一些国家发布了一系列标准，包括已经被德国和法国采纳的（1）DIN(AFNOR) EN 15869-1-2010内河船.三相电流400V、63A及以下、50Hz的电气岸电连接器.第1部分：一般要求；（2）DIN(AFNOR) EN 15869-2-2010内河船.三相电流400V、63A及以下、50Hz的电气岸电连接器.第2部分:岸上单元，安全要求；（3）DIN(AFNOR) EN 15869-3-2010内河船.三相电流400V、63A及以下、50Hz的电气岸电连接器.第3部分:船上单元，安全要求。此外，还有已被西班牙、法国和德国采纳的标准DIN EN 16840内河船.三相电流400V、250A及以下、50Hz的电气岸电连接器。

我国国内标准

近年来，船舶使用岸电技术越来越受到国家和政府有关部门的高度重视。2016年《关于推进电能替代的指导意见》出台，随后交通运输部先后印发了《港口岸电布局方案》；修订了《港口工程建设管理规定》和船舶法定检验技术规则；会同财政部出台了资金奖励政策，建立健全了标准体系，统一港、船、电技术要求，在船舶大气污染物排放控制区实施方案中明确了岸电使用要求；2019年下发《港口和船舶岸电管理办法》，旨在加快建设交通强国，减少船舶靠港期间大气污染物排放，更好地保障船舶靠港安全规范使用岸电。各港口码头、船务公司也积极开展了岸电系统的工程应用实践。2024年1月1日，新修订的《海洋环境保护法》对船舶岸电使用相关要求也进行了明确。

国家标准方面，全国电力电子学标准化技术委员会(SAC/TC60)于2010年制定了GB/T 25316—2010《静止式岸电装置》，主要规定了使用条件、性能要求、试验方法以及检验规则等内容，适用于静止式岸电产品；全国电器附件标准化技术委员会（SAC/TC67）采标国际标准IEC 62613—2011，于2014年先后制定了高压岸电系统插接件国家标准GB/T 30845.1—2014《高压岸电连接系统（HVSC）用插头、插座和船用耦合器 第一部分：通用要求》和GB/T 30845.2—2014《高压岸电连接系统（HVSC）用插头、插座和船用耦合器 第二部分：不同类型的船舶用附件的尺寸兼容性和互换性要求》，并进行了技术性调整；2018年，《码头船舶岸电设施工程技术规范》和《靠港船舶岸电系统技术条件》国际标准开始实施；2019年12月，由全国船舶电气及电子设备标准化技术委员会(SAC/TC531)采标国际标准IEC/ISO/IEEE 80005–1—2012的《港口公用连接设施–第1部分：高压岸电连接系统(HVSC)–通用要求》船舶岸电技术国家标准发布，于2020年7月1日起实施。2023年8月，港口船岸连接低压岸电连接（LVSC）系统部分发布了相关国家标准。

行业标准方面，交通运输部于2011年起积极组织行业内企事业单位和研究机构开展行业标准和建设规范的制定工作，连续发布了行业标准JTS 155—2012《码头船舶岸电设施建设技术规范》、JT/T 814—2012《港口船舶岸基供电系统技术条件》、JT/T 815—2012《港口船舶岸基供电系统操作技术规程》及中国船级社的《船舶高压岸电系统检验原则2011》。其中JTS 155合理规划了港口码头船舶岸电设施系统的总体方案，规范了岸电设施系统的设计标准，为船舶岸电设施的设计建造提供指导；JT/T 814分为高压与低压两部分，规定了船舶岸基供电系统的技术要求；JT/T 815也分为高压与低压两部分，规定了船舶岸基供电系统的操作基本要求；《船舶高压岸电系统检验原则2011》则适用于额定电压交流1kV以上、15kV及以下，在船舶靠港期间向船舶供电的高压岸电系统的船上系统。

随着IMO温室气体减排战略和2020全球硫排放限制的实施，港口环境污染亟待解决，船舶岸电越来越受到业界重视，结合技术实践需求，各船级社，国际国内标准化组织，以及海事监管机构相继出台了一系列法规、规范、标准，对船舶使用岸电的具体技术要求做出了规定。

围绕标准化需求，当前国际国内相关标准化组织已开展了大量工作，对高压和低压岸电的通用要求、建设施工、连接设备等提出了具体的要求。下一步，要结合实践需求，首先着眼于构建港口船舶岸电系统技术标准体系，覆盖低压、中压、高压岸电，以及岸电系统的设计、建设、使用、维护和检测全流程，形成结构合理、专业配套、层次分明、划分明确的港口船舶岸电标准体系表，明确标准缺项，用于指导和规范港口船舶岸电标准化工作。同时，加紧推进针对中压岸电，岸电系统检测试验方法、综合管理、操作规程，以及连接系统具体设备要求和数据传输等关键领域的国内标准制修订工作，积极参与国际标准化工作，提出国际标准新项目提案。

岸电使用存在的问题

随着IMO温室气体减排战略的实施，绿色、低碳的岸电技术作为实现IMO 2050温室气体减排目标的一项快捷有效措施，其推广发展需要多方主体共同配合，共同克服以下几个问题：

1）初期岸电基础设施成本太高、岸电价格及电力税比燃料油（免税）产生的电力价格高等造成使用岸电成本高；

2）数百万元的船舶岸电改造和调试费用、岸电使用价格明显高于燃油发电成本、世界各国港口岸电接口标准不统一、船岸电源电制不匹配、服务不到位、系统无保障、用电量纠纷等问题令一些船东改造动力小，使用岸电的积极性不高；

3）世界各国对岸电推广工作的重视程度不同，缺乏与岸电使用相关的补贴、优惠、免税、支持、激励等政策或政策力度不足。

岸电技术的应用对港口实现船舶在港期间“零排放、零污染、零噪音”、对如期实现IMO《减少船舶温室气体排放战略》具有重要意义，是未来一段时间内船舶节能减排的主要发展方向之一，但作为受电设备的船舶还需经过几年时间才能大量运营，这是未来岸电设备配套厂家的红利期，也是后续船检和海事监管部门的新内容。

智能新能源船舶技术创新产业联盟秘书处

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