一、项目背景
烟台港是中国大陆沿海主枢纽港、“一带一路”重点建设港口,2024年货物吞吐量4.51亿吨、集装箱509万标箱,位居全国沿海第八,承担着环渤海地区大宗物资转运等重要功能。绿色转型前,港口面临能源结构失衡、船舶污染严重等瓶颈,其“电动拖轮+岸电全覆盖+智慧能源管控平台”三位一体创新应用,是响应国家“双碳”战略、行业转型等四重需求的系统性布局。
政策层面,国家明确主要港口专业化泊位岸电全覆盖,地方及山东省港口集团出台相关方案,将绿色低碳纳入核心考核,为项目落地提供支撑。全球港口绿色电气化已成主流,电动拖轮、高压变频岸电、智慧能源管控平台等技术的成熟,为项目实施奠定基础。
作为黄河流域最便捷出海口,烟台港肩负服务区域生态与经济发展重任,项目可助力其打造北方绿色智慧港口标杆,服务本地产业链绿色发展。烟台港虽存在能耗排放等痛点,但已具备扎实基础,非油气化工泊位岸电覆盖率100%,建成智慧能源管控平台,具备大功率充电网络,可快速实现项目协同增效。
为此,烟台港以“国际领先的智慧绿色港”为定位,聚焦三大核心领域,构建清洁高效的物流生态体系,破解传统港口高能耗、高排放困境。
二、创新点
(一)7600匹电动拖轮:港口作业的零碳动力革新
烟台港突破大功率电动拖轮技术瓶颈,联合专业机构研发7600匹全回转纯电动拖轮,采用磷酸铁锂电池组作为核心动力源,相较于同马力常规燃油拖轮,实现三大技术创新。一是动力系统优化,搭载高效永磁同步电机与智能变频控制系统,最大功率达5600千瓦,单次充电可满足8小时高强度作业需求,作业响应速度较传统拖轮提升20%,精准适配港口靠离泊、顶推护航等高频次任务。二是补能模式创新,构建“港池就近补能+应急快速换电”双模式,在港区核心作业区布局专用充电泊位,配备1200V高压快充系统,充电3小时即可恢复满负荷运行,同时预留换电接口,满足高峰时段快速补能需求。三是安全控制升级,开发电池热管理系统与智能监控平台,实时监测电池温度、电压、SOC状态,具备过充保护、短路防护等多重安全机制,确保极端工况下的运行稳定性。该拖轮不仅填补国内大功率电动拖轮在港口实际作业中的应用空白,更形成可复制的“电动拖轮+智能补能”运营模式。
(二)岸电全覆盖:船舶靠港的清洁能源替代方案
烟台港构建“全域覆盖、全船适配、全程智能”的岸电服务网络,实现从客滚船到集装箱船、从低压到高压的全类型船舶覆盖。在岸电网络建设上,完成“三地五站”16个客滚泊位、所有集装箱及干散货专业化泊位共计75个泊位的岸电改造,单套高压系统可满足兆瓦级大型船舶用电需求,岸电覆盖率达100%。技术创新方面,自主研发4项实用新型专利技术,破解船岸设施适配难题,通过“滑车牵引调整线距+增配人力保障”组合方案,解决部分老旧船舶电缆拖拽困难、接口不兼容等问题,可控岸电接电率超90%。运营模式上,建立国内客滚行业首个岸电标准化作业体系,开发线上“一船一确认”系统,实现“线上审核、远程控制、精准结算”闭环操作,32名专业高压电工持证上岗,提供24小时岸电接入服务,推动岸电使用从“被动接受”转为“主动申请”。
(三)智慧能源管控平台:全链条的能源协同中枢
自主研发智慧能源管控平台,以AI技术为核心,构建覆盖“源网荷储”全要素的智能管控体系。平台突破三大技术壁垒:一是多能源数据融合,整合电能、柴油、天然气、水、蒸汽等9类能源数据,接入1000余块电表、100余套水表及各类燃气、蒸汽表计,实现数据实时采集与统一核算,打破传统信息孤岛;二是智能算法赋能,集成光伏发电预测、负荷需求分析、碳资产管理等功能,通过AI算法优化能源调度策略,实现源网荷储协同运行,例如根据分时电价引导设备错峰用电,动态调整光伏、储能与电网供电比例;三是全场景可视化,运用数字孪生技术构建港区能源全景地图,实时展示各泊位、各设备能耗与排放数据,支持单船、单流程、单机能耗精细化分析,为管理决策提供数据支撑。平台同时具备环保预警功能,可实时监测碳排放、硫化物等污染物排放情况,实现环境风险预控预警,该平台已斩获山东AI+先进制造业创新应用大赛二等奖、数据要素X大赛二等奖等奖项,成为行业示范标杆。
三、应用效果
(一)生态效益:污染排放大幅削减,绿色底色显著提亮
7600匹电动拖轮投用后,单船每年减少燃油消耗约400吨、碳氧化物排放约1200吨、硫化物排放约11吨,相当于减少600余辆小汽车的年排放量,作业过程实现零排放、低噪声、低振动,显著改善港区作业环境。岸电全覆盖工程成效显著,截至2025年底,累计接电量突破2500万千瓦时,节省燃油5125吨,减少二氧化碳等有害气体排放近3万吨,其中蓬莱港客运站仅2026年1-2月岸电接电量就达25.5万千瓦时,持续保持增长态势。智慧能源管控平台推动港区清洁能源消费比例提升至68%,分布式光伏年发电量达2000万度,结合储能系统实现绿电自主供给,2025年全港减少碳排放超2.59万吨,为港口获评“四星级绿色港口”“亚太绿色港口”等荣誉奠定坚实基础。通过三大核心举措协同发力,烟台港成功打造“近零碳”作业场景,港区空气质量优良率持续保持在98%以上,成为环渤海地区港口生态保护的典范。
(二)经济效益:运营成本持续降低,市场竞争力显著增强
电动拖轮展现出突出的降本优势,单次作业能源成本较同类型燃油拖轮降低约60%,按年作业300艘次计算,单船年节约成本超200万元,随着新能源拖轮规模化投用,降本效应将进一步放大。智慧能源管控平台通过优化能源调度,将港区综合用电成本降低10%以上,仅分时电价优化一项,每月即可节省电费6万余元,平台同时简化运维流程,减少人工统计与巡检工作量,运维效率提升45%。岸电服务通过“实时电费+服务费”合理定价模式,使船舶岸电使用成本低于燃油成本,吸引更多航运企业选择烟台港靠泊,2025年集装箱吞吐量同比增长显著,客滚船舶靠港艘次超8000艘次,绿色服务成为港口核心竞争力。此外,项目获得进出口银行设备更新贷款等金融支持,形成“政策+金融+技术”的良性循环,进一步降低项目建设与运营成本。
(三)社会效益:行业示范效应凸显,转型经验广泛推广
7600匹电动拖轮的稳定运行,验证了大功率新能源船舶在港口高强度作业中的适应性,为全国港口拖轮电动化升级提供了技术参考与运营模式借鉴。岸电标准化作业体系与智慧能源管控平台的建设经验,已通过行业会议、技术交流等形式向全国推广,多个港口前来考察学习,推动我国港口岸电普及率与能源管理智能化水平整体提升。项目助力烟台市巩固国家碳达峰试点城市地位,践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念,为环渤海地区中心城市绿色低碳高质量发展提供了示范样板。同时,绿色港口建设带动相关产业链发展,推动新能源装备制造、智能控制系统等领域技术创新,创造大量绿色就业岗位,实现经济效益与社会效益的有机统一。
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