即插即用：船只的岸边“插座”

直到最近，停泊在港口的船只都需要利用柴油发电机来为船上的电网供电。现在，西门子的解决方案能为船只提供岸电。这样一来，货船和游轮就无需使用自己的发电机，而这也意味着它们在当地将不再产生气体排放或制造噪音。这个解决方案的最新应用案例位于德国的库克斯港。它正在帮助一座风机制造工厂减少自己的碳排放。

在全球市场中，大约90%的货物都由船只运输，而大多数船只都由柴油发电机提供电力。但是，它们不仅会在海上产生排放，停靠在码头时也需要电力。这就是全世界每个码头都在运作船用发电机的原因——为货船、游轮或渡船供电。但是，这也导致了大量二氧化碳、氮氧化合物和颗粒物的排放。因此，许多港口运营方决定设法消除随这些供电行为而来的空气与噪音污染。此外，越来越多的航运公司也希望变得更加环境友好。因此，它们开始让自己的船只使用岸电。

将二氧化碳排放减半

德国汉堡市西部的库克斯港北海码头内的一座新设施就是一个很好的例子。它于2018年5月25日投运。在这里，船只可以关闭柴油发电机并接入由西门子开发的岸电基础设施Siharbor来获得电力。Siharbor可提供一个定制的货船电缆馈线系统，使用来自公共电网的电力为船只供电。

西门子的这项技术已在吕贝克和汉堡阿尔托那应用。它可以避免在当地产生气体排放和噪音污染。位于库克斯港的这座设施由当地电力公司EWE Netz GmbH为一个德国北部的港口基础设施公司下萨克森州港口公司（NPorts）建设，主要的服务对象是滚装船。这类船只的货物通常由专门的牵引车直接进出货舱装卸。

西门子歌美飒可再生能源公司（西门子歌美飒）是世界领先的风电供应商之一。由于公司在库克森港设施附近建设的风机制造工厂近期投运，它将成为这个系统的主要用户。西门子歌美飒将利用岸电基础设施为风机零件的运输供电，这些零件将送往它位于英国赫尔的姐妹工厂。

如此一来，零件运输带来的排放将大大减少。“如果我们假设每条船每周在库克斯港停靠24小时，它的柴油发电机将会排放高达359吨的二氧化碳。”西门子负责基础设施领域的销售工程师Thomas Kopel表示。“但是，有了岸电，根据能源种类的不同，整体二氧化碳排放量会大大减少。例如，根据欧盟能源组合标准，每条船的二氧化碳排放量大约为170吨，比原来减少了超过一半。当然，如果利用可再生能源发电会最为理想，那样二氧化碳排放量将会降到零。”

低压转换器

Siharbor岸电系统的装机容量为630千瓦。它包含一个换流站（SIPLINK）和一个电缆馈线系统。馈线系统还带有一根可连接船体的传输线。供电系统沿码头移动至目标船，而它的电缆则排布在海堤内一个覆盖着钢板的沟渠里。一只机械臂会将电缆传递到船上，然后电缆会通过插头连接至船上电网。

整个岸边连接设施都可以从船上远程遥控，完全不需要额外人力。此设施还能根据潮汐情况自动调整机械臂的高度以将电缆从合适的高度传递到船上。在库克斯港，根据潮汐的情况和船的负荷水平，这个高度的差距可达到12米。

由Siharbor转换的电力可立即被船只使用。当然，这些船只需要和电缆对应的连接方式。连接成功后，公用电网提供的50赫兹电力将转换为换流站所需的60赫兹的电力。“全球大约有75艘船使用60赫兹的船上电网。”Kopel说，“在美国之外，电网通常都以50赫兹的频率运作。这就是为什么低压转换器是我们技术的核心。”

复杂的系统

“变压器，转换器和开关设备，在Siharbor系统里的西门子技术绝对是我们的业务核心。由于主要组件之间的完美联动，我们可以很好地控制在不同项目中大小不同的技术风险。”负责Siharbor全球业务拓展的Knut Marquart表示。

Marquet认为这种系统还未在全球普及的原因有几点。“除加州以外，目前其他国家或地区都还没有制定任何针对岸电基础设施的政策和规范。但是，此领域前景可期，而我们已经通过先进科技占据了一席之地。”

举例来说，在库克斯港，安装Siharbor系统的主要原因是港口运营方要求减少船只产生的噪音。在汉堡阿尔托那，Siharbor系统在2016年投运，此后，停靠在港口的游轮开始与之相连。这个解决方案至今仍是独一无二的，仅此一例。AIDA游轮公司发回的数据显示，使用Siharbor解决方案后，船只的燃料消耗量大约是1.2吨/小时。

广泛的应用

“Siharbor可以满足来自港口运营方、船主、船坞和供电机构的最广泛的需求，”Marquart表示。“它可以安装在每个港口和每个锚位上，还可以根据任何船只种类的任何电力需求进行调节。”

Marquart也发现了其它领域内的商机。“转换器、开关和变压器的组合也适用于许多其它领域内的应用，”他说。“从原则上来讲，它在任何需要电网之间相互连接的领域内都可以应用。”类似的系统确实已在帮助提高石油与天然气平台的供电安全性并正在进行电网内的电力潮流管理。