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摘 要：国内传统港口岸电技术基本从电动汽车充电桩技术沿用变革而来。岸电设备本体内部配置售电设备单元，计量和计费单元精度不高，易引起购售双方价费纠纷，且岸电项目初始投资大，项目投资期长，不利于大规模推广应用。为此，该文提出了一种基于电网公司用电信息采集系统的港口岸电技术。基于电网现有营销业务平台，采取远程费控策略，将港口购售电系统融入用电信息采集系统，通过现场智能电表发布指令实现对岸电终端的控制和管理，某内陆港口的成功案例证实了该技术的可行性，与传统岸电技术相比，基于用电信息采集系统的岸电设施投资造价大大降低，占地面积小，适用于采用低压供电模式的内陆港口。
关键词：港口岸电 用电信息采集 远程费控 智能电表 购售电
中图分类号：F42 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）07（c）-0035-03
Abstract： The traditional technology of port shore electric power from the electric vehicle charging pile technology continues to change.Shore power equipment in the sale of electricity equipment configuration unit，Metering and charging unit accuracy is not high，easy to cause the buyer and seller price dispute.And the initial investment of shore power project is large， the project investment period is long， is not conducive to large-scale promotion application.Therefore， this paper proposes a port information collection system with electric power technology based on Power Grid Corp.The existing marketing service platform based on grid， take the remote control strategy， the port system into the purchase and sale of electric power information acquisition system， control and management issued instructions to achieve the shore power terminal through the scene of smart meters.A successful case of inland ports have demonstrated the feasibility of this technique.Compared with the traditional technology of shore power， shore power facilities investment cost of electricity information collection system based on the greatly reduced， small occupied area， suitable for the low-voltage power supply mode of inland port.
Key Words： Port shore power； Electric energy data acquisition； Remote cost control； Smart meter； Power purchasing and selling
港口岸電，顾名思义是指从岸边陆地电源点向靠港船舶供电，技术最早起源于欧美，现在国内逐步推广使用。1988年港口岸电技术首次在瑞典斯德哥尔摩港实现应用，此后在欧洲、美洲海岸沿线港口等到广泛应用。国内在深圳蛇口港、连云港等港口码头也陆续开展了岸电技术的初步应用，但由于岸电接口标准不统一、设施初始投资大等问题延缓了岸电技术在国内的大规模推广实施。
文献[1]主要阐述港口岸电技术的发展由来、技术核心、船舶与岸电连接需注意的因素，实施岸电对节能减排的贡献等。文献[2]主要描述国外目前所制定的岸电技术标准。文献[3]主要探讨了港口岸电技术的现状与未来的发展方向。文献[4-8]主要综述岸电技术的应用、设计及面临的问题。文献[9]对当前供电企业远程费控策略的研究。以上研究主要是涉及岸电连接系统设备本地的应用和探讨，受限于港口规模、设备制造标准、费用结算、投资收益等问题，在岸电业务开展发展研究较少。
针对上述问题，该文提出在电源端利用电网用电信息采集平台开展岸电业务，从供端解决需端问题，采用远程费控策略解决现场终端控制和执行问题。
1 岸电技术现状和发展趋势
1.1 供电方式
目前岸电供电方式为港口电网向船舶同频率供电，主要有高压岸电和低压岸电两种，其中低压岸电占比90%以上。船舶频率有60 Hz和50 Hz两种，国内外大型远洋船舶本体电气设备工频基本为60 Hz，岸电技术均采用高压变频模式向船舶供电。内河流域船舶本体电气设备工频基本为50 Hz，均采用低压供电方式向船舶输送电能。
1.2 设备分类
根据供电电压等级和供电容量，岸电设备主要分为低压岸电桩、低压岸电箱、高压岸电箱3种。 1.3 发展趋势
国内现有岸电技术起步较迟，技术研究水平和标准规范有待提升与完善。目前在蛇口港、连云港、宁波港等港口进行了岸电技术的初步应用，但当前仍存在电网频率不统一、接口标准不一、计量计费系统不统一等问题，且岸电设施初始投资大也在客观上影响了客户的使用意愿。
2 基于用电信息采集系统的岸电技术
以某内陆港口低压岸电项目为例，设计要求实现同时向18艘靠岸停泊船舶供电。传统设计将安装9台岸电充电桩，充电桩内置独立计量计费系统，1台充电桩1进2出。
该文基于用电信息采集设计思路：安装3套低压岸电箱装置，每套装置内置6块远程费控电表，岸电装置接头1进6出，可同时给18条船舶供电，在电网用电信息采集系统设置远程费控策略，同时实现本地与远程计量计费功能。利用现有电网用电信息采集系统，实现岸电设施计量计费系统精准管控，装置小型化可有效减少安全隐患，节约占地面积，有利于安装维护并降低客户初始投资。
岸电箱与岸边电源点之间装配配电柜，柜内装备一台智能电表，用作港口方与电网计量结算表。根据现场负载容量合理配置智能电表，并将其装配在岸电箱内，用于港口方月船方之間的分路结算表。将以上总表及分表统一纳入电网用电信息采集系统内，所有表计均采用电能表远程费控策略，以实现电网、港口方、船方三方购售电业务往来。
3 业务模式及效益分析
3.1 业务模式
根据售电业务模式，可将岸电业务模式区分为岸电桩“本地费控”和岸电箱“远程费控”两种。
本地费控通过安装在桩内计量计费装置实现本地售电模式，如图1所示，岸电设施内置计量计费单元，通过内置售电系统平台实现计量和缴费功能，且内置计量计费装置未能经第三方计量检测机构认证。
岸电箱“远程费控”则是通过用电信息采集平台将数据和指令下发至现场智能电表终端完成，如图2所示，远程费控则通过融合现有电网营销业务平台建立了一种新型售电渠道，通过电网用电信息采集平台对港口船舶方所购电量进行监控测算，并将指令发给现场智能电表进行控制和执行。
3.2 效益分析
以上述港口为例，港口方通过赚取购售电价差每年产生约3万元售电收益。采用岸电充电桩加独立计量计费系统模式投资回收期约10年，采用基于用电信息采集系统的岸电模式建设投资回收期约3年，投资回收期大大缩短，且设施建筑面积较原有模式缩小1/3。
通过计算，该文所举港口可减排柴油99.54 t/a，减排二氧化碳314.59 t/a，社会效益显著，并极大节约港口方和船方的能源支出。
4 结语
综上所述，基于用电信息采集系统的港口岸电系统扩展了电网售电渠道，初始投资少，现场终端无需安装计量计费系统，避免重复建设投资，极大地提高了港口方开展岸电建设的积极性，并利于港口方对船舶方开展购售电管理。
随着国家发改委等八部委印发《关于推进电能替代的指导意见》、交通运输部印发《船舶与港口污染防治专项行动实施方案（2015—2020年）》等支持政策的出台，利用港口岸电减少污染排放，降低能源费用势必是未来发展主要方向，通航沿线互联互通、岸电设施初始投资下降等有利因素将大力促进岸电技术的实用化。
参考文献
[1] 王金旺.船舶岸电技术应用研究[D].北京：华北电力大学，2015.
[2] 庞科旺.船舶电力系统设计[M].北京：机械工业出版社，2010.
[3] 史际昌.船舶电气设备及系统[M].大连：大连海事大学出版社，1998.
[4] 郑永高.港口码头岸电系统设计探讨[J].建筑电气，2010（1）：15-20.
[5] 张一禾.我国现阶段船舶利用岸电问题探讨[J].中国水运，2010（9）：22-23.
[6] 高宁.供电企业远程费控策略研究与应用[D].华北大学， 2015.
[7] 黄细霞，包起帆，葛中雄.典型港口岸电比较及对中国港口岸电的启示[J].交通节能与环保，2009（4）：2-5.
[8] 王峰，周珏.港口岸电电能替代技术与效益分析[J].电力需求侧管理，2015，17（3）：35-37.
[9] 彭传圣.国外应用靠港船舶使用岸电技术的经验分析[J].港口经济，2012（11）：11-14.
[10] 李斌.发展港口岸电系统助推全社会节能减排[J].电力需求侧管理，2015，17（4）：1-6.
[11] 佟志国.天津港船舶岸电系统技术经济研究[D].天津大学， 2013.
[12] 曹胜华，徐大可，许高文.靠岸船舶供电系统促进港口节能减排[A].第六届电力工业节能减排学术研讨会论文集[C]. 2011：4.
关键词：港口岸电 用电信息采集 远程费控 智能电表 购售电
中图分类号：F42 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）07（c）-0035-03
Abstract： The traditional technology of port shore electric power from the electric vehicle charging pile technology continues to change.Shore power equipment in the sale of electricity equipment configuration unit，Metering and charging unit accuracy is not high，easy to cause the buyer and seller price dispute.And the initial investment of shore power project is large， the project investment period is long， is not conducive to large-scale promotion application.Therefore， this paper proposes a port information collection system with electric power technology based on Power Grid Corp.The existing marketing service platform based on grid， take the remote control strategy， the port system into the purchase and sale of electric power information acquisition system， control and management issued instructions to achieve the shore power terminal through the scene of smart meters.A successful case of inland ports have demonstrated the feasibility of this technique.Compared with the traditional technology of shore power， shore power facilities investment cost of electricity information collection system based on the greatly reduced， small occupied area， suitable for the low-voltage power supply mode of inland port.
Key Words： Port shore power； Electric energy data acquisition； Remote cost control； Smart meter； Power purchasing and selling
港口岸電，顾名思义是指从岸边陆地电源点向靠港船舶供电，技术最早起源于欧美，现在国内逐步推广使用。1988年港口岸电技术首次在瑞典斯德哥尔摩港实现应用，此后在欧洲、美洲海岸沿线港口等到广泛应用。国内在深圳蛇口港、连云港等港口码头也陆续开展了岸电技术的初步应用，但由于岸电接口标准不统一、设施初始投资大等问题延缓了岸电技术在国内的大规模推广实施。
文献[1]主要阐述港口岸电技术的发展由来、技术核心、船舶与岸电连接需注意的因素，实施岸电对节能减排的贡献等。文献[2]主要描述国外目前所制定的岸电技术标准。文献[3]主要探讨了港口岸电技术的现状与未来的发展方向。文献[4-8]主要综述岸电技术的应用、设计及面临的问题。文献[9]对当前供电企业远程费控策略的研究。以上研究主要是涉及岸电连接系统设备本地的应用和探讨，受限于港口规模、设备制造标准、费用结算、投资收益等问题，在岸电业务开展发展研究较少。
针对上述问题，该文提出在电源端利用电网用电信息采集平台开展岸电业务，从供端解决需端问题，采用远程费控策略解决现场终端控制和执行问题。
1 岸电技术现状和发展趋势
1.1 供电方式
目前岸电供电方式为港口电网向船舶同频率供电，主要有高压岸电和低压岸电两种，其中低压岸电占比90%以上。船舶频率有60 Hz和50 Hz两种，国内外大型远洋船舶本体电气设备工频基本为60 Hz，岸电技术均采用高压变频模式向船舶供电。内河流域船舶本体电气设备工频基本为50 Hz，均采用低压供电方式向船舶输送电能。
1.2 设备分类
根据供电电压等级和供电容量，岸电设备主要分为低压岸电桩、低压岸电箱、高压岸电箱3种。 1.3 发展趋势
国内现有岸电技术起步较迟，技术研究水平和标准规范有待提升与完善。目前在蛇口港、连云港、宁波港等港口进行了岸电技术的初步应用，但当前仍存在电网频率不统一、接口标准不一、计量计费系统不统一等问题，且岸电设施初始投资大也在客观上影响了客户的使用意愿。
2 基于用电信息采集系统的岸电技术
以某内陆港口低压岸电项目为例，设计要求实现同时向18艘靠岸停泊船舶供电。传统设计将安装9台岸电充电桩，充电桩内置独立计量计费系统，1台充电桩1进2出。
该文基于用电信息采集设计思路：安装3套低压岸电箱装置，每套装置内置6块远程费控电表，岸电装置接头1进6出，可同时给18条船舶供电，在电网用电信息采集系统设置远程费控策略，同时实现本地与远程计量计费功能。利用现有电网用电信息采集系统，实现岸电设施计量计费系统精准管控，装置小型化可有效减少安全隐患，节约占地面积，有利于安装维护并降低客户初始投资。
岸电箱与岸边电源点之间装配配电柜，柜内装备一台智能电表，用作港口方与电网计量结算表。根据现场负载容量合理配置智能电表，并将其装配在岸电箱内，用于港口方月船方之間的分路结算表。将以上总表及分表统一纳入电网用电信息采集系统内，所有表计均采用电能表远程费控策略，以实现电网、港口方、船方三方购售电业务往来。
3 业务模式及效益分析
3.1 业务模式
根据售电业务模式，可将岸电业务模式区分为岸电桩“本地费控”和岸电箱“远程费控”两种。
本地费控通过安装在桩内计量计费装置实现本地售电模式，如图1所示，岸电设施内置计量计费单元，通过内置售电系统平台实现计量和缴费功能，且内置计量计费装置未能经第三方计量检测机构认证。
岸电箱“远程费控”则是通过用电信息采集平台将数据和指令下发至现场智能电表终端完成，如图2所示，远程费控则通过融合现有电网营销业务平台建立了一种新型售电渠道，通过电网用电信息采集平台对港口船舶方所购电量进行监控测算，并将指令发给现场智能电表进行控制和执行。
3.2 效益分析
以上述港口为例，港口方通过赚取购售电价差每年产生约3万元售电收益。采用岸电充电桩加独立计量计费系统模式投资回收期约10年，采用基于用电信息采集系统的岸电模式建设投资回收期约3年，投资回收期大大缩短，且设施建筑面积较原有模式缩小1/3。
通过计算，该文所举港口可减排柴油99.54 t/a，减排二氧化碳314.59 t/a，社会效益显著，并极大节约港口方和船方的能源支出。
4 结语
综上所述，基于用电信息采集系统的港口岸电系统扩展了电网售电渠道，初始投资少，现场终端无需安装计量计费系统，避免重复建设投资，极大地提高了港口方开展岸电建设的积极性，并利于港口方对船舶方开展购售电管理。
随着国家发改委等八部委印发《关于推进电能替代的指导意见》、交通运输部印发《船舶与港口污染防治专项行动实施方案（2015—2020年）》等支持政策的出台，利用港口岸电减少污染排放，降低能源费用势必是未来发展主要方向，通航沿线互联互通、岸电设施初始投资下降等有利因素将大力促进岸电技术的实用化。
参考文献
[1] 王金旺.船舶岸电技术应用研究[D].北京：华北电力大学，2015.
[2] 庞科旺.船舶电力系统设计[M].北京：机械工业出版社，2010.
[3] 史际昌.船舶电气设备及系统[M].大连：大连海事大学出版社，1998.
[4] 郑永高.港口码头岸电系统设计探讨[J].建筑电气，2010（1）：15-20.
[5] 张一禾.我国现阶段船舶利用岸电问题探讨[J].中国水运，2010（9）：22-23.
[6] 高宁.供电企业远程费控策略研究与应用[D].华北大学， 2015.
[7] 黄细霞，包起帆，葛中雄.典型港口岸电比较及对中国港口岸电的启示[J].交通节能与环保，2009（4）：2-5.
[8] 王峰，周珏.港口岸电电能替代技术与效益分析[J].电力需求侧管理，2015，17（3）：35-37.
[9] 彭传圣.国外应用靠港船舶使用岸电技术的经验分析[J].港口经济，2012（11）：11-14.
[10] 李斌.发展港口岸电系统助推全社会节能减排[J].电力需求侧管理，2015，17（4）：1-6.
[11] 佟志国.天津港船舶岸电系统技术经济研究[D].天津大学， 2013.
[12] 曹胜华，徐大可，许高文.靠岸船舶供电系统促进港口节能减排[A].第六届电力工业节能减排学术研讨会论文集[C]. 2011：4.