港口区域已经成为船舶工业有效减排的主要潜在区域。鉴于此，港务管理局、船东、行业供应商和监管部门现在都重点关注10年前就已经存在的岸电电源技术，这种通用的电气标准即将被 IEEE、ISO和IEC等标准化组织批准。岸上供电系统可以使港口调度的商业船舶关闭其内燃机，接入清洁能源。ABB成功在瑞典哥德堡港口安装了世界上第一套岸电电源解决方案，获得了实施整套岸上和船上电源连接的丰富经验。

世界上90%的物资通过海洋运输。相比于卡车运货，海运效率更高，CO2排放更低，同时海运的CO2排放也远低于空运，但海运仍占据全球CO2排放总量的约4%（航空业占2%）。通过使用ABB的岸电电源解决方案（岸电电源也称之为岸上供电、可替换的海上电力系统、岸上连接等），大型游轮在港口停靠10h，就可节省20t的燃料、减少CO2排放 60t，相当于25辆欧洲轿车一年的总排放量。因此，人们日益关注岸电电源也就不足为奇了，这不仅出于环境保护的因素，也考虑到经济方面的原因。使用岸上电力，船舶可以在不停止港口工作的情况下关闭自身发动机，如装货、卸货、食宿或者停泊时的其他用电活动等。电源与船舶的连接和断开只需15min，港口运营商负责供电和用电的管理。

建立岸上供电系统（图1）需要船东和港务管理局或终端运营商的投资，投资可以采用更新现有设备或建设新连接系统等形式。船舶需要增加电气柜以及连接至船舶主电气柜的电缆，许多情况下还应配备降压变压器。港口需要装配带有断路器和隔离开关的变电站、自动接地开关、变压器和馈线保护继电器等保护设备、连接岸到船的通信设备，大多数情况下也需要一台变频器，使不同船舶适应当地电网的频率。另外，港口或者船舶上也需要安装电缆管理系统。

使用岸电电源可以实现减排，而且由于该技术正逐步趋向标准化，岸电电源方案正逐渐受到关注。欧盟、美国以及联合国海运政策组织——国际海事组织（IMO）也正在制定相关规定，并进行相关讨论。2010年1月1日生效的欧盟指令2005/33/EC规定，所有停泊于港口的船舶需降低燃油含硫量，这就推动船舶使用岸上电力。在美国，各州正逐步立法。加州是立法先驱，开始要求某些类型的船舶使用岸上供电。在IMO层面，有关船用燃油硫含量方面的新限制改善了岸上供电的经济状况，但没有明确强制要求或者提供支持。

岸电电源是一项成熟的技术（图2）。现在，美国、比利时、中国、加拿大、德国、瑞典、芬兰和荷兰的一些港口已经使用这种技术。随着全球岸电电源标准的不断更新，全球所有主要船舶类型和港口将快速使用这项技术。

岸电电源的规定

监管部门意识到，船舶行业带来的污染对公共健康和成本影响很大，因此受到越来越多的关注。至少从20世纪80年代末期开始，IMO就已经重点关注如何减少船运的环境影响问题（防止油料溢出的历史则更长）。不同国家和城市政府、港务管理局也正在制定船舶排放的相关规定。

目前，尚无法律或法规明确规定船舶在靠岸时必须连接岸上电力，但是标准化的进程会推进岸电电源的不断使用。

欧洲的规定

20世纪70年代，北欧已经开展了大量关于全球排放的研究。基于这些研究结果，最初的努力聚焦降低影响公共健康威胁的排放源（如陆地排放源酸雨）。到20世纪80年代，减排主要集中在发电厂、汽车以及卡车运输领域。研究显示，海岸区及英吉利海峡等海上航线上的污染沉积物水平要高于目前已知的污染源，也就是说，国际海运中的船舶应对这些大量的污染物负责。1988年，瑞士和挪威提交的这些研究报告引起了IMO的注意。大约在1998年，IMO关于限制船用燃油污染物含量的协定赢得了广泛认可，该协定2005年已经生效。

欧盟已经与IMO共同采取措施处理船舶的减排问题。2001年和2002年，欧盟制定处理船运相关污染的战略时，已经开始讨论岸上供电的潜在可行性。最终欧盟出台了一项条例，要求所有停泊在欧盟港口的船舶，其使用的燃油含硫量不得高于0.1%。有一些例外可以不执行该条例，使用岸电电源便是其中之一。

欧盟选择推行的这项政策不倾向于任何有争议的技术，但更易达成主要目标。在船运排放领域，欧盟立法优先考虑降低港口附近或主要海运航线区域内排放对健康的影响，但必须考虑当地意见。酸化和颗粒物污染持续而广泛的影响也驱动了立法的进程。与船运排放相比，CO2排放并不是主要关注点，因为与颗粒物污染相比，CO2排放对当地居民健康影响不大。欧盟和IMO已经提出了这个问题，特别是关于碳排放交易系统，但至今尚无明确的结果。

美国的规定

与欧盟相比，加州环境保护署（EPA）在向停泊船舶提供岸上供电的规定方面走得更远，尽管EPA也允许使用其他的替代技术。EPA要求集装箱船、客轮和冷藏货物运输船停泊在大多数加州港口时，关闭辅助发动机并连接其他电源（例如基于电网的电源），或者使用其他控制技术，实现相同的减排量。

该规定最初只适用于极个别的船舶类型，且范围局限于每年访问加州港口至少25次的船队。2010年1月1日规定生效后，如果港口可以使用岸电电源且与船舶上的设备兼容，那么任何可以连接岸电电源、且为受影响船队一部分的船舶都必须使用岸电电源。到2014年，对不能使用岸电电源船舶进行查漏补缺，停泊期间辅助发动机的最大发电量限制为整个船队耗电的50%。2017年，70%的船队在港口访问时必须使用岸电电源，且船舶发动机发电量必须减少70%；到2020年，这个数字必须达到80%。

美国其他州和亚洲国家也正紧随IMO以及欧盟和加州监管的步伐。预计希望监管部门将对停泊在港口的船舶制定日益严格的排放规定，提高对污染源的征税，而对岸电电源则采取免税措施，这就为ABB等可以提供整套岸电电源解决方案的公司提供了机会。

利益评估

对于港务管理局和船东来说，岸电电源的价值与减排技术之间的关系尚存争议。船舶的作业情况也受到很大影响，例如：港口每天的渡船调度与集装箱船每月一次的港口调度截然不同。由于监管状况不断发生变化，投资者很难计算长期的投资回报。与岸电电源相比，船舶燃料（船舶燃料是指在船上使用的任何燃料）价格的波动也会对计算产生影响。

与使用船舶燃料的内燃机相比，发电厂提供电源的环境状况是岸电电源的一项主要优势。一般来说，如果能尽量减少发电源的数量，就可以更容易、更有效地进行优化，以降低对环境的影响。

支持岸电电源的另一个论据是管辖权优势。对于岸电电源，监管者可以使用本地特殊的措施处理本地特殊的污染问题。在全球任何的船舶运营中，都可以捕获辅助内燃机的排放，然而这超出了地方或区域政府的范围。

对于港口而言，从停泊位向船舶供电的能力有助于建立更有效、更强大的供电系统。使用最新技术的变频器能够对当地电网提供稳压效果，并改善功率因数，并且有助于当地电网有效降低损耗。

岸电电源在减排技术方面的其他优势还包括减少港区的噪声和振动。商船、客轮、船员、港口工人以及港区周围的社区都可以从中受益，大型船舶更能获益。某些港口由于遭遇环境瓶颈发展受限，原因就在于运营所带来的排放量、噪声和振动级别过高。

另外，岸电电源具有很好的灵活性，相关基础设施的投资可以在数十年内得到长期回报，且无需太多维护工作。对于投资于岸电电源的新港，由于越来越多的船舶和航海计划受到影响，技术累加值不断提升。

岸电电源系统的争议与其起源、基础设施方面的投资成本、港口运营的安全和效率，以及船舶航行时使用的影响排放的技术都有关联。研究表明，从船舶内燃机发电转到岸上火电厂的电力，环境收益有限（颗粒物增加，以及潜在的SO2）；其他发电形式具有更明显的优势，尤其可再生能源发电，能够改善港口运营的环境问题。

岸电电源基础设施投资的成本很高，而政府、港务管理局或终端运营商，以及船东如何分摊成本的模式尚未建立。例如在哥德堡港，为了改善整个供应链的环境状况，船舶承租人对基础设施进行了投资。而地方政府所有的长滩和洛杉矶港，纳税人承担了港口基础设施的投资。但是，随着排放成本增加以及减排规定的不断出台，现在可以从私人及公共渠道融得更多资金。

港口运营的安全和效率也很重要。配备大型滚动式门吊的集装箱码头对电缆布置和岸上基础设施提出了许多挑战。对于港口而言，空间十分宝贵。另外，港务管理局和船东都非常关心与电源连接相关的工伤或死亡率。严格的岸电电源标准，以及可以确保平稳码头运营和安全电缆处理的技术方案有助于缓解这些问题。

岸电电源解决方案

从2000年开始，全世界共有大约24个港口实施了岸电电源系统，涉及包括游轮、油轮和集装箱船在内的100多艘船。随着岸电电源全球标准逐步推进，无数港务管理局和船东正在对这项技术加以评估。

由于缺乏全球标准，岸电电源基础设施的认可度不高，且投资也受到了限制。公用的技术规范已经出台，并且已经被船东和港务管理局用来评估下一步的安装工作。现有的技术解决方案很大程度上就基于这些规范。

一些地方、国家和国际组织实行了一些监管举措，包括对化石燃料征税、对船舶燃油的要求以及对岸电电源的规定（或者可以实现同等减排的替代措施）等，这些举措推动了岸电电源的发展。

岸电电源系统是繁忙港区实现减排最实用且最有效的解决方案，但是使用程度因大量港口和船舶的使用情况而异。ABB开发了一种可调整的灵活安装方案，能够满足船东和港口的需求。作为岸电电源解决方案的一部分，ABB建立了岸上和船上电力连接设备，是全球为数不多运用这一技术开发工程项目的公司之一。

在半年到一年内，ABB能够设计、安装单个或多个岸上连接点；几个月内就能够设计出船上使用的装置，并能在一周内完成安装。

ABB相信，全球标准的推行将会给基础设施方面带来更多的投资，从而刺激更多的船东和港务管理局准备使用岸电电源系统。全世界港口扩建项目正不断增加，通过这种可持续和高效率的岸电电源解决方案，ABB 已经完全做好了向用户提供所需技术的准备。为了保证港口服务满足市场需求，ABB 将在全世界不断与客户进行协调和协商。

很多船舶，包括油轮、集装箱船和游轮，都已经安装了ABB的岸电电源系统。

采用ABB的岸电电源系统，大型游轮在港口停靠10h就可节省20t的燃料消耗、减少CO2排放60t。

与船舶上使用燃料的内燃机相比，岸上发电厂的环境状况也是岸电电源的一项主要优势。

岸电电源在减排技术方面的其他优势还包括减少港区的噪声和振动。