《国际航行船舶岸电系统安全操作导则》的制订
李坤 陈一奇
【摘 要】 为保障船舶岸电使用期间船舶岸电系统的操作安全、设备安全和操作人员安全，研究《国际航行船舶岸电系统安全操作导则》（简称《导则》）制订的背景和船舶岸电系统组成，分析船舶岸电系统使用中存在的问题及解决途径。介绍《导则》的主要内容构成，论述《导则》制订的意义，给出我国岸电发展建议：加大政策支持力度，进一步完善岸电标准体系，提升岸电设施设备技术水平，加强船舶和港口节能减排监测。
【关键词】 国际航行船舶;岸电系统;国际海事组织（IMO）;操作导则
1 《国际航行船舶岸电系统安全操作导则》制订的背景
全球远洋船舶有9.4万余艘，每年消耗燃油数亿吨，密集的船舶运输活动和巨量的能源消耗带来的船舶大气污染物排放问题受到高度关注。国际航行船舶无论是在航行还是在靠港作业期间，船舶燃油发动机产生的废气中硫氧化物（SOx）、氮氧化物（NOx）和颗粒物等污染物的含量较高，加剧了港口等航运活动密集区的空气污染。对此，北美、欧洲，以及亚洲一些国家（如中国和新加坡）已经关注到船舶大气污染对健康和环境的影响，并采取了相关措施加以防治。国际海事组织（IMO）在《国际防止船舶造成污染公约》（《MARPOL公约》）中制定了船舶发动机SOx、NOx和颗粒物的排放标准，并不断提高控制要求。2016年10月27日，IMO海洋环境保护委员会（MEPC）第70届会议作出了自2020年1月1日起实施全球船舶燃油硫含量（质量分数，下同）不超过0.5%的规定。我国制定了《船舶大气污染物排放控制区实施方案》，要求自2019年1月1日起，海船进入排放控制区应使用硫含量不大于0.5%的船用燃油。船舶污染防治压力越来越大。
岸电技术不断发展，船舶靠港使用岸电已成为航运界应对环保压力的重要措施之一。船舶应对日趋严格的环保要求主要采取使用低硫燃油或液化天然气（LNG）、安装后处理装置及靠港使用岸电等方式，其中靠港使用岸电是目前普遍采取的措施。各主要排放控制区也明确提出船舶可以使用岸电作为满足相关要求的替代措施。
随着船舶和港口岸电系统基础建设政策相继发布，船舶岸电正在得到推广应用。但是，在岸电推进过程中，标准规范不完善问题日益显现，特别是缺乏统一的船舶岸电安全操作标准。在岸电系统监测方面，受船岸通信局限，船岸双方无法及时准确了解对方的供（受）电参数，无法对事故征兆作出预判性处置措施，对船舶用电设备、受电设备乃至岸基电网都造成很大的用电安全隐患;在岸电系统操作方面，由于目前尚无统一的国际标准，各船舶和港口自行制订操作流程，而船舶停靠港口类型各异、港口停靠船舶类型多样，船舶和港口岸电系统基础设施配备也是千差万别。因此船舶和港口仅根据自身需要制订的操作流程，难以具有普适性，船舶在实际靠港使用岸电操作时难以保障安全，存在一定安全隐患。
为解决上述问题，中华人民共和国海事局向IMO提交了制订《国际航行船舶岸电系统安全操作导则》（以下简称《导则》）的提案，并获得IMO的立项。这是我国首次主导制订IMO标准，在提高我国在国际海事事务中的制度性话语权方面迈出了重要一步，也为我国交通强国建设提供了技术支撑。
2 岸电系统构成
根据靠港船舶的类型、船用电力的电压和频率、码头供电的电压和频率，以及应用推广理念的不同，岸电系统实施方案也各不相同。目前大多数地区和国家的供电及电气设备用电频率为50 Hz，少数地区和国家的供电及电气设备用电频率为60 Hz。大多数国际航行船舶的电气设备用电频率为60 Hz，内河和沿海船舶的电气设备用电频率为50 Hz。国际上岸电系统有以下3种：
（1）岸基高压供电、船舶高压受电的岸电系统。适用这种岸电系统的船舶能够直接使用高压岸电。此岸电系统的输出电制有AC 6.6 kV / 60 Hz、AC 11 kV / 60 Hz和AC 6 kV / 50 Hz等3种。
（2）岸基高压供电、船舶低压受电的岸电系统。适用这种岸电系统的船舶需要变压器将高压岸电转变为低压电。此岸电系统的输出电制有AC 440 V / 60 Hz和AC 400 V / 50 Hz两种。
（3）岸基低壓供电、船舶低压受电的岸电系统。适用这种岸电系统的船舶多为内贸船舶，也有部分沿海小型船舶。此岸电系统的输出电制有440 V/60 Hz和400 V/50 Hz两种。
岸电系统由以下3个部分组成：
（1）岸基供电系统。将公共电网高压电经变电站将电力供应至船舶停靠泊位岸电连接点（即港口码头泊位接电箱），完成岸电电压、频率的转换。根据港口供电方案的不同，可分为变频岸基供电系统和常频岸基供电系统。
（2）船岸交互设备。用于连接岸基供电系统和船舶受电系统的设备，可由船方配置，也可由港口方配置。
（3）船舶受电系统。从船舶岸电连接点到船舶自身配电屏的部分，一般包括转接屏、变压器、配电箱及其他相关电气设备，其中转接屏具有检测相序、功率和电流等参数显示的功能。根据电压不同可分为船舶高压受电系统和船舶低压受电系统。
3 岸电系统使用中的主要问题
3.1 缺乏船舶受电系统操作标准
在岸基供电系统操作方面，交通运输部出台了《港口船舶岸基供电系统操作技术规程》，但在船舶受电系统方面，操作标准还处于空白，使船舶靠港连接岸电操作存在较大潜在风险。
3.2 船舶与岸基的系统兼容性问题
由于船舶受电系统的生产、制造和建设标准与岸基供电系统不一致，我国电力系统与国际航行船舶的电力系统存在一定的差异，且目前没有规定要求船舶靠港前需要进行岸电系统兼容性评估;因此，船舶靠港使用岸电会遇到岸电供电系统容量不足、船岸通信协议不匹配、供电系统和受电系统及船岸交互设备操作不统一、供电与受电频率不同、船舶电相序与岸电相序不一致等问题，容易导致船舶和港口发生用电事故。
3.3 检测标准不统一
在船舶受电系统和岸基供电系统检测方面，中国船级社发布了《船舶岸电岸上供电设施检验指南》，交通运输部发布了《码头岸电设施检测技术规范》。但是，这两个检测体系相互独立，检测要求也不一致，经检测后的港口岸基供电系统与船舶受电系统设备相关性能并不一致，导致船舶靠港连接岸电时经常发生连接不成功的情况。
4 《导则》主要内容确定
4.1 岸电系统使用中所遇问题的解决途径
（1）岸电受电系统检验。船舶岸电系统设备众多，无论是新建船还是现有船舶加装岸电受电系统，除了要求对岸电受电系统的每个设备在安装前进行相关检验并获得船用产品证书外，还应在岸电受电系统整体安装完成后，对设备进行整体联调，在完成系统整体检验后方可使用。
（2）兼容性评估。岸电岸基供电系统和船舶受电系统采用不同的标准建设，岸基系统是固定不变的，而船舶岸电受电系统因船而异，设备性能及相关参数也有一定的区别。不同吨级的船舶，其用电需求量也不同，即使是同一艘船在不同的航次停靠，其用电量也可能发生较大变化。停靠国际港口的来自不同国家和地区的船舶。由于电制不同，用电频率也不尽相同，若船舶到港后直接连接港口供电设施，可能会出现连接不成功的情况，甚至发生安全事故。因此，船舶在到港前，需要就岸基供电系统和船舶受电系统相关参数及船舶用电需求与港口方进行沟通，开展兼容性评估，以保障船舶用电安全。
（3）船岸连接前的检查和检测。在岸电连接前，港口和船舶应分别对岸电系统关键设备进行检查和检测，确保岸电系统设施未有损伤，关键设备如逆功率保护装置、接地装置、保护装置、连锁系统、控制设备等都处于正常工作状态。
（4）日常维护保养。日常维护保养是保障岸电系统正常运行的重要环节，港口和船舶要制订岸电系统日常维护保养手册，除要定期对岸电系统关键设备进行维护外，还应当将对岸电系统的巡查作为一项常态化工作，保持设备处于立即可用状态，并记录维护时间和设备状态。
（5）操作人员管理。高压岸电系统和低压岸电系统对人身安全都有潜在的威胁，高压岸电系统危险性更大，非专业人员操作极易造成安全事故;因此，需对岸电系统的操作人员进行严格管理，且必须获得一定资质才能上岗，并制订值班制度，保障安全。
4.2 《导则》主要内容
我国联合IMO部分成员国确定了《国际航行船舶岸电系统安全操作导则》框架及主要内容，包括以下5个部分内容：
（1）通用要求。该章规定了《导则》适用范围、一般要求及《导则》中相关术语/定义。《导则》适用于国际航行船舶到港期间的岸电使用，不适用于船舶建造、坞修和其他维护保养期间。
（2）兼容性评估。《导则》将船舶靠港使用岸电分为船舶首次在某一港口某一岸电连接点连接岸电（首次连接）和后续连接两种。该章规定了船舶在某一港口首次连接岸电和后续连接岸电的兼容性评估，并根据船舶靠港连接岸电实际需要提出了不同要求。
（3）设施。该章规定了岸电设施的系统布置、设备及通信要求。要求船舶岸电系统设计要考虑周围环境的影响因素，设置相应的防范措施，同时要求对船舶靠港使用岸电整个流程期间建立可靠的通信，以保障岸电供需双方信息沟通通畅。
（4）操作。该章规定了船舶岸电系统检测检验、接驳和断开、操作指南、定期检测和维护保养，是《导则》最为核心的部分。该章节对船舶在岸电系统安装完成后应进行的试验内容、船舶首次连接和后续连接应进行的安全检查工作、船舶首次连接和后续连接接驳与断开岸电操作流程、定期检测和维护保养内容等提出了严格规定，以保障船舶岸电系统的安全操作。
（5）人员。该章规定了船舶岸电操作人员应当具备的资質及值班制度等。
5 我国主导推进《导则》制订的意义
5.1 能够提升我国在国际海事事务中的话语权
我国不仅是航运大国也是港口大国。近年来，岸电在我国发展十分迅速，我国在这方面也制定了许多成熟的标准规范，积累了较为丰富的经验。党的十九大作出了建设制造强国、交通强国、海洋强国等的重大决策部署。国务院印发的《关于促进海运业健康发展的若干意见》提出建设海运强国的战略目标，积极参与相关国际组织的工作，树立负责任的海运大国形象，提升我国海运竞争力。因此，应向国际展现我国在岸电领域成功的实践经验，积极在岸电领域发声，参与国际规则的制订工作，能够不断提高我国在国际海事事务中制度性话语权。
5.2 能够提升船舶岸电设施设备制造竞争力
制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基，没有强大的制造业就没有国家和民族的强盛。我国是制造业大国，但不是制造业强国，国务院于2015年和2016年先后发布《中国制造2025》和《装备制造业标准化和质量提升规划》，目标就是将我国从制造业大国向制造业强国转变。我国船舶数量大，船舶岸电设施设备需求量也大，开展岸电技术研究，牵头制定国际标准，不断提高我国的国际地位，提升我国船舶岸电设施设备制造质量，打造具有国际竞争力的岸电系统设施设备制造业，为制造业强国奠定技术基础。
5.3 能够助力打赢我国船舶港口大气污染防治攻坚战
党的十九大提出，着力解决突出环境问题，坚持全民共治、源头防治，持续实施大气污染防治行动，打赢蓝天保卫战，坚决打好污染防治攻坚战。船舶靠港使用岸电能够有效降低大气污染物排放，减少对港口城市大气环境的影响。研究船舶岸电技术，推进船舶岸电标准规范制订，完善岸电标准体系，能够不断推进岸电在船舶上的使用，符合国家节能减排政策方针，是打赢我国船舶港口大气污染防治攻坚战的重要措施之一。
5.4 能够提高船舶靠港岸电使用率
虽然船舶岸电设备安装率在不断上升，但船舶使用率却不到20%，未充分利用岸电设施资源，不利于我国绿色航运发展。究其根源，虽然出台了一些与岸电相关的标准规范，但均是关于岸电设施建设及设施设备技术的要求，而在船舶靠港期间与港口的协调操作、岸电连接使用中应满足的要求等方面，无论是国际标准还是国内标准都未涉及。因此，制订统一的靠港船舶岸电系统安全操作标准，不但能使船舶岸电使用率低的问题迎刃而解，而且能够推进岸电在我国的应用进程，为绿色航运发展作出贡献，为建设美丽中国奠定基础。
6 我国岸电发展建议
6.1 加大政策支持力度
政府应在财政补贴（以奖代补）或税费调节方面保持并加大对港航企业使用岸电系统的政策扶持。为体现保护民族品牌和民族产业，在补贴发放标准上，应将使用民族品牌设施设备的码头补贴额度高于使用国外品牌设施设备。
6.2 进一步完善岸电标准体系
加快制订出台港口供电设施检测检验标准、船舶受电设施建造检验法规、船岸通信等标准，建立健全岸电标准体系，并加强标准的宣贯。
6.3 提升岸电设施设备技术水平
以市场为主体加大靠港船舶使用岸电技术的科技投入，加强船岸并网系统等的技术研究，鼓励国产岸电成套设备研发，加强港口岸电和船舶受电设施的连接检验检测、维护保养，提高岸电系统的稳定性和安全性。
6.4 加强船舶和港口节能减排监测
国家和地方环保执法部门根据船舶靠港排放量制订政策或者标准，要求港口城市实施环境监测，将靠港船舶的减排量计入所在城市的减排量，纳入节能减排目标考核中。
