درک منبع تغذیه ساحل و اهمیت روزافزون آن
منبع تغذیه ساحل ، همچنین به عنوان اتو کردن سرد یا قدرت دریایی جایگزین (AMP) شناخته می شود ، نشان دهنده پیشرفت مهم فناوری در صنعت دریایی است. این امر به روند تأمین برق از ساحل به کشتی در حالی که در بندر اسکله می شود ، اشاره دارد و به کشتی اجازه می دهد تا موتورهای کمکی خود را خاموش کند. این عمل به طور قابل توجهی انتشار گازهای گلخانه ای ، ذرات ، اکسیدهای نیتروژن و اکسیدهای گوگرد را که در غیر این صورت توسط موتورهای احتراق داخلی کشتی تولید می شود ، کاهش می دهد. تأکید جهانی روزافزون بر پایداری محیط زیست و مقررات سختگیرانه بین المللی از بدنه هایی مانند سازمان بین المللی دریایی (IMO) در حال اتخاذ سریع فناوری قدرت ساحل است. برای مقامات بندری ، شرکت های حمل و نقل و دولت ها ، سرمایه گذاری و درک منبع تغذیه ساحل دیگر یک نکته مهم نیست بلکه یک مؤلفه اصلی عملیات دریایی ضد آینده است. این راهنما در مورد پیچیدگی های قدرت ساحل ، به بررسی مزایای آن ، مشخصات فنی ، ملاحظات اقتصادی و پتانسیل های آینده می پردازد و یک منبع جامع را برای هر کسی که در این زمینه شرکت می کند فراهم می کند.
مزایای اصلی اجرای سیستم های قدرت ساحل
اتخاذ سیستم های قدرت ساحل مزایای زیادی را ارائه می دهد که فراتر از انطباق نظارتی صرف است. این مزایا شامل جنبه های زیست محیطی ، اقتصادی و عملیاتی است و یک مورد قانع کننده برای اجرای گسترده آن ایجاد می کند.
تأثیرات زیست محیطی و کاهش انتشار
مهمترین و فوری ترین مزیت قدرت ساحل تأثیر مثبت آن بر محیط زیست است. کشتی های موجود در اسکله به طور سنتی سوخت دیزل را در موتورهای کمکی خود می سوزانند تا سیستم های روی تخته مانند روشنایی ، سرمایش ، گرمایش و تجهیزات حمل بار را تأمین کنند. این فرآیند منبع اصلی آلودگی هوا در شهرهای بندری است و به طور قابل توجهی به ردپای کربن بندر کمک می کند. با اتصال به a منبع تغذیه ساحل ، این تولید گازهای گلخانه ای عملاً در نقطه استفاده از بین می روند. کاهش آلودگی صوتی یکی دیگر از مزایای قابل توجه زیست محیطی است که محیطی دلپذیر و سالم تر برای کارگران بندری و ساکنان اطراف ایجاد می کند. مطالعات نشان داده است که یک کشتی کانتینر بزرگ با استفاده از انرژی ساحل برای اقامت در بندر معمولی می تواند میزان انتشار گازهای گلخانه ای خود را معادل گرفتن صدها اتومبیل از جاده برای همان مدت کاهش دهد. این سهم مستقیم در بهبود کیفیت هوای محلی و سلامت عمومی یک محرک قدرتمند برای بنادر واقع در نزدیکی مراکز شهری است.
مزایای اقتصادی و صرفه جویی در هزینه
در حالی که سرمایه گذاری اولیه در زیرساخت های انرژی ساحل قابل توجه است ، مزایای اقتصادی بلند مدت هم برای صاحبان کشتی و هم برای اپراتورهای بندری قابل توجه است. برای اپراتورهای کشتی ، هزینه برق از ساحل می تواند پایین تر از هزینه سوزاندن سوخت دریایی برای تولید همان مقدار انرژی باشد ، به خصوص هنگامی که قیمت سوخت بالا باشد. علاوه بر این ، با استفاده از انرژی ساحل ، ساعات کار موتور را کاهش می دهد و منجر به کاهش هزینه های نگهداری ، تغییر کمتر روغن و چرخه عمر موتور می شود. برای بنادر ، ارائه قدرت ساحل می تواند آنها را برای خطوط حمل و نقل آگاه از محیط زیست جذاب تر کند و می تواند یک تمایز دهنده اصلی در یک بازار رقابتی باشد. همچنین می تواند به جلوگیری از جریمه های احتمالی آینده یا هزینه های مرتبط با بیش از حد انتشار در مناطق تنظیم شده کمک کند. با پیشرفت فناوری و هزینه منابع انرژی تجدید پذیر که در شبکه کاهش می یابد ، حساب اقتصادی به طور مداوم در حال بهبود است.
انطباق نظارتی و اثبات آینده
چشم انداز نظارتی برای صنعت دریایی به طور فزاینده ای سختگیرانه می شود. مناطق کنترل انتشار (ECA) در بسیاری از مناطق در سراسر جهان ایجاد شده است و محدودیت های سختگیرانه ای را برای انتشار گوگرد و اکسید نیتروژن اعمال می کند. بنادر در کالیفرنیا ، اروپا و چین قبلاً اتصال برق ساحل را برای انواع خاص کشتی اجباری کرده اند. رعایت این آیین نامه فقط مربوط به اجتناب از مجازات ها نیست. این در مورد اطمینان از دسترسی بدون وقفه به بنادر بزرگ جهانی است. اجرا کننده منبع تغذیه ساحل زیرساخت ها گامی پیشگیرانه در جهت عملیات دریایی ضد آب در آینده است. با ادامه سیاست های جهانی به سمت آینده خالص صفر ، بنادر و شرکت های حمل و نقل که قبلاً فن آوری های سبز مانند SHORE Power را اتخاذ کرده اند ، از منحنی جلوتر خواهند بود و با انتقال کمتری روبرو می شوند و به طور بالقوه از مشوق ها یا درمان ترجیحی بهره می برند.
چگونه اتصال برق ساحل مناسب را برای کشتی خود انتخاب کنیم
انتخاب اتصال قدرت ساحلی مناسب یک تصمیم پیچیده است که به عوامل مختلفی خاص برای کشتی و درگاه هایی که فرکانس می کند بستگی دارد. هیچ راه حل یک اندازه ای وجود ندارد ، و درک متغیرهای کلیدی برای اجرای موفق و کارآمد ضروری است. این فرایند شامل ارزیابی سازگاری فنی ، نیازهای برق و سیستم های ایمنی است.
ارزیابی ولتاژ ، فرکانس و نیازهای برق
اولین و مهمترین مرحله درک نیازهای بار الکتریکی کشتی در هنگام اسکله است. این شامل محاسبه کل قدرت مورد نیاز برای اجرای کلیه خدمات ضروری ، از جمله بارهای هتل (تهویه مطبوع ، گالری ، روشنایی) ، سیستم های ارتباطی و عملیات باری است. کشتی ها سپس باید نیازهای خود را با زیرساخت های موجود در ساحل موجود در بنادر بازدید شده مطابقت دهند. یک چالش مهم در صنعت عدم وجود یک استاندارد جهانی واحد برای ولتاژ و فرکانس است. در حالی که بسیاری از درگاه ها اتصالات ولتاژ بالایی (6.6 کیلو ولت یا 11kV) را ارائه می دهند ، برخی دیگر ممکن است قدرت ولتاژ کم (440V) را فراهم کنند. علاوه بر این ، فرکانس بسته به منطقه می تواند 50Hz یا 60Hz باشد. این تنوع به این معنی است که تجارت کشتی ها در سطح جهان اغلب باید برای اطمینان از سازگاری ، به ترانسفورماتورهای پیشرفته و مبدل های فرکانس مجهز باشند راه حل های قدرتمند ساحل برای درگاه های کوچک حوزه اصلی توسعه برای تشویق پذیرش گسترده تر.
درک انواع اتصال و سخت افزار
ارتباط فیزیکی بین کشتی و ساحل از طریق یک سیستم کابل و کانکتور تخصصی انجام می شود. متداول ترین استاندارد بین المللی برای این اتصالات با استاندارد IEC/IEEE 80005-1 تعریف شده است. این استاندارد باعث افزایش قابلیت همکاری بین کشتی ها و درگاه ها می شود. اجزای سخت افزاری کلیدی عبارتند از:
- جعبه اتصال ساحل: این کابینت واقع در حوضچه ، مدار شکن ، سوکت و تجهیزات نظارت را در خود جای داده است.
- جعبه اتصال کشتی (SCB): این نقطه ورود به کابل برق ساحل است.
- قرقره های کابل با ولتاژ بالا: برای مدیریت کابل های سنگین و حجیم که جریان ولتاژ بالا را از ساحل به کشتی حمل می کنند ، استفاده می شود.
- سیستم های همبستگی: سیستم های ایمنی که مانع از اتصال یا قطع کابل در حین انرژی می شوند ، محافظت از پرسنل در برابر خطرات الکتریکی.
انتخاب سخت افزار مناسب شامل در نظر گرفتن ظرفیت قدرت مورد نیاز ، شرایط محیطی (به عنوان مثال ، قرار گرفتن در معرض آب شور) و سهولت استفاده برای خدمه است.
پروتکل های ایمنی و سیستم های نظارت خودکار
ایمنی هنگام برخورد با اتصالات الکتریکی با ولتاژ بالا در یک محیط دریایی مهم است. یک پروتکل ایمنی قوی باید ایجاد شود و به شدت دنبال شود. این شامل:
- تجهیزات محافظ شخصی مناسب (PPE) برای خدمه و پرسنل بندر.
- روشهای ارتباطی بین موتور موتور کشتی و اپراتور برق ساحل.
- تجهیزات هماهنگ سازی برای اطمینان از سیستم الکتریکی کشتی کاملاً با قدرت ساحل از نظر ولتاژ ، فرکانس و زاویه فاز قبل از بستن قطع کننده مدار مطابقت دارد.
مدرن منبع تغذیه ساحل سیستم ها مجهز به سیستم های نظارت خودکار هستند که به طور مداوم گسل های زمینی ، اضافه بار و عدم تعادل فاز را بررسی می کنند. این سیستم ها می توانند به طور خودکار قدرت را در صورت بروز گسل قطع کنند ، از آسیب دیدن تجهیزات جلوگیری کرده و از امنیت پرسنل اطمینان حاصل کنند. ادغام این ویژگی های ایمنی پیشرفته یک جنبه غیر قابل مذاکره در انتخاب سیستم قدرت ساحل است.
مشخصات فنی و ملاحظات نصب
استقرار موفقیت آمیز یک سیستم قدرت ساحل به درک عمیق از مشخصات فنی آن و یک رویکرد دقیق برای نصب ، چه در کشتی و چه در بندر بستگی دارد. این فرایند نیاز به برنامه ریزی و هماهنگی دقیق بین معماران نیروی دریایی ، مهندسان برق و مقامات بندری دارد.
فرآیند مقاوم سازی کشتی پردازنده
برای کشتی های موجود ، نصب اتصال برق ساحل یک فرآیند مقاوم سازی است که می تواند پیچیده باشد و نیاز به داک خشک دارد. مراحل اصلی درگیر عبارتند از:
- مطالعه امکان سنجی: ارزیابی اولیه برای تعیین فضای ، ساختاری و محدودیت های الکتریکی روی کشتی.
- طراحی سیستم: مهندسان طرح سیستم را طراحی می کنند ، محل جعبه اتصال کشتی ، مسیریابی کابل و نقطه ادغام را با صفحه اصلی کشتی مشخص می کنند.
- نصب قطعات: این شامل نصب ترانسفورماتورها (در صورت لزوم) ، مبدل های فرکانس ، سوئیچ های ولتاژ بالا ، قرقره کابل و سیستم های ایمنی ایمنی است.
- ادغام و آزمایش: سیستم جدید باید کاملاً با سیستم توزیع الکتریکی موجود کشتی یکپارچه شود. سپس آزمایش های جامع برای اطمینان از عملکرد ایمن و یکپارچه انجام می شود.
هدف از دستورالعمل های نصب منبع تغذیه ساحلی اطمینان از این است که این مقاوم سازی به صورت استاندارد و ایمن انجام می شود ، به حداقل رساندن خرابی و اطمینان از ایمنی خدمه انجام می شود. پیچیدگی و هزینه بسیار وابسته به سن ، طراحی و زیرساخت های الکتریکی موجود است.
توسعه زیرساخت های سمت ساحل
توسعه زیرساخت های سمت بندر یک کار گسترده است که شامل کار مهندسی عمران و برق قابل توجه است. بنادر باید:
- پستهای الکتریکی خود را ارتقا دهید تا بار اضافی اضافی از کشتی ها را تحمل کنید ، که می تواند معادل نیرو دادن به یک شهر کوچک باشد.
- شبکه ای از کابل های زیرزمینی را نصب کنید تا برق را به اسکله های مختلف تحویل دهید.
- کابینت های اتصال ساحل را در هر اسکله نصب کنید ، مجهز به سوکت های مناسب و تجهیزات نظارت.
- یک سیستم اندازه گیری و صورتحساب را برای شارژ کشتی ها برای برق مصرفی اجرا کنید.
بنادر همچنین باید منبع برق آنها را در نظر بگیرند. برای به حداکثر رساندن فواید زیست محیطی ، بسیاری از بنادر در منابع انرژی تجدید پذیر مانند مزارع خورشیدی یا بادی سرمایه گذاری می کنند یا خرید انرژی سبز از شبکه برای تأمین انرژی سیستم های ساحل خود ، تراز کردن با مفهوم ابتکارات بندر سبز با قدرت ساحل .
مقایسه قدرت ساحل با سایر فن آوری های کاهش انتشار
در حالی که قدرت ساحل یک راه حل بسیار مؤثر برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای است ، اما یکی از چندین فناوری در دسترس صنعت دریایی است. درک چگونگی مقایسه آن با گزینه های دیگر مانند اسکرابرها و سوخت های جایگزین برای تصمیم گیری های استراتژیک آگاهانه بسیار مهم است.
جدول زیر مقایسه سطح بالایی از قدرت ساحل با سایر فن آوری های کاهش انتشار شایع را ارائه می دهد:
| فناوری | چگونه کار می کند | کاهش انتشار اولیه | دامنه عملیاتی | ملاحظات کلیدی |
|---|---|---|---|---|
| قدرت ساحل (اتو سرماخوردگی) | کشتی ها را در حالی که اسکله می شود ، به شبکه الکتریکی مستقر در زمین وصل می کند. | تمام انتشار هوا (Sox ، Nox ، PM ، CO2) را در اسکله حذف می کند. | فقط At-Berth | نیاز به سرمایه گذاری قابل توجهی از بنادر و کشتی ها دارد. وابسته به منبع برق شبکه. |
| سیستم های تمیز کردن گاز اگزوز (اسکرابرها) | از آب برای "اسکراب" اکسیدهای گوگرد از گاز اگزوز کشتی استفاده می کند. | در درجه اول Sox را کاهش می دهد. برخی از سیستم ها می توانند PM را کاهش دهند. | در کل کشتی ، در طول کل کار. | CO2 را کاهش نمی دهد. جریانهای زباله (لجن اسکراب) را ایجاد می کند که نیاز به دفع دارند. |
| گاز طبیعی مایع (LNG) | به جای سوخت های دریایی سنتی از گاز طبیعی به عنوان سوخت استفاده می کند. | تقریباً Sox و PM را از بین می برد. NOX و CO2 را کاهش می دهد. | در کل کشتی ، در طول کل کار. | به کشتی های Newbuild یا مقاوم سازی اصلی نیاز دارد. خطر لغزش متان (یک GHG قدرتمند). |
| سوخت های جایگزین (به عنوان مثال ، متانول سبز ، آمونیاک) | سوخت های فسیلی را با سوخت های تولید شده از انرژی تجدید پذیر جایگزین می کند. | می تواند انتشار CO2 به خوبی از بیداری را به صفر کاهش دهد. | در کل کشتی ، در طول کل کار. | فناوری is still developing. Fuel availability, infrastructure, and cost are major hurdles. |
همانطور که در جدول نشان داده شده است ، قدرت ساحل در رویکرد هدفمند خود برای از بین بردن انتشار گازهای گلخانه ای در منبع در هنگام اقامت در بندر بی نظیر است. این یک رقیب مستقیم برای سوخت ها یا اسکرابرها نیست بلکه یک فناوری مکمل است. یک استراتژی جامع برای یک شرکت حمل و نقل ممکن است شامل استفاده از کشتی های با سوخت LNG مجهز به اتصال قدرت ساحل باشد ، در نتیجه کاهش انتشار را هم در دریا و هم در بندر به حداکثر می رساند. انتخاب در نهایت بستگی به الگوی معاملات کشتی ، محیط نظارتی و سرمایه موجود برای سرمایه گذاری دارد. توسعه استانداردها و مقررات ایمنی قدرت ساحل تضمین می کند که این فناوری با خیال راحت و مؤثر در کنار این گزینه های دیگر اجرا شود.
آینده قدرت ساحل: روندها و پذیرش جهانی
آینده منبع تغذیه ساحل روشن است ، ناشی از فشار نظارتی بی امان ، نوآوری تکنولوژیکی و اجماع جهانی در مورد نیاز به شیوه های پایدار است. این مسیر به سمت پذیرش گسترده تر ، استاندارد سازی و ادغام با شبکه های باهوش تر و سبزتر اشاره دارد.
فن آوری های نوظهور و تلاش های استاندارد سازی
روندهای کلیدی شکل گیری آینده شامل توسعه سیستم های اتصال خودکار با استفاده از روباتیک برای کاهش کار دستی و زمان اتصال است. همچنین فشار قوی به سمت استاندارد سازی جهانی بیشتر ولتاژ ، فرکانس ها و سخت افزار اتصال برای کاهش پیچیدگی و هزینه برای خطوط حمل و نقل جهانی وجود دارد. علاوه بر این ، تحقیقات در اتصالات برق بی سیم یا القایی در حال انجام است ، اگرچه این فناوری هنوز در مراحل ابتدایی خود برای کاربردهای دریایی در مقیاس بزرگ است. این نوآوری ها برای ایجاد بسیار مهم هستند راه حل های قدرتمند ساحل برای درگاه های کوچک ، امکان شرکت در اکوسیستم بندر سبز را بدون هزینه های ممنوع فراهم می کند.
برنامه های نظارتی جهانی و برنامه های تشویقی
مقررات همچنان کاتالیزور اصلی برای تصویب خواهد بود. IMO و نهادهای منطقه ای مانند اتحادیه اروپا به طور جدی در حال بحث و اجرای سیاست هایی هستند که باعث می شود قدرت ساحل برای تعداد فزاینده ای از انواع و بنادر کشتی اجباری شود. فراتر از دستورالعمل ها ، دولت ها و مقامات بندری در حال برنامه های تشویقی مانند کاهش هزینه های بندر برای کشتی هایی هستند که از قدرت ساحل استفاده می کنند ، برای تشویق فرزندخواندگی زودهنگام. این اقدامات بخشی از گسترده تر است ابتکارات بندر سبز با قدرت ساحل در هسته اصلی آنها ، با هدف تبدیل پورت ها به مراکز چند حالته پایداری. از آنجا که این آیین نامه ها و مشوق ها رایج تر می شوند ، قدرت ساحل از یک مزیت رقابتی به یک الزام اساسی برای انجام تجارت در تجارت جهانی دریایی منتقل می شود. $
