海口新海港客运综合枢纽碳中和建设方案.pdf
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1、0引言为积极响应习近平总书记视察天津港时提出的“打造世界一流的绿色港口”的目标,积极推进能源结构转型。海南省政府着力将新海港打造为琼州海峡经济带“桥头堡”和海南海上“新门户”,将其建设成为对外展示海南国际旅游岛和自由贸易港形象、风范和现代化的绿色港口。为此,开展使用可再生清洁能源替代传统化石能源的新海港碳中和建设研究。1新海港建设项目介绍1.1建设项目概况新海港是海口港规划建设的专业轮渡港区,是海南重要的陆岛运输中心和综合交通枢纽,也是国家建设海南自由贸易港、国际旅游岛背景下实行“一线放开、二线管住”的口岸。截至2023 年初,新海港已完成一期、二期汽车客货滚装码头建设,共建成 18 个 1
2、万吨级客货滚装泊位,年设计通过能力达到汽车 270 万辆车次、旅客 1 800 万人次。正在建设的海口新海港客运综合枢纽是新海港重要的基础设施,其将依托新海港建设集旅客候船、车客分离、口岸查验、枢纽商业和交通换乘等功能为一体的现代化综合交通枢纽。新海港客运枢纽工程建设总建筑面积 92 000 m2,其中地上建筑面积 83 000 m2、地下建筑面积 9 000 m2,建筑高度 45 m。待渡车场等空旷场所占面积较多是新海港综合客运枢纽的显著特征。新海港综合客运枢纽平面布置图见图 1。2新海港车辆装卸船过程2.1新海港装船过程新海港装船过程(车客分离作业模式):港区外车辆查验区(安检)港区闸口(
3、购票)车辆待渡场待渡场检(验)票口登船泊位滚装桥船舶跳板船舱。其中:车辆查验区承担过海车辆安全检查、车客分离等功能,随车旅客在此处车客分离后经候船大厅登船桥登船,同时还承担危险物品、违禁物品处置功能;港区闸口承担港城分界车客售票、验票等功能;车辆待渡场满足车辆分类或分航班待渡停放的要求,同时港口工作人员根据车辆待渡场内车辆的待渡情况进行船舶配载,船方工作人员根据船舶配载车辆情况制订船舶积载计划;待渡场检(验)票口承担检票、车辆有序放行、指示车辆开往登船码头路线等功能;滚装桥是船岸双方进行过海车辆交接的场所。全程车辆由司机自主驾驶,港方在各个环节指派工作人海口新海港客运综合枢纽碳中和建设方案摘要
4、:为响应“打造世界一流的绿色港口”的目标,研究在海口新海港客运综合枢纽使用可再生清洁能源替代传统化石能源的方案,利用新海港特有的进出岛车辆待渡场、停车楼屋顶等大面积空旷场所建设车棚式光伏电站,利用新海港防波堤地处琼州海峡狭窄位置且风能丰富的优势,建设分散式风能发电站,配套建设制冰蓄能系统。分布式光伏发电、分散式风能发电生产的可再生能源大于新海港自用电用量,经初步测算,新海港客运综合枢纽在投产第 1 年可实现“碳中和”。关键词:港口;绿色;碳中和;零碳码头;分散式风能发电站;合同能源管理麦戈源(海南港航控股有限公司,海南海口570311)港口科技 绿色港口24员现场指挥。2.2车辆卸船过程车辆卸
5、船过程:船舱滚装桥港区闸口车辆停车场离开港口。其中:车辆停车场是进岛车客会合的场所,司机自主驾驶车辆下船通过闸口到车辆停车场,随车旅客经登船桥、到达厅离开候船大楼到停车场与车辆会合。此外,进岛货车在检疫停车场进行动植物检验检疫。由此可见,过海车辆在港待渡时间一般超过1 h。在车辆待渡期间,因为琼州海峡两岸的高温天气,车辆空调一直在工作,燃油车会排放大量尾气,待渡车场内会出现严重空气污染。对于很多电动车车主来说,长时间等待更是会产生里程焦虑。琼州海峡自驾车过海全程时间长达 3 h,而在春节假期等高峰时段,近千辆小客车还须在待渡车场排队进行买票、安检、待渡、验票、上下船等各个环节。整体看来,琼州海
6、峡渡海体验是不友好的。3新海港能源消耗特征从上述作业流程可知,码头装卸船过程不是主要的能源消耗过程。新海港的主要能源消耗是客运综合枢纽用电。客运综合枢纽项目设计年用电量 1 279.69 万 kW h,主要能耗在于建筑主体的暖通系统,其他用电主要为照明、给排水、登船桥等生产和辅助用电。新海港客运综合枢纽的交通枢纽服务用房和配套办公、商业用房面积共 92 000 m2,冷负荷指标为 147 W/m2,因此空调冷负荷为 13 489 kW。设计采用常规电制冷方案,冷机选用 3 台 1 000 RT离心机组+2 台 400 RT 螺杆机电制冷机组。该项目暖通系统主要包括冷源系统、空调系统、通风系统、
7、防排烟系统等。设计暖通(空调)系统装机总功率为 4 928.36 kW,按照每年运行 225 d、每天运行12 h 计算,暖通(空调)系统年耗电量 907.38 万kW h。暖通(空调)系统年耗电量约占项目年用电图 1新海港综合客运枢纽平面布置图VIP 入口雷达库房蓄车场离岛货车待渡区客运综合枢纽站候船场候船场候船场候船场候船场候船场会合区会合区会合区会合区进出岛车辆主通道离岛客车查验区落客地铁隧道100 mN蓄车场出租车蓄车场长途车站交通中心GTC 用地3F预留地铁车站蓄车场停车楼离岛客车离岛货车3F进岛货车进岛客车场地海关闸口离岛货车查验区海关闸口人工查验场地人工查验场地海关闸口3F进岛货
8、车查验区港口科技 绿色港口海关闸口25量的 70.9%,是新海港客运综合枢纽项目的主要耗能部分。暖通(空调)系统使用时间一般为每天08:0020:00,每天共运行 12 h。4光伏发电替代方案分布式光伏发电是替代传统化石能源的主要措施之一。分布式光伏发电特指采用光伏组件将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统,是一种新型且具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式,倡导“就近发电、就近并网、就近转换、就近使用”的原则。4.1平面布置和安装方案拟建项目场区为新海港滚装码头客运综合枢纽部分场地。根据规划资料,初步估算符合安装条件的场地有进岛客车场地、停车楼顶层、离岛客车查验区、离岛客车待渡场、离岛货车
9、待渡场、蓄车场、码头前沿等空旷场地和屋面,场地面积超过 10 万 m2。考虑客运综合枢纽全年预计1 279.69 万 kW h 的用电量和光伏发电消纳,计划在上述场地和屋顶以光伏车棚的形式建设装机容量为 12 MW 的光伏项目,具体地点为进岛客车场地、停车楼顶层、离岛客车查验区、离岛客车待渡场、离岛货车待渡场和蓄车场。新海港光伏车棚效果图见图 2。4.2项目运营模式建议新海港客运综合枢纽分布式光伏发电项目的运营模式为由第三方能源公司投资建设光伏电站,采用合同能源管理(EMC)模式向新海港进行售电。客运综合枢纽优先消耗光伏电量,实现企业节能降耗和“双碳”目标,同时企业可以享受 0.6元/(kW
10、h)的光伏优惠电价,企业未消纳的光伏发电电能接入公共电网。其中,电能的收益(电费收入等)由第三方能源公司享有。4.3年发电量计算根据太阳辐照量、装机容量、系统总效率等数据,可预测本光伏电站的发电量。光伏组件面每年太阳能辐射总量为 1 574 kW h/m2,系统总装机容量暂定 12 MW,系统效率按 80%计算,本系统按照光伏组件按照首年衰减率 2.0%、10 a 内不超过 10%、25 a 内不超过 20%计算衰减率,项目首年发电量约为 1 511 万 kW h,25 年累计发电量约 3.4 亿 kW h,年平均发电量 1 357 万 kW h。新海港光伏系统全寿命运行逐年发电量见表 1。由
11、此可见,总装机容量 12 MW 的光伏电站年平均发电量 1 356.91 kW h,光伏电站年平均发电量超过项目设计年用电量。年份12345678910111213141516171819202122232425功率衰减率/%2.000.750.750.750.750.750.750.750.750.750.750.750.750.750.750.750.750.750.750.750.750.750.750.750.75年末效率/%98.0097.2596.5095.7595.0094.2593.5092.7592.0091.2590.5089.7589.0088.2587.5086.758
12、6.0085.2584.5083.7583.0082.2581.5080.7580.00年发电量/(kW h)15 110 40014 808 19214 694 86414 581 53614 468 20814 354 88014 241 55214 128 22414 014 89613 901 56813 788 24013 674 91213 561 58413 448 25613 334 92813 221 60013 108 27212 994 94412 881 61612 768 28812 654 96012 541 63212 428 30412 314 97612 20
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