内支线船舶岸电系统改造策略及经济影响因素研究摘要：绿色港口建设背景下，为促进港口节能减排，航运公司面临是否对其经营的船舶进行岸电改造的问题.选取内支线船舶为研究对象，以寿命期内船舶在泊期间用电成本净现值最小为目标，构建考虑排放约束的船舶岸电改造策略动态优化模型，采用逐年比较法求解该模型得到最优策略，并研究环境税、岸电价格对改造决策的影响.算例结果表明：船舶剩余寿命大于14a时，进行岸电改造是经济可行的，且越早实施改造越经济；船舶在泊期间的排放成本约占总用电成本的0.8%-4.0%；环境税征收标准对岸电改造决策影响较小；从经济角度看，低于1.14元/（kW?h）的岸电收费标准宜于船舶岸电系统改造的推广.研究方法及结果可为航运公司运营船舶提供决策参考.关键词：船舶；岸电改造；排放；环境税；岸电价格：U653.95；F550.66文献标志码：A0引言靠港船舶使用副机燃油发电，会排出NOx，SOx等空气污染物，影响港口及所在城市的环境质量，不少发达国家或地区已要求靠港船舶使用岸电或转换低硫油，以减少空气污染物排放.瑞典哥德堡港率先于2000年开发靠港船舶使用岸电技术并应用在渡船码头上，实现94%-97%的减排.北美西海岸及欧洲至今已有十多个港口码头应用该项技术.近年来，我国也开始着力推广岸电技术.2011年交通运输部发布《建设低碳交通运输体系指导意见》等文件，鼓励新建码头和船舶配套建设靠港船舶使用岸电的设备设施，鼓励既有码头及船舶开展使用岸电技术改造.上海外高桥六期码头建成国内首套船舶岸电装置；连云港港成功对“中韩之星”船舶进行采用岸基供电的改造；深圳蛇口港集装箱码头成功进行5.0MW的船舶岸电改造；河北远洋运输与连云港港口集团联合研制“高压变频数字化船电系统”，并成功应用于“富强中国”大型散货船上，可见，我国港口靠泊船舶使用岸电已得到成功尝试，为进一步推广及扩展奠定了基础.当前，有关靠港船舶使用岸电改造的研究多集中于改造技术方案，如：PAUL等，PETERSON等研究岸电供应系统的相关技术；NAGEL等探讨配合和实施岸电技术所需的相关船舶和岸上设备的设计，及油码头实施岸电技术的操作和安全上的问题；孙秋萍等设计辽宁营口港鲅鱼圈港区码头船舶岸电系统.也有部分学者对码头及船舶岸电改造前后的成本及排放进行估算及评价，如赫伟建等考虑船舶使用岸电后火电行业的能耗和排放，分析船舶使用岸电技术的节能减排效果.SEDDIEK等从成本效益上研究埃及Safaga港高速邮船岸电改造的实用性.ADAMO等分析Taranto港船舶靠泊及排放数据以检验使用岸电的合理性.CHANG等研究发现高雄港采用岸电系统后CO2和PM排放量分别降低57.2%和39.4%.船用岸电改造技术及推广条件研究日益成熟，许多港口配备或预留岸电供应设施，但是，大部分船舶目前还未配备岸电系统，现有船舶配备岸电系统需调整船舶原有空间布局和投入成本，同时也会影响改造期间的正常航运业务，故航运公司面临是否对船舶进行配备岸电系统的改造以及改造时机选择的问题，本文从内支线船舶岸电系统改造投资及改造前后的用电成本角度，以剩余寿命期内船舶在泊期间用电成本净现值最小为目标，研究排放约束下的船舶岸电系统改造的最优策略，在此基础上研究环境税、岸电收费标准等因素对改造决策的影响，为有效利用资源，提高港口及船舶的社会经济效益提供参考.1船舶岸电系统改造模型1.1问题描述船舶靠泊期间通过岸电箱、岸供电装置等设备，连接岸上电源（港口电网）以代替船载副机燃油发电，船舶接用岸电系统见图1.内支线船舶与远洋国际航行船舶相比，航程短，在港停泊的时间相对较长，在泊期间发生的成本占总成本的比例较大（参考美国陆军工程兵团的统计，约为45%）.因此，本文重点研究内支线船舶的岸电系统改造策略问题.对役龄较大（即剩余寿命较短）的船舶，因改造初始投资巨大而船舶可营运年限短，实施改造并不经济；对新造（即剩余寿命长的）船舶，改造投资在船舶寿命期内能够得到回收，实施改造在经济效益上可取.航运企业应根据船舶剩余寿命期内的副机营运和维护成本，结合资金的时间价值及港口要求的排放限额，确定船舶是否实施改造或改造的最佳时机，环境税及岸电使用费直接...