浏览次数：236一、项目背景
RTG即轮胎式集装箱起重机是公司堆场作业的主要设备，它具有码头基础投资成本低、机动灵活可转场作业等优点，但是传统的RTG由柴油发动机组驱动，能量转换效率低、能耗大、成本高。同时，RTG在作业时排放的废气黑烟和柴油机运转时产生的巨大噪音以及柴油存放与使用中的环境污染也与日益严格的环保要求有一定距离，同时也给公司的营运成本带来了巨大的压力。
我国政府在“十二五”规划中明确提出节能降耗和防污减排的目标，具有非常重要的战略意义。在我国各大港口，大部分RTG都已经将传统的传动系统改造为电力传动系统，改造后，实现了节能减排并取得了巨大的经济效益、社会效益和生态效益。
二、项目内容
1、RTG油改电项目方案的确定
目前国内各码头RTG“油改电”的成熟应用方案主要有市电供电和混合动力供电，两种方案各有优势。经过慎重考核，结合本码头实际，确定选择经过优化的混合动力方案作为RTG“油改电”的应用方案。方案名称为“大容量锂电池+小柴油机组+恒温恒湿电池房”混合动力改造方案。
该方案采用技术先进的大容量锂电池作为RTG的主动力源，动力充沛，绿色环保；采用精心设计的自动控制恒温恒湿电池房，保证电池组始终工作在最佳状态，为RTG提供全天候、全时段的动力，满足RTG作业的实际需要。同时该方案还具有结构简单、施工简便、安全性和可靠性高等特点。
混合动力方案的原理，是由大容量电池组提供动力，小发电机对电池进行充电。采用“大容量锂电池组（607V、135Ah）+小功率燃油发电机组（90KW）”替换原设备上大功率燃油发电机组，使RTG在锂电池组状态下具备正常工作的功能，大容量锂电池组系统供电时满足满载的情况下起升机构和小车机构以最高加速度加速至全速运行，实现RTG全天候作业，并通过回馈能量方式将作业过程中起升下降及各机构减速时产生的再生电能回馈到电池组来有效降低能耗。
通过对宁波港北仑第三集装箱有限公司、太仓港、上海盛东国际集装箱码头、深圳招商局港务有限公司、大连港五家混合动力改造项目的考察测试，改造后的RTG性能稳定，节电率均高于50%而且减排效果显著。
此方案具有如下特点：
（1）结构简单、安全性和可靠性高。
（2）绿色能源完全符合国家“绿色环保”的要求。
（3）无需电力增容。
（4）不需要增加地面配套设施，施工简便快捷。
（5）无电网干扰。
（6）保持了RTG原有的性能，灵活性好。
（7）锂电池可实现免维护。
2、动力锂电池的择优选择
在混合动力方案中，电池的选择尤其重要。电池性能的好坏直接影响整套系统的使用，经过考察，目前混合动力油改电方案选用的电池有钛酸锂电池、磷酸铁锂电池、三元锂电池等，按照货源地又分为国产和进口电池。通过比较分析，最终选择采用进口东芝品牌大容量钛酸锂电池作为此项目的动力电池。该电池具有安全稳定性好、快充性能优异、循环寿命长、耐低温性能良好等特点。
为解决电池组的一致性问题选用电池品牌原厂的管理系统。
为延长电池的使用寿命问题，需采用电池组的浅充浅放方式，把锂电池的容量使用范围控制在电池容量40%的范围内。在电池容量的设计上既要保证RTG作业时的大电流需求又能够实现电池的浅充浅放。设计选配的大容量锂电池满足了性能要求。
3、电池房恒温恒湿方案
由于我公司地理位置位于北方，是最靠北码头，所以在电池房的设计上我们充分考虑了当地的气候特点：冬季寒冷，极端温度达零下30度：四季风力较大，气候干燥，重新设计了电池房的恒温恒湿方案。此方案能够确保电池获得最佳工况以延长其使用寿命。
三、实施“油改电”后RTG主要经济社会效益分析
1、改造后节能效果分析（以先期投入改造的3台RTG为例）
通过比较3台RTG的平均节油率为56.36%，达到了我们预期的效果。
2、降低成本分析（以先期投入改造的3台RTG为例）
改造后RTG油耗明显降低，截止到2019年12月底，3台RTG完成作业箱量351172TEU，与2018年相比较，节约柴油216589.2升，按照当年柴油均价5.14元/升计算，全年共节省运营成本111.3万元。由于柴油机组的小型化更新，保养维护时间延长，由改造前平均1个月，延长到每2个月保养1次，每台RTG每年能节约费用28800元。
改造后的RTG用油量明显减少，加油频率降低，节约了辅助作业的能源及人工成本。
3、社会效益分析
根据BP中国碳排放计算器提供的资料：
节约1升柴油=减排二氧化碳2.63千克“”=减排0.717千克“碳”
本码头年减排量：
二氧化碳1630吨（62万升*2.63千克）
碳445吨（62万升*0.717千克）
改造后的RTG作业噪音明显降低，大大改善了司机和堆场人员的作业环境。
电池报废后由厂家负责进行回收处理，不会产生污染问题。