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“三峽氫舟1”號在長江葛洲壩水域巡航。 王 耿攝

國網(wǎng)宜昌供電公司岸電運(yùn)維人員為靠泊船舶接通岸電。 鄭家裕攝

宜昌市秭歸縣綠色智能船舶產(chǎn)業(yè)園船用動力電池包生產(chǎn)線一角。 王 罡攝

　　引  子

　　探索清潔岸電建設(shè)，治理?？看笆褂貌裼桶l(fā)電帶來的空氣、噪聲等污染；從全球載電量最大的純電動游輪到我國首艘氫燃料電池動力示范船，一批新能源和清潔能源船舶在此建造、下水……近年來，湖北宜昌船舶綠色發(fā)展成效引人注目。

　　位于長江中上游接合部的宜昌市，是三峽工程和葛洲壩水利樞紐所在地，每年約6萬艘次船舶在此通行待閘，船舶污染防治是必答題。

　　習(xí)近平總書記2018年4月在湖北宜昌考察時強(qiáng)調(diào)，要堅持把修復(fù)長江生態(tài)環(huán)境擺在推動長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展工作的重要位置，共抓大保護(hù)，不搞大開發(fā)。

　　中共中央、國務(wù)院2021年9月印發(fā)的《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》提出：“在京津冀協(xié)同發(fā)展、長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展、粵港澳大灣區(qū)建設(shè)、長三角一體化發(fā)展、黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展等區(qū)域重大戰(zhàn)略實(shí)施中，強(qiáng)化綠色低碳發(fā)展導(dǎo)向和任務(wù)要求。”同年10月，國務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動方案》，其中提出：“加快老舊船舶更新改造，發(fā)展電動、液化天然氣動力船舶，深入推進(jìn)船舶靠港使用岸電，因地制宜開展沿海、內(nèi)河綠色智能船舶示范應(yīng)用。”

　　推動岸電設(shè)施常態(tài)化使用，鼓勵電動、氫能等新能源和清潔能源船舶研發(fā)應(yīng)用，宜昌深入推進(jìn)“電化長江”“氫化長江”，著力構(gòu)建清潔低碳的港口、船舶用能體系。如今在宜昌，綠色岸電成為船舶待閘期間動力的主要來源，綠色智能船舶產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。

　　記者近日赴宜昌調(diào)研，看長江黃金水道如何揚(yáng)起綠色船舶風(fēng)帆。

　　

　　推廣清潔岸電

　　長江宜昌段累計為3萬余艘次船舶提供岸電服務(wù)，總電量逾3000萬千瓦時

　　錨地，待閘船舶的補(bǔ)給站，船員的臨時生活區(qū)。

　　位于長江西陵峽上游的沙灣錨地，“親河1038”號散貨船正排隊停泊，等待通過三峽船閘。

　　走近看，貨船中部伸出一根電纜，連接到船上一個名為“船電寶”的立方體。兩三天待閘時間里，船上9名船員的生活用電全部由這個設(shè)備提供。

　　“親河1038”號固定行駛在重慶至江蘇航線，通常每90天過一次閘，錨泊時間較長。船長劉建強(qiáng)介紹，“船電寶”就像一個船載充電寶，通過岸電設(shè)施充電，充滿后能儲存電量約200千瓦時。

　　“這比柴油發(fā)電強(qiáng)多了。”劉建強(qiáng)說，“不僅用電成本降低了1/3，又沒了廢氣、噪聲污染，還能優(yōu)先過閘，一舉多得。”

　　這個多贏之舉得來不易。

　　“過去，船上全靠柴油發(fā)電，大量船舶停靠待閘期間造成燃油污染，并且有害氣體排放多、發(fā)電費(fèi)用高、運(yùn)行噪聲大。”國網(wǎng)宜昌供電公司岸電運(yùn)維服務(wù)負(fù)責(zé)人李興衡介紹。

　　2015年4月，宜昌在沙灣錨地先行先試建設(shè)自助式接電箱等，實(shí)現(xiàn)長江岸電設(shè)施從無到有的突破。

　　2018年6月，國家電網(wǎng)有限公司會同交通運(yùn)輸部、財政部、國家能源局、湖北省政府、中國長江三峽集團(tuán)有限公司等建立政企合力的協(xié)同工作機(jī)制，重點(diǎn)建設(shè)三峽壩區(qū)岸電實(shí)驗區(qū)，推進(jìn)長江流域岸電設(shè)施全覆蓋。

　　探路先行，挑戰(zhàn)不少。

　　三峽壩區(qū)，豐枯水期水位相差幾十米，船若泊在江心錨地，與岸上供電設(shè)施有距離。“為解決‘高低’和‘遠(yuǎn)近’問題，我們創(chuàng)新研發(fā)了10千伏電纜收放技術(shù)和充電躉船，能隨水位變化自動收放纜線，或行駛到江心為船舶供電。”李興衡介紹，公司還建成岸電云網(wǎng)服務(wù)平臺，為船舶提供統(tǒng)一結(jié)算、移動支付等便捷服務(wù)。

　　近年來，針對三峽壩區(qū)復(fù)雜的水文條件，宜昌創(chuàng)新推出靠岸固定式、靠岸浮動式、離岸固定式、離岸浮動式等岸電供電模式。國網(wǎng)宜昌供電公司突破18項關(guān)鍵技術(shù)、研發(fā)14款專用設(shè)備，以滿足不同船舶的岸電需求。

　　推廣岸電的激勵措施不斷完善。2021年7月，交通運(yùn)輸部、國家發(fā)展改革委、國家能源局、國家電網(wǎng)有限公司聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)長江經(jīng)濟(jì)帶船舶靠港使用岸電的通知》，提出“推進(jìn)現(xiàn)有船舶受電設(shè)施改造”。“親河1038”號便在這一年完成岸電受電設(shè)施改造，獲得改造補(bǔ)貼9.43萬元。

　　長江三峽通航管理局也積極引導(dǎo)過閘船舶實(shí)施受電設(shè)施改造。“通過誠信積分獎勵等方式，鼓勵具備岸電使用條件且停泊超過兩小時的船舶使用岸電。同時，對所有過閘船舶的生活污水直排閥實(shí)行鉛封，加大船舶防污染監(jiān)督執(zhí)法力度。”長江三峽通航管理局相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹。

　　至2019年底，長江宜昌段實(shí)現(xiàn)港口岸電全覆蓋。當(dāng)年4月，三峽壩區(qū)岸電實(shí)驗區(qū)建設(shè)暨長江沿線港口岸電全覆蓋建設(shè)推進(jìn)會在宜昌召開，這里的岸電建設(shè)經(jīng)驗被國家發(fā)展改革委等部門向長江全流域推廣。

　　截至今年3月底，長江宜昌段累計為3萬余艘次船舶提供岸電服務(wù)，總電量逾3000萬千瓦時，相當(dāng)于替代燃油消耗8627噸，減少有害氣體排放2.7萬余噸。

　　“我們將繼續(xù)推進(jìn)長江宜昌段岸電設(shè)施提檔升級，助力建設(shè)港口岸電示范基地，保障‘船到電通’。”李興衡說。

　　拓展應(yīng)用場景

　　圍繞旅游觀光船等多場景發(fā)力，加快推動全域船舶綠色化

　　夜幕低垂，船長陳國海站在駕駛臺前扭動控制器，停泊在宜昌港三峽游客中心碼頭的“長江三峽1”號游輪緩緩開行。游客們憑欄遠(yuǎn)眺，欣賞江上美景。

　　2022年3月首航以來，這艘全球載電量最大的純電動游輪累計用電213.8萬千瓦時，對比同型燃油動力船，相當(dāng)于節(jié)省燃油491.8噸，減少二氧化碳等溫室氣體排放量1538.5噸。

　　能駕駛這艘科技感十足的船舶，是陳國海以前完全想不到的。他在長江邊長大，一家三代都靠船生活。祖父那輩，搖櫓、撐篙運(yùn)貨；到了父親那輩，開上柴油機(jī)貨船；長大后，他跟著父親學(xué)開船。“那時，我們是聞著柴油味兒‘下飯’的。”陳國海說，跟傳統(tǒng)動力船打了20多年交道，他不得不練就了一副大嗓門，“發(fā)動機(jī)聲音太吵，就算挨近了講話也聽不清。”

　　現(xiàn)在，電動船不僅綠色環(huán)保，性能也比過去強(qiáng)大。“一般的內(nèi)河船舶采用雙槳雙舵推進(jìn)系統(tǒng)，最大舵角只有30多度。我們游輪采用360度全回轉(zhuǎn)舵槳，可以實(shí)現(xiàn)原地掉頭和橫向平移。”陳國海一邊介紹一邊輕松駕駛。純電力推進(jìn)系統(tǒng)讓船行駛更靈活，幾乎感覺不到震動。

　　論在江面航行的穩(wěn)定性，氫能源船舶更勝一籌。登上“三峽氫舟1”號不久，手拿筆記本記錄的記者絲毫未發(fā)覺船已開動。抬頭看看儀表盤，船速已達(dá)每小時22公里。

　　“三峽氫舟1”號是我國首艘氫燃料電池動力示范船。長江三峽通航管理局工作人員介紹，自2023年10月首航以來，這艘公務(wù)船在每個工作日出航，主要用于三峽庫區(qū)、三峽至葛洲壩兩壩間的交通巡查、應(yīng)急演練，同時開展航道實(shí)船測試等工作。

　　“氫燃料電池是讓氫氣、氧氣通過化學(xué)反應(yīng)直接產(chǎn)生電能，發(fā)電效率高、推進(jìn)動力強(qiáng)，反應(yīng)產(chǎn)物是無污染的水，幾近于零碳排放。”全程參與“三峽氫舟1”號船型設(shè)計的武漢長江船舶設(shè)計院有限公司副總經(jīng)理湯文軍說，氫燃料電池是“氫舟”的主電源，船上還配有鋰電池作為啟動電源和應(yīng)急電源，“兩種電源的功率怎么配比？我們要模擬不同情景測算，以此確定最高航速和續(xù)航里程。”

　　“長江三峽1”號和“三峽氫舟1”號是“宜昌造”綠色船舶的代表。近年來，一批宜昌首制船型陸續(xù)實(shí)現(xiàn)突破：首艘油氣雙燃料三峽船型示范船舶“帆盛102”號、首艘油氣電三能源混合動力三峽船型散貨船“理航渝建1”號等先后下水，首批使用甲醇雙燃料發(fā)電的載貨汽車滾裝船今年內(nèi)將制造完成。

　　2023年9月，宜昌出臺電化長江實(shí)施方案，瞄準(zhǔn)長江綠色航運(yùn)、綠色旅游、綠色礦運(yùn)“三條廊道”，著力在更多應(yīng)用場景推廣綠色智能船舶。“我們將圍繞旅游觀光船、短途運(yùn)輸貨船、滾裝運(yùn)輸船、客渡船、公務(wù)船等場景發(fā)力，加快提升綠色航運(yùn)發(fā)展水平。”宜昌市交通運(yùn)輸局局長胡朝暉說。

　　強(qiáng)化協(xié)同創(chuàng)新

　　搭建新能源船舶研發(fā)設(shè)計平臺，推出新能源內(nèi)河示范船型

　　出發(fā)1小時后，“長江三峽1”號航程過半，游客紛紛來到甲板上，與秀美三峽合影留念。

　　“票價雖然比過去高了，但游客的評價也高了。”游輪船東湖北三峽旅游集團(tuán)下屬的宜昌交運(yùn)長江游輪有限公司副經(jīng)理劉軍介紹，截至目前，“長江三峽1”號累計接待游客超過58萬人次，運(yùn)營情況持續(xù)向好。看中長江游輪旅游的市場潛力，湖北三峽旅游集團(tuán)又投資建設(shè)了5艘新能源游輪，用于開拓高端旅游市場和跨省旅游客運(yùn)業(yè)務(wù)。

　　劉軍說，早在2017年，集團(tuán)就希望建造一款新型游輪，以便提升游客體驗感。彼時，中國長江三峽集團(tuán)有限公司下屬的中國長江電力股份有限公司正基于船舶電動化技術(shù)和業(yè)態(tài)開展相關(guān)研究，雙方一拍即合，決定共同投資建造一艘長江上載電量最大的純電動船舶。2018年底，項目獲批，并被納入工業(yè)和信息化部高技術(shù)船舶科研項目和交通運(yùn)輸部交通強(qiáng)國建設(shè)試點(diǎn)項目。

　　“項目入選，意味著我們除了造船，還要形成自主設(shè)計建造純電動船舶的技術(shù)范例。”劉軍說，為此，中國長江三峽集團(tuán)有限公司和湖北三峽旅游集團(tuán)聯(lián)合汾西重工、寧德時代、北京理工大學(xué)等企業(yè)和高校，開展產(chǎn)業(yè)鏈上下游和產(chǎn)學(xué)研協(xié)同合作，在大型純電動船舶船載直流配電系統(tǒng)、動力推進(jìn)系統(tǒng)等方面形成了技術(shù)規(guī)程。

　　作為內(nèi)河船舶，首次采取“高壓充電+低壓補(bǔ)電”方案，是“長江三峽1”號又一看點(diǎn)。

　　深夜，結(jié)束兩個多小時航行的“長江三峽1”號回到三峽游客中心碼頭，清潔岸電源源不斷地輸送到這座“水上酒店”。

　　在游輪一樓的電池艙，由動力電池包組成的“小盒子”層層相疊、排排相連。“這里的總載電量相當(dāng)于120多輛電動汽車電池容量的總和。”中國長江電力股份有限公司下屬的三峽電能有限公司技術(shù)管理部業(yè)務(wù)經(jīng)理張豫說。

　　如何確保船舶安全實(shí)現(xiàn)超大載電量的同時，做到快速穩(wěn)定充電？張豫介紹，為解決這一難題，合作方分工協(xié)作、聯(lián)合攻關(guān)發(fā)揮了重要作用。

　　寧德時代新能源科技股份有限公司作為電池生產(chǎn)商，為游輪提供了大容量、高能量密度磷酸鐵鋰電池，并根據(jù)設(shè)計方要求，在每個電芯上搭載電池管理系統(tǒng)，提供電壓和溫度監(jiān)測，在云平臺實(shí)時分析電池使用狀況。中國長江電力股份有限公司則與國網(wǎng)宜昌供電公司反復(fù)試驗論證，設(shè)計充電方案：在葛洲壩下游碼頭、三峽大壩上游港口建設(shè)專屬岸電高壓充電樁，每小時為船舶提供電量1000多千瓦時，充滿后可供續(xù)航100公里；在沿線多個游輪港口，使用低壓充電設(shè)施補(bǔ)電。“大容量+高充低補(bǔ)”的方式，將充電時間縮短了75%以上。

　　如今，“長江三峽1”號的建造經(jīng)驗正逐步推廣。

　　在位于宜昌宜都市的湖北中南鵬力海洋探測系統(tǒng)工程有限公司，一艘艘大船被腳手架包圍。“這是我們給湖北清江畫廊風(fēng)景區(qū)建造的純電動游船。”公司負(fù)責(zé)人王永華說。

　　湖北中南鵬力海洋探測系統(tǒng)工程有限公司是國家級專精特新“小巨人”企業(yè)，過去主要制造海洋環(huán)境探測儀器設(shè)備。“近年來隨著宜昌綠色船舶制造業(yè)蓬勃發(fā)展，我們決定轉(zhuǎn)型進(jìn)入新賽道。”王永華說，宜昌市支持打造的協(xié)同創(chuàng)新平臺，讓公司轉(zhuǎn)型之路更順暢。

　　2023年3月，由中國船舶集團(tuán)有限公司第七一九研究所、武漢理工大學(xué)船海與能源動力工程學(xué)院、宜昌市船舶檢驗中心共同發(fā)起，成立了綠色智能船舶研發(fā)工作室。

　　“借鑒‘長江三峽1’號的建造模式，我們把船舶設(shè)計制造人才、技術(shù)和服務(wù)優(yōu)勢資源聚合起來，為企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)搭建產(chǎn)學(xué)研合作平臺。”宜昌市港航建設(shè)維護(hù)中心副主任黃鴻介紹，綠色智能船舶研發(fā)工作室主要致力于新能源示范船舶研發(fā)設(shè)計、特色船型應(yīng)用推廣、船舶人才培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)等，目前已推出六大類新能源內(nèi)河示范船型，涵蓋旅游客船、貨運(yùn)船舶、工程船舶、公務(wù)船艇等。

　　湖北中南鵬力海洋探測系統(tǒng)工程有限公司給清江畫廊風(fēng)景區(qū)建造的純電動游船，就是船東從工作室免費(fèi)提供的示范船型中選取的。黃鴻介紹，示范船型是船舶外形、材料、動力等方面的成熟參考樣本，性能和安全性均經(jīng)過了檢驗，“對船東來說，試錯成本低，運(yùn)營管理方便；船廠批量化生產(chǎn)，施工時更得心應(yīng)手。”

　　搶占產(chǎn)業(yè)賽道

　　健全產(chǎn)業(yè)鏈條，積極發(fā)展綠色智能船舶產(chǎn)業(yè)

　　夜色中，宜昌鑫匯船舶修造有限公司里一派繁忙，近20臺龍門吊、航吊滿負(fù)荷運(yùn)行……“長江三峽1”號順利交付，讓其總裝企業(yè)鑫匯船舶“一炮而紅”，新能源船舶訂單紛至沓來。公司執(zhí)行董事覃啟勝說，為進(jìn)一步提升船舶建造質(zhì)效，公司計劃設(shè)計全新智能聯(lián)合生產(chǎn)車間。

　　宜昌鑫匯船舶修造有限公司所在的宜昌船舶工業(yè)園枝江園區(qū)里，一艘艘建造中的船舶靜臥在造船平臺。這里目前在建船舶65艘，其中新能源船舶13艘。

　　為何不造更多的新能源船舶？“電動船舶的初期投資成本高于傳統(tǒng)動力船舶。”覃啟勝介紹，“三電”系統(tǒng)（純電動船舶的電機(jī)、電池和電控系統(tǒng)）是導(dǎo)致電動船舶造價較高的直接原因，“按目前市場行情計算，載電量每增加1千瓦時，造價便提高2000元左右，一些電動船的‘三電’系統(tǒng)成本接近總造價的一半。”

　　怎樣突破新能源船舶建造的成本難題？宜昌正在探索。

　　前不久，湖北中南鵬力海洋探測系統(tǒng)工程有限公司為湖北黃石仙島湖景區(qū)建造了一批新能源游船。跟其他船舶訂單不同，這批船采用融資租賃方式達(dá)成合作，船東不必承擔(dān)高昂成本。

　　“海運(yùn)船舶融資租賃已有較為成熟的模式，但對內(nèi)河船舶尚屬新興領(lǐng)域。”黃鴻介紹，目前宜昌電動船舶融資租賃大多采用“船電分離”模式，即由投資方投資價格高昂的“三電”系統(tǒng)，船東投資建造無動力船體。電動船舶建成后租賃給運(yùn)營企業(yè)，解決了經(jīng)營主體因新能源船舶造價高而買不起、用不起的難題。

　　技術(shù)支持加模式創(chuàng)新，湖北中南鵬力海洋探測系統(tǒng)工程有限公司發(fā)展更具后勁。“今年公司新能源船舶訂單量同比增長5倍。”王永華說。

　　充分發(fā)揮比較優(yōu)勢，健全產(chǎn)業(yè)鏈條，作為湖北省船舶制造四大基地之一，宜昌正發(fā)力綠色船舶新賽道。

　　機(jī)械臂抓取物料，機(jī)器人安裝檢測，電池包整裝待發(fā)……2023年11月，一條年產(chǎn)10萬千瓦時的新能源船用動力電池包生產(chǎn)線在宜昌秭歸縣投產(chǎn)。“電池包技術(shù)含量高、安全等級高、產(chǎn)品性能好，已通過中國船級社認(rèn)證，產(chǎn)線自動化率達(dá)80%以上。”中國船舶集團(tuán)有限公司第七一二研究所電力推進(jìn)事業(yè)部主任周凌輝說。

　　依托磷、石墨等礦產(chǎn)資源優(yōu)勢，宜昌近年來吸引了寧德時代、楚能新能源等一批新能源電池企業(yè)入駐建廠，目前已基本形成涵蓋正負(fù)極材料、電解液、隔膜的新能源電池產(chǎn)業(yè)鏈。

　　岸上加氫機(jī)伸出折疊機(jī)械臂，牽引著高壓軟管，將氫氣注入船上的充氫口……這里是“三峽氫舟1”號的能源補(bǔ)給站——位于三峽工程下游楊家灣碼頭的中國三峽綠電綠氫示范站。這是國內(nèi)首個內(nèi)河碼頭型制氫加氫一體站，通過電解水制氫，氫氣經(jīng)過壓縮、儲存、加注等環(huán)節(jié)，直接供給氫能源船舶。

　　“加氫好比給汽車加油，由于船舶加注量大、持續(xù)時間長，加上氫氣以高壓氣體形式儲存，因此加氫速度必須更快，否則易有安全隱患。”長江電力科學(xué)技術(shù)研究中心研究員關(guān)蘇敏說，目前，制氫加氫一體站通過設(shè)置雙槍加注、氫氣預(yù)冷、三級加注等多種方法實(shí)現(xiàn)氫氣快速加注，每小時可加氫240公斤，能為“氫舟”續(xù)航200公里。

　　宜昌水能、風(fēng)能、太陽能、氫能、頁巖氣、地?zé)崮艿惹鍧嵞茉促Y源品種和開發(fā)量豐富。目前，宜昌已編制《宜昌清潔能源之都規(guī)劃》《宜昌市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃 （2023—2035年）》等，以電解水制氫、煤制氫、化工副產(chǎn)氣制氫為主要技術(shù)路線，以制氫、儲氫、加氫、氫燃料電池為重點(diǎn)方向，加快氫能源產(chǎn)業(yè)化步伐。

　　“我們將在制造端持續(xù)發(fā)力，推動船舶制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，深化新能源產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展，加快打造綠色智能船舶全產(chǎn)業(yè)鏈，助力建設(shè)長江大保護(hù)典范城市。”宜昌市委書記熊征宇表示。