近年来,港口船舶作业强度大、能耗高、排放集中,拖轮作为港口生产组织的重要支撑装备,承担靠离泊、护航、应急处置等关键任务,其安全性、可靠性和绿色水平直接影响港口运行效率与生态环境质量。
在“双碳”目标引领下,如何在保障高强度作业能力的同时降低排放、提升安全管控能力,成为港口装备升级的现实课题。
问题在于,一方面,传统柴油拖轮在高负荷、频繁启停工况下燃油消耗大、维护成本高,叠加能耗与排放约束趋严,绿色转型压力不断加大;另一方面,港区水域船舶密集、作业场景复杂,拖轮在近距离操纵、交叉会遇和复杂气象条件下对态势感知与风险预警提出更高要求,仅依靠经验判断难以满足更高标准的本质安全需求。
推进拖轮电动化与智能化协同升级,既是产业趋势,也是安全治理与降本增效的共同选择。
连云港港此次投产的“云港电拖九号”,在电动化基础上突出智能化、安全冗余与船员保障等综合能力建设。
其核心亮点之一,是由港口牵头研发的船舶航行自动识别与智能避碰预警系统实现首次实船应用,可对作业全过程障碍物进行自动识别并开展风险分级预警,同时针对拖轮桅杆等关键部位设置防碰撞功能,并与360度全景影像联动,降低盲区带来的误判风险,提升复杂水域作业的可控性与可预见性。
与此同时,船上配套的智能生活管理系统通过设施感应控制与语音导引等方式减少重复操作,改善船员工作生活条件,体现以人为本的安全生产理念。
从原因看,连云港港纯电拖轮的持续迭代,既源于绿色低碳发展要求,也得益于关键技术与应用场景的相互促进。
港口作业具有“高频次、可预测、可管理”的特点,适合开展电动化装备的规模化验证与数据积累;随着电池稳定性提升、动力系统冗余设计与智能监测手段成熟,纯电拖轮在可靠性与经济性方面的约束逐步被突破。
公开信息显示,“云港电拖九号”搭载新一代高稳定性锂电池组,采用多冗余动力设计与毫秒级智能监测体系,即使单系统故障也能保障动力输出;其系柱拖力达到45吨,动力响应迅速,在作业效率上对标传统大马力柴油拖轮,为电动化装备在生产一线“用得上、用得久”提供支撑。
从影响看,纯电拖轮投产带来的价值可从三个层面观察:其一,绿色效益更加直接。
拖轮作业电动化有助于减少燃油消耗与碳排放,并降低港区局地污染物排放,对推动港口绿色转型具有示范意义。
其二,安全效益更加可量化。
智能识别、预警与全景影像等功能,有助于提升态势感知能力,把风险前移到“可预警、可干预”的阶段,为高密度航行环境下的作业安全提供技术支撑。
其三,产业效益更加可持续。
通过实船高频运行获取标准化数据,可为装备制造、运维体系与行业标准完善提供基础,有助于形成可复制、可推广的应用路径,带动港口装备制造向高端化、智能化、绿色化迈进。
从对策看,推进纯电拖轮和智能系统的规模应用,需要在“技术—管理—标准—人才”四方面协同发力:一是强化关键系统的全生命周期管理,围绕电池安全、动力冗余、监测预警、应急处置等环节建立闭环机制;二是推动作业流程与数字化系统深度适配,形成与智能避碰、风险分级相匹配的操作规范与培训体系,确保“系统上船”转化为“能力上岗”;三是加强数据治理与标准沉淀,推动试点经验转化为可验证的评价指标与行业规范;四是完善配套保障能力,包括充电与能源补给体系、检修能力与备件保障等,提升装备可用率与运营稳定性。
从前景看,连云港港自2020年推出国内首艘纯电拖轮“云港电拖一号”以来,持续以实船应用推动技术迭代,“九号”轮投产体现出从先行示范到规模应用再到智能化升级的演进路径。
随着绿色航运、智慧港口建设加速推进,纯电拖轮有望在更多港口场景中扩大应用,并向更高水平的智能协同作业发展。
面向未来,如何在确保安全底线的基础上进一步提升系统可靠性、数据互联互通能力与标准化水平,将成为行业高质量发展的关键变量。
从国内首艘纯电拖轮的试验探索,到如今第四艘纯电拖轮的智能升级,连云港港用实际行动诠释了什么是新质生产力的生动实践。
在全球港口竞争日趋激烈、绿色发展成为必然选择的时代背景下,连云港港通过自主创新、持续迭代,不仅实现了自身的转型升级,更为行业发展树立了标杆。
这种"从零到一、从一到多、从多到优"的创新路径,充分说明了坚持自主研发、持续创新对于产业升级的重要意义,也预示着我国港口装备制造业在绿色智能转型中的广阔前景。