上海市交通节能减排典型案例项目汇编（2025年第一批）

� � � � 年 第 一 批 上海市交通节能减排典型案例项目汇编 上海市交通节能减排典型案例项目汇编（2025 年第一批） 前言 2025 年是“十四五”收官之年，围绕生态文明建设要求，为积极打造绿色交通，提升能源利用效率和科技成果转化率，上海市交通委员会开展了上海市交通节能减排新技术、新产品、新设备、新材料以及节能操作法和工作法的征集活动，将优秀项目汇编成册，分批推介，现推出《上海市交通节能减排项目典型案例集（2025 年第一批）》。 本册聚焦船舶节能改造、交通领域光伏建设应用、电动汽车配套基础设施建设与运营等，通过 10 个交通节能减排项目优秀案例，解读行业节能减排最新进展和工作动态。在编排上分为水路运输篇、交通光伏篇、充（换）电篇三个篇章，项目排名不分先后。 衷心希望通过典型案例的汇编发布，有助于宣传和推广优秀科技成果并加快其产业化进程，为交通行业科技和管理人员提供相互交流和资源共享平台，切实推进行业节能减排工作取得实效，促进交通行业低碳绿色发展。 目录Contents 水路运输篇 电力推进混合动力拖轮02综合能效优化技术在大宗散货船舶效能提升中的应用实践07主海水泵、低温淡水泵变频改造13船舶滑油超滤净化装置安装17 交通光伏篇 光伏建筑耦合充电一体化技术在浦东国际旅游度假区 P1 停车场的应用21建筑一体化分布式光伏发电技术在朱桥服务区的应用28光伏路灯技术在陈海公路的应用33 充（换）电篇 新能源光储充检智能微网系统40规模化车网互动虚拟电厂建设与运营45光储智检超充站51 电力推进混合动力拖轮实施单位：上海港复兴船务有限公司 一、项目概况 当前，双碳成为最热门话题，“低碳经济”成为全球热点，上港人也在积极思考和以实际行动加入。以新技术、新能源为基础的绿色船舶概念逐渐引起造船、航运业界的重视。根据上海港水纹气象、潮汐、港口航道及靠泊主要船型等情况；结合拖轮特点和作业区域需求，开展新型混合动力港作拖轮标准船型设计，在船型主尺度、推进方式、动力电池适配性、船型布置等方面研究、设计、优化船型。 项目于 2022 年启动，2024 年实船运行验证。本项目开展基于电池储能的拖轮油电混合动力技术研究，采用柴油发电机和动力电池组合形式，代替常规的主机来驱动船舶。重点对柴电混合动力的直流组网电推进系统，船舶变频直流配电系统，水冷推进电机的配置，有冗余控制的 PMS 系统等关键技术。实现由大功率变速发电机组和储能电池系统来为拖轮全船提供电能、电池通过双向 DC 进行充放电、降低设备体积和重量以提高推进效率、对整流供电网络的电能管理和机组的节能控制和 PMS 系统的有一键模式切换功能，自动调整设备工作模式等项目需求。同时结合公司船舶不同港区作业拖轮的实际适用性、操纵性、拖力性能、节能性等需求与知名的船舶设计公司合作，联合开发满足港口生产发展、满足造船法规、满足电力推进要求的港口拖轮船型，实现更高的安全性、更高的操纵性和更好的节能性，同时力争形成一种覆盖较大功率范围的标准化港口拖轮船型，提升拖轮设计和建造效率。实船示范运用于海港 712 各项性能指标满足要求，实现拖轮船舶智能化、能源清洁化、动力迅速化的实船运用。 二、节能减排原理 1. 项目实施内容 本项目旨在采用柴油发电机和动力电池组合形式，代替常规的主机来驱动船舶。使得拖轮节省能耗，降低燃油成本，并通过降低油耗减少二氧化碳的排放，并由于配置功率管理系统来提高船舶智能化水平，促进和提高船舶安全性和动力响应能力。 2. 采用技术方案 本项目开展基于电池储能的拖轮油电混合动力技术研究，采用柴油发电机和动力电池组合形式，代替常规的主机来驱动船舶。重点对柴电混合动力的直流组网电推进系统，船舶变频直流配电系统，水冷推进电机的配置，有冗余控制的PMS 系统等关键技术。实现由大功率变速发电机组和储能电池系统来为拖轮全船提供电能、电池通过双向 DC 进行充放电、降低设备体积和重量以提高推进效率、对整流供电网络的电能管理和机组的节能控制和 PMS 系统的有一键模式切换功能，自动调整设备工作模式等项目需求。 3. 技术创新点及关键点 4．配套 2000KW 直流充电系统，由集装式变电站转换为直流供电，从集装箱式电站引直流电缆至趸船，通过电缆提升装置，最终从电缆提升装置将电源送至船上。 1）发电机和动力电池容量进行最优功率配置； 2）直流母排系统的功能设计和直流设备及元器件的选型； 3）拖轮不同运行状态下动力源如何自动切换，来提高能量的利用率，降低能耗； 5．目前该技术在行业内的应用，国内实现了多种技术类型的新能源船舶示范项目和成功案例，涵盖了纯电动、混合动力、氢能、甲醇、氨等不同动力系统，船舶种类包括运输船、游船、拖轮、工作船和公务船等，如“云港电拖三号”纯电拖轮、“宁港电拖 1”纯电池动力推进全回转拖船、“海洋石油 545”混动海洋石油支持船等。体现了行业对绿色低碳发展的追求。在技术创新、市场应用和政策支持等方面都取得了显著成就，为实现航运业的绿色低碳转型和可持续发展提供了有力支撑。 4）利用码头岸电为动力电池系统充进行大功率充电。 四、节能效益分析 1. 节能效益 根据海港 712 实船示范运用情况统计与同等功率、同作业区域常规动力拖轮对比，该拖轮实际作业平均能耗约为 219.2kg+325kwh/ 艘次 , 同比洋山港同等功率常规动力拖轮平均能耗约为 292.4kg/ 艘次，船舶综合能耗降低 1.50%；按拖轮平均作业 2000 艘次，单艘次降低成本约 0.2924 吨 *7000 元 -（0.2192吨 *7000 元 +325kwh*0.92 元）=213.4 元；预计年节约成本约 42.68 万，减少碳排放约 179.72 吨，具有较好的节能效益。 三、推广应用条件 1．依托造船厂与船舶设计团队，为船舶建造进度、质量提供保证。尤其是在 2016 年首次成功承建国内首艘全国产的油电混合动力拖轮，打破国外技术垄断，为国内油电混合动力拖轮的建造和设计开创了新思路新技术。 2. 经济效益 2．作为拖轮制造及使用企业，公司有优秀的相关专业人员，前期做了大量的技术和知识储备，并在原有的混合动力技术应用基础上，经过实际运营有充分的积累和深入研究，为本项目提供充足的实际经验和技术保障支持。 本项目实际投资总额为 5565.97 万元（含 174.76 万元船舶设计费，建造成本约 5390 万元）。 维护费用方面，新建拖轮人工采用承包形式，年承包费估算为 350 万元。按建造成本 5390 万元测算，常规折旧年限为 15 年，净残值率为 5%，年折旧成本估算为 342 万元。常规动力拖轮年油耗预计为 550 吨，单价为 7000 元 / 吨（含税），新建拖轮年燃润料成本预计比常规拖轮节约 10%，成本估算为 346.5 万元。 3．本项目的船舶主发电柴油机和电力推进系统集成，范围涵盖了全船主动力系统及其控制系统，整套船舶动力系统设备选用了船舶领域知名品牌产品，所有设备满足船级社的相关检验规范。国内知名服务商可以提供直流组网系统、PMS 功率管理系统、推进遥控系统、智能运维系统的设计和供货均拥有核心技术和自主知识产权，大大提高了项目的自主可控程度，后期的维护升级服务也更加便捷、高效。 根据公司 2019-2021 三年洋山区域作业 5000HP 拖轮年均拖带收入，估算新建拖轮年营运收入为 1800 万元。考虑变动成本等因素预计年利率为 600 万元， 投入产出比为 9%，具有较好的行业盈利能力要求。根据内部收益率（IRR）使用线性内插法计算，计算公式为：IRR=i1+[NPV1/(NPV1- 综合能效优化技术在大宗散货船舶效能提升中的应用实践 NPV2)]*(i2-i1)，静态投资回收期（含建设期）为 6.67 年，动态投资回收期（含建设期）为 8.32 年，回收期较短。故该项目具有较好的经济效益。 实施单位：上海宝钢航运有限公司 3. 社会效益 采用柴油发电机和动力电池组合形式的动力源，代替常规的主机来驱动船舶。由于采用了动力电池加发电机的配置，可以使拖轮船舶在不同工况不同负载作业情况下的功率与能量分配更加合理，可大幅度降低船舶的总油耗，节约能源；也可大量降低船舶主机的运转时间，减少船舶主要设备的维修保养频次、节约维修费用等。尤其是当拖轮处于航行调遣、完成作业返航、长时间等待作业等低负荷工作的状态下，可以由动力电池提供船舶动力，彻底实现船舶零排放。新型混合动力港作拖轮具有降低油耗、减少排放、提高安全性、低噪音等优点，环保节能效果显著，具有广阔的应用市场。 一、项目概况 上海宝钢航运有限公司成立于 2009 年 9 月，隶属于宝武资源有限公司物流事业部，主要从事国际船舶普通货物运输，国内沿海及长江中下游普通货船运输，水路货运代理，船舶代理，船舶管理等业务。目前公司自有船舶 11 艘，沿海 2.4万吨 8 艘，远洋 4.7 万吨 1 艘，沿海 5.9 万吨 2 艘，总运力 35.7 万载重吨。 受限于国际海事组织（IMO）海上环境保护委员会第 80 届会议决议内容，船东将从 2023 年起被强制要求汇总航行数据并建立 CII，以获取从 A 到 E 的分数评级，分极优 A，次优 B，中 C，略次 D 和次等 E。预计 2024 年初会有第一批 A-E 级 CII 评级公布。2026 年 1 月 1 日完成对 EEXI/CII 法定要求及其相关导则的全面评估。如果一艘船连续 3 年评级为 D 或者任何一年为 E，就需要出台改造计划来减碳以达到要求的标准（A、B 或 C 级）。被评为 E 级或 D 级的船只可能不被市场接受。2023 年度宝钢航运宝坤源轮 CII 评级为：D, 并且按照之前航次和油耗数据，2024 年度测评结果为：E。为实现企业绿色发展创新转型，不断提升节能减排水平和能源利用效率，积极开展综合能效提升技术应用。2024 年4 月 7 号宝钢航运“宝坤源”轮在舟山华海船厂顺利进坞，导流罩、消涡鳍等节能设备于 4 月 10 日安装完毕。4 月 21 日出厂之后，装件杂货执行西非航线，目前主机油耗约 18.5 吨 / 天，较加装改造前 20.5 吨 / 天下降 2 吨 / 天，经过加装近一年运行效果，主机燃油消耗下降约 9.8%，超出预期 8% 的效果预测，经过加装近一年运行效果，2024 年度 CII 测评已经提升到：C。 五、存在问题及推广建议 项目目前在较多港口码头都实现了纯电拖轮和混合动力拖轮的实船运用，具有较为成熟技术。建议项目建设时，根据拟作业码头、续航需求等开展码头岸电充电装置应用研究、电缆提升装置研究，以确定码头供电的能力、设备设施安装的需要、电池容量的选择等，确保足够的用电需求、充电的便捷性及续航力。 二、节能减排原理 3）修削螺旋桨桨叶 实施目的：加装前置预旋导轮后，螺旋桨轻转裕度会降低。同航速下主机功率会降低，但同转速下主机功率会增加。因此需要修割螺旋桨以降低主机负荷，改善机桨匹配性。对于营运多年的船舶，主机性能衰减，割桨可以改善主机工况，降低主机油耗，有利于降低船舶 CII。 1. 项目实施内容 1）加装桨前导流罩 实施目的：改善螺旋桨进流均匀性；改善分离流动，恢复船艉表面压力；产生附加推力；产生与桨旋转方向相反的流动，降低尾流能量损失。 效果预测：预计节能效果达到：4.9%，直接导致 EEXI 值下降 1.6%，船舶主机功率下降约 2.5%。 2）加装桨后消涡鳍 实施目的：在螺旋桨导流帽上增设与桨叶数相同的小鳍片，以消除螺旋桨毂涡能量损失为的的一种船水动力节能装置。其节能效果优良，结构简单，安装方便，无需在干坞安装；设备安全可靠，资金投入低，收回成本周期短。 2. 采用技术方案 通过加装桨前导流罩、桨后消涡鳍、修削螺旋桨桨叶三项技术综合应用，降低燃油消耗、提升 CII 测评评级。 效果预测 : 预计节能效果达到：2.1%，直接导致 EEXI