广州港航绿色低碳发展先进项目之一南沙四期：智慧低碳码头新标杆

　　南沙四期全自动化码头作为广州港积极响应国家“推进碳达峰，实现碳中和”战略部署的重要举措，将新一代自动化码头技术的研究与应用、智慧低碳建设和运营理念转化成行业标准、工艺工法、技术指南等成果经验，为新建的自动化码头和传统集装箱码头升级改造提供了可复制可推广的借鉴，对于促进港口绿色化、低碳化高质量发展具有积极作用。

　　新一代全自动化码头技术路线——“智慧、绿色、低碳”

　　南沙四期全自动化码头由广州港股份有限公司、佛山交通发展有限公司、中山城市建设集团有限公司合资经营，项目位于南沙区龙穴岛中部挖入式港池内，占地约120公顷，共拥有2个5万吨级、2个10万吨级集装箱海轮泊位及12个2千吨级集装箱内河驳船泊位，设计年通过能力为490万TEU。项目于2018年12月正式开工建设，目前已投入运营。

　　在项目实施过程中，南沙四期全自动化码头积极推动自主创新，成功集成了物联网感知、大数据、人工智能、5G、无人驾驶、北斗导航等先进技术，打造了新一代全自动化码头技术路线——“广州方案”，并将绿色、低碳发展理念落实港口建设和运营全过程，通过自动化设备、智能化信息系统、工艺工法创新及绿色节能关键技术的应用，提高了码头的效率和安全性，降低了人力成本和能源消耗，减少了碳排放和环境污染，树立了智慧低碳码头“新标杆”，对于推动港口绿色化、智能化、低碳化高质量发展具有重要促进作用。

　　南沙四期全自动化码头具有智慧低碳、经济集约、自主可控、可复制、可推广的特点，在科技创新、经济效益、绿色环保和人工智能等方面体现出领先优势，作为广州市重点项目计划，入选了平安百年品质工程创建示范项目，是广东省唯一获该荣誉的水运工程项目。项目自实施以来，已获得多项荣誉和技术成果，包括广东省交通强国试点和5G应用示范项目等，共获得发明专利40项，实用新型专利39项，软著6篇、论文19篇。

　　本项目“智慧、绿色、低碳”科技成果应用、关键技术的开发创新以及绿色低碳的建设运营理念，对中国乃至全球智慧低碳码头建设形成了科技示范和引领作用，具有突出的经济社会与环保效益。一是自动化装卸工艺设备优化及码头基础建设创新最少节约资金17600万元。二是全港区自动化，使码头用工总人数减少约70%，每年可节约人工成本1亿多元，同时码头作业环境和安全生产水平也将大幅提升。三是绿色建设关键技术应用，每年可减少碳排放约34951t。

　　十三项举措打造世界一流智慧绿色低碳港口

　　（一）多式联运体系

　　基于南沙四期独特的“折线形”岸线地貌和水转水比例高的集疏运特点，南沙四期全自动化码头因地制宜，采用堆场平行布局+内外交互区+全港区全自动化的工艺设计，并采用无人驾驶智能导引车（IGV）为水平运输机械，创新自动化码头装卸工艺，合理利用不规则岸线结构，提高码头岸线利用率，构建了江海联运、海铁联运、公路集疏运三位一体的多式联运体系，成为全球首个江海铁多式联运全自动化码头。

图1全球首个江海铁多式联运全自动化码头－南沙四期全自动化码头

　　（二）全球首创北斗导航无人驾驶智能导引车（IGV）

　　将北斗导航、5G通讯、人工智能等先进技术应用在港口水平运输机械上，实现了北斗导航无人驾驶智能导引车在港口的首次应用。IGV依靠本地差分基站及惯性导航技术，在车辆管理系统的加持下，能够实现智能化导航、避障、定位和行驶，基于5G通信技术，进行港内的无线运输，取代现有自动化码头磁钉导航方式，降低工程建设费用；采用锂电池变频驱动形式和定点自动充电的设计理念，每年可以减少柴油消耗379.2万升（标准煤4752t），减少二氧化碳排放12829t，在能源消耗上可以节约大量资金，还能实现零排放和无限续航。

图2全球首创北斗导航无人驾驶智能导引车（IGV）

　　（三）大规模使用单小车自动化岸桥

图3单小车自动化岸桥

　　南沙四期采用自动化单小车岸桥，整机质量比已运营的自动化码头双小车岸桥轻600至800吨，相应基础设施结构造价成本也较低，每台岸桥的造价约减少约3000万元，最终可减少约4亿元的投资；配备能量回馈系统，运营能耗可降低11%以上。此外，岸桥重量减轻，轮压小，对轨道梁基础的荷载要求降低，优化后节约桩基础造价约1200万元。

　　（四）绿色能源

　　港内所有的装卸设备均采用电力驱动，电动化率为100%，节能环保。

图4港内所有的装卸设备均采用电力驱动

　　（五）全自动化装卸

　　南沙四期码头使用先进的自动化装卸设备，如单小车自动化岸桥、自动化轨道吊、无人驾驶智能导引车IGV等，以提高装卸效率并减少人力成本。

图5港区全自动化

　　（六）全国产自动化码头信息系统

　　实现全港区智能计划和智能调度，从决策端到执行端推动能源利用效率的大幅提升，采用智能闸口、智能理货等辅助生产作业系统，实现港口绿色、智慧发展。

图6系统框架图7智能理货系统图8智能闸口

　　（七）岸电系统（船舶供电系统）在港区的应用

　　南沙四期全自动化码头在每个主泊位安装了两套岸电插接箱将10kV /50Hz电源转化为6.6kV/60Hz或6kV/50Hz电源，可以为停留在对应泊位的船舶提供电力，以满足船舶用电的需求，有效减少船舶在港区作业或等待时，辅机在工作中燃烧大量的油料而产生噪声污染与尾气排放。

图9岸电设施

　　（八）船舶压载水接收处理设施

　　港区2#、3#海轮泊位后方建有1000T/h的压载水处理站，是华南地区首座固定式岸基清洁压载水接收装置，采用的是过滤+紫外线纯物理处理技术，设置有缓冲池、排渣池、进水旁通、一体化压载水处理装置等，靠港船舶压载水经港区压载水处理站处理，达到《船舶压载水和沉积物控制与管理国际公约》中D-2的标准后排入海洋。