11月28日上午,在山东港口青岛港全自动化码头(二期)运营启动仪式上,交通运输部水运局副局长郑清秀向《每日经济新闻》记者表示,在全自动化码头建设及运营方面,我国的港口从追赶到并行,现已成为世界的领跑者。

青岛港全自动化码头二期投产运营 全球首创氢动力+5G

打破全自动化码头建设误区


郑清秀作出上述表态时,中远海运的集装箱船“天蝎座号”就在旁边:现场“空无一人”,生产作业却“行云流水”。


相比于对面的人工操作码头,全自动化码头能显著地提升效率。青岛港提供的数据显示,与传统人工码头相比,青岛港全自动化集装箱码头一期工程的作业效率提升30%,人工减少80%,自动化程度超过鹿特丹港等世界级港口。同时,建设成本、建设周期分别仅为国外同类码头的2/3和1/3。


全自动化码头是集物联网、大数据、人工智能、自动控制等技术和业务于一体的复杂系统工程,自1993年世界第一个集装箱自动化码头ECT在荷兰鹿特丹诞生以来就被誉为“港口科技王冠上的明珠”。2017年5月11日,青岛港全自动化集装箱码头一期工程投入商业运营。与传统人工码头相比,一期工程的作业效率提升30%,人工减少80%,自动化程度超过鹿特丹港等世界级港口。

青岛港全自动化码头二期投产运营 全球首创氢动力+5G

据了解,此次投产运营的二期工程岸线长660米,2个泊位,设计吞吐能力170万标准箱/年,配备9台双小车岸桥(STS)、38台高速轨道吊(ASC)和45台自动导引车(L-AGV)。自2018年6月8日开工以来,建设团队科学组织、强力攻关、共同努力,仅用一年半时间就实现了码头的投产运营。


二期工程用一年半完成规划建设,投入运营,建设周期为全球同类码头的1/5;全球首创氢动力自动化轨道吊,自重轻、能耗低、绿色环保、安全高效;全球首创5G+自动化技术实现码头全覆盖,并成功实现5G网络下的岸桥、轨道吊自动控制作业及高清视频大数据回传等场景应用,低时延、大带宽、高可靠性。


青岛港全自动化码头总经理张连钢向《每日经济新闻》记者表示,欧美在自动化码头建设领域,走入了“高投入、长周期、低效能”的误区。国外全自动化码头建设周期往往需要8年甚至更长时间。


不过,国外的“经验”在中国被打破了。2013年10月,青岛港决定建设全自动化集装箱码头。从建设周期来看,自动化一期码头连同规划设计共用时三年半,其中码头建设用时两年半。


作为对一期码头的全面升级,二期码头再次刷新自身建设周期记录——青岛港二期自动化码头的建设始于2018年6月8日,“从开工到运营不到一年半时间”。在张连钢看来,这也基于青岛港在该领域方案的成熟可靠。


相比于缩短建设周期,装卸效率的提高能增加营收,显然更能加快全自动化码头被港口接受。来自青岛港的数据显示,截至今年11月26日,一期工程累计完成船舶装卸1846艘次,完成集装箱吞吐量285.4万标准箱,船舶准班率100%。


全球首创氢动力自动化轨道吊。取消传统由高压卷盘电缆、卷盘装置、变压器、高压柜、整流器等组成的市电供电模式,自主研发氢燃料电池组为自动化轨道吊提供动力,不仅减轻了设备自重约10吨,降低了设备机构复杂度、设备维保量和维修费用,而且发电效率高,用氢替代石油和煤炭,轨道吊实现完全零排放,对环境保护具有深远的意义。


据测算,以氢燃料电池加锂电池组的动力模式实现了能量回馈的最优利用,使轨道吊每箱耗电下降约3.6%;使单机节省动力设备购置成本约20%,以年吞吐量300万TEU测算,每年减少二氧化碳排放约2万吨,减少二氧化硫排放约697吨。


全球首创运用“5G+自动化技术”。建设研发团队紧跟世界5G科技发展趋势,在全球率先完成了运用“5G+自动化技术”实现码头全覆盖,成功实现在5G网络下的岸桥、轨道吊自动控制操作、抓取和运输集装箱及高清视频大数据回传等场景的应用。


他们针对“智慧港口”的严苛要求,积极探索满足控制信息、多路视频信息等高效可靠传输的新路径。他们发现,目前港口自动化采用的光纤、无线局域网等通讯方式存在建设运维成本高、灵活性与可扩展性差等问题。他们与华为、联通等公司联手创新攻关,探索应用5G技术低时延、高带宽、高可靠、大容量等特性,结合基于 5G 虚拟园区网的港口专网方案、端到端应用组件,为解决好港口自动化设备通讯问题提供了全新解决方案。经测试,二期自动化码头大型设备通讯实现了低时延(20ms以内)、大带宽(上行200Mbps以上,下行1000Mbps以上),抗干扰强,频谱稳定,为智能港口应用构建了低成本、更便捷的信息高速公路。

青岛港全自动化码头二期投产运营 全球首创氢动力+5G

早在上世纪90年代,欧美的港口就已在自动化码头方面进行尝试。“1994年,我们去荷兰鹿特丹港学习考察的时候,他们已经开始尝试自动化码头运营。港口桥吊司机不仅有咖啡喝,上面平台还有厕所,当时真是羡慕他们。”今年3月12日,全国人大代表、山东青岛前湾集装箱码头工程技术部固机高级经理许振超在接受采访时称。


不过20多年后,在自动化领域,中国的港口后来居上。上海组合港管理委员会办公室10月25日发布的《长三角智能航运发展报告(2019)》指出,目前,我国自动化码头建设水平处于世界前列,自动化码头已具相当规模,关键技术、设施的研发已取得重大突破。全自动化码头的标准体系正在形成,并逐步被国外港口所接受。


全自动化码头“遍地开花”?


“作为全国港口行业的一面旗帜,青岛港(自动化)二期码头这次将5G技术和氢能源融合在一起,既是智慧港口、绿色港口发展的趋势,也为全国港口作了一个很好的示范。”郑清秀如是评价。


两年前(2017年)的5月11日,载箱量13386TEU(标准箱)的集装箱船“中远法国”,在青岛港前湾港区106泊位靠泊作业。这也标志着亚洲首个真正意义上的全自动化集装箱码头正式投产。

青岛港全自动化码头二期投产运营 全球首创氢动力+5G

不过,青岛港自动化码头一期虽被认为是亚洲首个真正意义上的全自动化集装箱码头,但在国内自动化码头的建设进程中,最早撕开口子的却“另有其人”。


据《福建日报》2014年12月报道,全国首个第四代自动化码头——厦门远海自动化码头(一期)进入试生产阶段,预计2015年4月正式运营。


一位港口设备商高层告诉《每日经济新闻》记者,厦门远海虽也是自动化码头,但在岸桥操作上还保留了人工操作的功能。而青岛港全自动化码头已没有这种功能,也因此被认为是首个真正意义上的全自动化码头。


在青岛港自动化一期投运之后,振华重工董事长朱连宇曾表示,国内的港口、港务局,包括宁波、天津、唐山等地,目前都在观察。青岛港投入运营后,大家还会观察一段时间。

青岛港全自动化码头二期投产运营 全球首创氢动力+5G

不过,付诸行动的也不在少数。2017年12月10日,由上港集团、上海振华重工联合打造的上海洋山深水港四期自动化码头开港,码头共建设7个集装箱泊位、2个7万吨级泊位、5个5万吨级泊位,集装箱码头岸线总长2350米,设计年通过能力初期为400万标准箱,远期为630万标准箱。上海港计划“十三五”期间年吞吐量突破4200万标准箱。


“引领自动化码头将来要看中国。国外的码头公司普遍有顾虑,但国内的港务局已经有不少表现出想法和兴趣。”两年前,朱连宇就曾作出判断,如果洋山港设计的全球最大自动化码头做成,国内的自动化码头马上就会“遍地开花”。


今年3月份,在山东省加快综合交通基础设施建设新闻发布会上,山东省交通运输厅厅长江成表示,2019年山东将着力构建现代集约港航群,重点推进青岛港前湾港区自动化码头二期工程等项目建设。


相关信息显示,青岛港全自动化集装箱码头将分三期建设,在设计吞吐能力170万箱/年的二期项目在11月28日试运营后,设计吞吐能力为200万箱/年的三期工程,目前已处于土建阶段。


《每日经济新闻》记者梳理发现,除了青岛港、洋山港、厦门港外,包括唐山港、天津港、宁波港、广州港等均在全自动化码头建设上有所动作,有的已经建成投入运营。


除了氢动力和5G技术外,全球首创机器视觉+自动化技术、智慧监管系统、三维可视化运维平台和基于商业智能(BI)的自诊断系统等“黑科技”在二期的组合融入,使码头的生产装备更加自动化、生产管理系统更加智能化,为全球“智慧港口”“绿色港口”发展贡献更多的“中国方案”“中国智慧”。


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