神华煤炭海江转运“三模式”之比较
2022-06-09
受欧债危机蔓延，主要经济体经济疲软，新兴市场国家通胀压力增大以及国内经济增速减缓，能源需求增长回落等影响，2012年5月份以来，全国煤炭行业十年来第一次煤价急转直下，环渤海动力煤价格指数连续下跌，进口煤量、全社会煤炭库存量大幅增长，煤炭交易量、煤炭价格迅速下降。面对国内煤炭市场下滑的严峻局势，发挥神华集团产运销一条龙，煤、"电、路、港、航、油、煤制油与煤化工"一体化的优势，保证自有电厂、煤化工企业的煤炭供应，提高煤炭转化率，成为当前应对危机的重要措施。目前煤炭运输的主要方式是铁路直达、铁海联运（或铁海江联运）。虽然部分沿江沿海自有电厂具备铁路直达的通路，但铁路作为稀缺资源，不能完全满足煤炭运输的需求，鉴于此铁海联运仍为自有电厂煤炭供应的主要渠道。
自2011年，神华集团转变经济增长方式，优化产业机构，加大对国内电厂的收购力度，以及近年来神华自建电厂的陆续投产，神华电力板块规模不断扩大，截止2012年火电总装机已达6097万千瓦，运营电厂（含自备电厂）66个，遍布全国20余省市。目前神华在营沿江电厂煤炭需求已达1100万吨，未来沿江电厂煤炭需求可达2700万吨。因此研究最佳的海江转运方式，保证沿江电厂煤炭需求是十分迫切和必要的。
海江转运的主要模式
1、经岸转驳
经岸转驳的作业方式。经岸转驳即海船停靠长江下游港口，利用岸上门机设备卸载煤炭直接利用皮带机换装至小吨位江船，或利用岸上门机卸载煤炭至码头堆场，利用堆场设备及皮带机换装至江船的作业模式。此方式为江海专用的传统模式，单台门机装卸效率一般为1300吨/小时，可同时采用多台门机作业，效率较高，安全性和稳定性强。
经岸转驳的实施方案。目前长江主航道太仓以下已达航道维护水深已达-12.5米，可行驶10万吨级船舶，太仓至南京段航道维护水深-10.5米，可行驶4万吨级船舶，船舶可停靠太仓至南京段的张家港、南通港、江阴港、镇江港、南京西坝港等众多长江码头进行转驳。
2、水上过驳
2.1水上过驳的作业方式
水上过驳即利用水上移动的浮吊或者过驳平台对海船货物转至江船的作业方式。水上过驳作业对扩大港口通过船舶能力、提高港口对环境变化的适应能力、减少港口建设投资风险等方面都有明显的效益。水上过驳作业一般有两种方式：一种是利用船舶吊杆进行过驳；另一种是采用中转换装设备进行过驳。目前国内外用于水上过驳作业换装的设备，主要有水上过驳平台和浮吊两大类，鉴于煤炭属于干散货类型，水上过驳作业更宜采用具有专业化煤炭中转换装设备的水上过驳平台。水上过驳平台装卸设备在效率上与岸上装备基本相当，装备使用的灵活性低于岸上设备，且受天气、季节影响较大，但由于水上过驳不进港可节能部分港杂费，较为经济。
2.2水上过驳的实施方案
由于长江航运业务繁重，锚地资源紧张，目前海事部门已暂停审批用于停靠水上过驳平台作业的锚地。目前长江上唯一具有水上中转能力的专业化煤炭过驳平台是南京两江海运股份有限公司的南远平台，是交通部为射阳电厂的煤炭过驳量身设计定做的水上过驳平台。南远平台配有装船机系统和卸船机系统，能满足3.5万吨级海轮的中转要求，设计年吞吐能力350万吨，目前作业于长江仪征段水域。南远平台具有自航能力，有独立的航行系统，同时设有船岸电转换装置，可同时满足靠岸和离岸作业。
3、自卸船
自卸船即是船体本身带有装卸装置的货物船舶，船舶利用自带装卸装置可实现货物直接上岸或直接将货物转驳至其他船舶。自卸船具有特殊货舱结构和装卸设备，目前自卸船的装卸方式主要是舱底卸料经皮带机提升、转运的方式，卸货效率可高达6000吨/小时，物料流量可自由控制，作业条件与水上过驳平台相似。
3.1自卸船的发展
散货自卸船早在本世纪初就出现在美国的大湖地区，随着自卸技术的发展，到60年代自卸船得到了日益广泛的应用，在70年代，美国和加拿大相继把一些普通散货船改装成自卸船。现在大湖地区的散货运输主要是由自卸船承担。不仅如此，自1930年加拿大Jason自卸船被用作近海煤炭运输船以来，自卸船在海湾地区及美国东海岸也得到了广泛应用。现在中国沿海地区，国内仅有三艘万吨级以上自卸船船舶为上海时代航运所有27000吨级北极星、33000吨级天龙星和37000吨级海王星。该三艘自卸船是80年代上海海运学院等单位向国务院有关部门提交的"关于秦一鱿线煤炭运输采用自卸船的建议"得到采纳后，经国务院重大装备办公室决定，自日本和德国建造的，目前该三艘自卸船配套服务于华能营口、华能大连、华能丹东电厂电煤运输，不参与这三个电厂以外的运输服务。华能东北三个电厂码头没有卸船设备，船舶直接卸煤到电厂输送皮带。
3.2自卸船的优势
自卸船之所以能在北美等地区得到广泛应用，是因为自卸船具有以下特点：
自卸船具有极高的卸货效率，可以大大加快船舶的周转，特别是短程航线上，对大吨位船这种优越性就更为显著。现代自卸船一般卸货效率可达6000吨/时（煤），且自卸船采用的连续输送的自卸系统具有进一步提高卸货效率的巨大潜力。自卸船效率在整个卸货过程中占有80～90%正常的设计工作效率，而通常卸船机卸货效率约1750吨/小时，只能发挥设计工作效率的50～60%。1艘4.6万吨自卸船卸货时间约需9个小时，1艘4.6万吨通用散货船利用卸船机卸货约需46个小时，以秦皇岛至绥中航程为例，自卸船可实现1～1.5天一个航程，通用散货船约需3～4天。自卸船不依赖于卸货港设施，能独立地进行卸货作业。自卸船可以通过其伸出的输送臂直接投料于码头边堆场上，或者只需在简易的轻结构码头上设置受料斗及转运输送带，即可将货物卸自后方堆场。一个高效率的岸卸设备系统，不仅需要大量投资用于购买卸货设备，而且需要建设昂贵的重载荷码头，投产后需要大量的作业和管理人员，对用户来讲是一个很大的负担。
自卸船可做到"清洁"地卸货。对于环境保护日益被强调的今天，这一点显得格外重要。此外，自卸船卸货能耗低，卸货过程不损坏货物和船舶。
由于自卸船的高效率，可以大大提高现有港口码头作业线的通过能力。
3.3自卸船推广应用中的问题
尽管自卸船具有一系列的优点，并且在上述许多情况下可得良好的经济效益，但是，就世界范围来说，自卸船在世界散货船队中比还很小，在欧洲及亚洲等地区还没有被广泛应用，主要是因为：
自卸船的造价比普通散货船高，总造价约较普通船增加20%。因此，自卸船的应用关键在于扬长避短，航程愈短，自卸设备的利用率愈高，增加的造价就能够通过加速船舶周转而得到补偿。
自卸系统的可靠性问题。主要是输送提升及投料机构的可靠性、物料的结拱、物料的溢出。当煤湿度较大时，较容易堵塞管路；煤炭块状较大或有铁块等杂质，也可能会出现堵塞，需要人工清理。目前自卸船采用的振动给料装置可大大降低这种情况的发生。
在水上过驳时受政策和天气要素影响较多。自卸船在水上过驳小船时，需停靠锚地，两船同时靠泊作业，目前我国海事部门对锚地生产作业管控十分严格，很难获得批准。在洪水季节，水流过急、涌浪较大，水上过驳时船舶安全性难以较好的保障，货物损失风险加大。
自卸船应用于水上过驳时，如接驳为低于万吨的小型船时，为保证过驳安全，需控制物料流量，将不能发挥自卸船高效率转驳的优势。
自卸船的适用范围
正确评价自卸船的经济性必须从整个散货运输系统的经济效益来考察，北美大湖区自卸船被广泛应用正是由于许多大型企业货主既是卸货港口的投资者，又是航运船舶的投资者或者是运费的支付者，他们关心的是整个系统的投资最少、费用最低。通常在下列情况下采用自卸船将会取得明显的经济效益：
正在建造的新电力企业或港口新泊位，目前还未设置岸上卸货设备。采用自卸船可大大节约岸卸设备及码头的投资。
在相对运距短的航线上。由于自卸船的高效率，加快船舶周转、提高自卸船装备的使用率，同时也提高了卸船港的通过能力。
卸货点分散，相对来说批量不大的航线上，采用自卸船可以节约多个卸货点的岸卸设备投资。
自卸船在锚地进行高效率卸载过驳作业，可用来解决港口水深不足这一普遍存在的困难。在水深不足的港口，通过自卸船在锚地为大吨位船舶集装货物，或相反。
扬尘严重的货种，或环境保护要求严格的港口。
海江转运方式的比较
目前可行的海江过驳转运方案主要包括经长江下游沿岸码头转驳、水上平台过驳、自卸船在锚地过驳等方式。为比较三种转运方式优劣。
1、江海转运方式的经济比较
对比选择租用船舶自黄骅港至南京港航程并转驳为江船的成本比较，成本中主要包括租用海船费用、租用江船费用、过驳费等。相关数据是通过对近3年来租船成本的统计分析而成，并非目前市场价格。
表1黄骅港至南京转运方式成本对比表
2、江海转运方式的效率比较
表2江海过驳方式效率对比表
3、江海转运方式的安全性比较
表3江海转运方式的安全性对比表
结语
从上比较可得出，在经济上看利用水上平台或在长江下游港口锚地利用自卸船转驳为最佳方案。在效率上看自卸船优势最为明显，经案过驳多机作业也效率颇高。在安全性经岸过驳为最佳方案。如考虑结合锚地不能船船作业的政策因素以及目前平台能力不足的客观因素，综合考虑在长江下游经岸过驳与平台过驳相结合为最优选择，如锚地作业得到海事许可，应优先采用自卸船在长江下游过驳。
关于海江过驳的建议。鉴于自卸船具备效率高、灵活性好、环保等突出的特点，如在锚地过驳不能实现情况下，可尝试利用自卸船靠岸过驳，即可保证高效率卸船又可消除水上作业的安全隐患，同时自卸船利用岸电设备供电也可大大节约船舶运营成本。在自卸船直接上岸的运营模式在北美大湖区和我国都在成熟应用。也可尝试短途航线上使用自卸船直接上岸模式为电厂供煤。
自2011年，神华集团转变经济增长方式，优化产业机构，加大对国内电厂的收购力度，以及近年来神华自建电厂的陆续投产，神华电力板块规模不断扩大，截止2012年火电总装机已达6097万千瓦，运营电厂（含自备电厂）66个，遍布全国20余省市。目前神华在营沿江电厂煤炭需求已达1100万吨，未来沿江电厂煤炭需求可达2700万吨。因此研究最佳的海江转运方式，保证沿江电厂煤炭需求是十分迫切和必要的。
海江转运的主要模式
1、经岸转驳
经岸转驳的作业方式。经岸转驳即海船停靠长江下游港口，利用岸上门机设备卸载煤炭直接利用皮带机换装至小吨位江船，或利用岸上门机卸载煤炭至码头堆场，利用堆场设备及皮带机换装至江船的作业模式。此方式为江海专用的传统模式，单台门机装卸效率一般为1300吨/小时，可同时采用多台门机作业，效率较高，安全性和稳定性强。
经岸转驳的实施方案。目前长江主航道太仓以下已达航道维护水深已达-12.5米，可行驶10万吨级船舶，太仓至南京段航道维护水深-10.5米，可行驶4万吨级船舶，船舶可停靠太仓至南京段的张家港、南通港、江阴港、镇江港、南京西坝港等众多长江码头进行转驳。
2、水上过驳
2.1水上过驳的作业方式
水上过驳即利用水上移动的浮吊或者过驳平台对海船货物转至江船的作业方式。水上过驳作业对扩大港口通过船舶能力、提高港口对环境变化的适应能力、减少港口建设投资风险等方面都有明显的效益。水上过驳作业一般有两种方式：一种是利用船舶吊杆进行过驳；另一种是采用中转换装设备进行过驳。目前国内外用于水上过驳作业换装的设备，主要有水上过驳平台和浮吊两大类，鉴于煤炭属于干散货类型，水上过驳作业更宜采用具有专业化煤炭中转换装设备的水上过驳平台。水上过驳平台装卸设备在效率上与岸上装备基本相当，装备使用的灵活性低于岸上设备，且受天气、季节影响较大，但由于水上过驳不进港可节能部分港杂费，较为经济。
2.2水上过驳的实施方案
由于长江航运业务繁重，锚地资源紧张，目前海事部门已暂停审批用于停靠水上过驳平台作业的锚地。目前长江上唯一具有水上中转能力的专业化煤炭过驳平台是南京两江海运股份有限公司的南远平台，是交通部为射阳电厂的煤炭过驳量身设计定做的水上过驳平台。南远平台配有装船机系统和卸船机系统，能满足3.5万吨级海轮的中转要求，设计年吞吐能力350万吨，目前作业于长江仪征段水域。南远平台具有自航能力，有独立的航行系统，同时设有船岸电转换装置，可同时满足靠岸和离岸作业。
3、自卸船
自卸船即是船体本身带有装卸装置的货物船舶，船舶利用自带装卸装置可实现货物直接上岸或直接将货物转驳至其他船舶。自卸船具有特殊货舱结构和装卸设备，目前自卸船的装卸方式主要是舱底卸料经皮带机提升、转运的方式，卸货效率可高达6000吨/小时，物料流量可自由控制，作业条件与水上过驳平台相似。
3.1自卸船的发展
散货自卸船早在本世纪初就出现在美国的大湖地区，随着自卸技术的发展，到60年代自卸船得到了日益广泛的应用，在70年代，美国和加拿大相继把一些普通散货船改装成自卸船。现在大湖地区的散货运输主要是由自卸船承担。不仅如此，自1930年加拿大Jason自卸船被用作近海煤炭运输船以来，自卸船在海湾地区及美国东海岸也得到了广泛应用。现在中国沿海地区，国内仅有三艘万吨级以上自卸船船舶为上海时代航运所有27000吨级北极星、33000吨级天龙星和37000吨级海王星。该三艘自卸船是80年代上海海运学院等单位向国务院有关部门提交的"关于秦一鱿线煤炭运输采用自卸船的建议"得到采纳后，经国务院重大装备办公室决定，自日本和德国建造的，目前该三艘自卸船配套服务于华能营口、华能大连、华能丹东电厂电煤运输，不参与这三个电厂以外的运输服务。华能东北三个电厂码头没有卸船设备，船舶直接卸煤到电厂输送皮带。
3.2自卸船的优势
自卸船之所以能在北美等地区得到广泛应用，是因为自卸船具有以下特点：
自卸船具有极高的卸货效率，可以大大加快船舶的周转，特别是短程航线上，对大吨位船这种优越性就更为显著。现代自卸船一般卸货效率可达6000吨/时（煤），且自卸船采用的连续输送的自卸系统具有进一步提高卸货效率的巨大潜力。自卸船效率在整个卸货过程中占有80～90%正常的设计工作效率，而通常卸船机卸货效率约1750吨/小时，只能发挥设计工作效率的50～60%。1艘4.6万吨自卸船卸货时间约需9个小时，1艘4.6万吨通用散货船利用卸船机卸货约需46个小时，以秦皇岛至绥中航程为例，自卸船可实现1～1.5天一个航程，通用散货船约需3～4天。自卸船不依赖于卸货港设施，能独立地进行卸货作业。自卸船可以通过其伸出的输送臂直接投料于码头边堆场上，或者只需在简易的轻结构码头上设置受料斗及转运输送带，即可将货物卸自后方堆场。一个高效率的岸卸设备系统，不仅需要大量投资用于购买卸货设备，而且需要建设昂贵的重载荷码头，投产后需要大量的作业和管理人员，对用户来讲是一个很大的负担。
自卸船可做到"清洁"地卸货。对于环境保护日益被强调的今天，这一点显得格外重要。此外，自卸船卸货能耗低，卸货过程不损坏货物和船舶。
由于自卸船的高效率，可以大大提高现有港口码头作业线的通过能力。
3.3自卸船推广应用中的问题
尽管自卸船具有一系列的优点，并且在上述许多情况下可得良好的经济效益，但是，就世界范围来说，自卸船在世界散货船队中比还很小，在欧洲及亚洲等地区还没有被广泛应用，主要是因为：
自卸船的造价比普通散货船高，总造价约较普通船增加20%。因此，自卸船的应用关键在于扬长避短，航程愈短，自卸设备的利用率愈高，增加的造价就能够通过加速船舶周转而得到补偿。
自卸系统的可靠性问题。主要是输送提升及投料机构的可靠性、物料的结拱、物料的溢出。当煤湿度较大时，较容易堵塞管路；煤炭块状较大或有铁块等杂质，也可能会出现堵塞，需要人工清理。目前自卸船采用的振动给料装置可大大降低这种情况的发生。
在水上过驳时受政策和天气要素影响较多。自卸船在水上过驳小船时，需停靠锚地，两船同时靠泊作业，目前我国海事部门对锚地生产作业管控十分严格，很难获得批准。在洪水季节，水流过急、涌浪较大，水上过驳时船舶安全性难以较好的保障，货物损失风险加大。
自卸船应用于水上过驳时，如接驳为低于万吨的小型船时，为保证过驳安全，需控制物料流量，将不能发挥自卸船高效率转驳的优势。
自卸船的适用范围
正确评价自卸船的经济性必须从整个散货运输系统的经济效益来考察，北美大湖区自卸船被广泛应用正是由于许多大型企业货主既是卸货港口的投资者，又是航运船舶的投资者或者是运费的支付者，他们关心的是整个系统的投资最少、费用最低。通常在下列情况下采用自卸船将会取得明显的经济效益：
正在建造的新电力企业或港口新泊位，目前还未设置岸上卸货设备。采用自卸船可大大节约岸卸设备及码头的投资。
在相对运距短的航线上。由于自卸船的高效率，加快船舶周转、提高自卸船装备的使用率，同时也提高了卸船港的通过能力。
卸货点分散，相对来说批量不大的航线上，采用自卸船可以节约多个卸货点的岸卸设备投资。
自卸船在锚地进行高效率卸载过驳作业，可用来解决港口水深不足这一普遍存在的困难。在水深不足的港口，通过自卸船在锚地为大吨位船舶集装货物，或相反。
扬尘严重的货种，或环境保护要求严格的港口。
海江转运方式的比较
目前可行的海江过驳转运方案主要包括经长江下游沿岸码头转驳、水上平台过驳、自卸船在锚地过驳等方式。为比较三种转运方式优劣。
1、江海转运方式的经济比较
对比选择租用船舶自黄骅港至南京港航程并转驳为江船的成本比较，成本中主要包括租用海船费用、租用江船费用、过驳费等。相关数据是通过对近3年来租船成本的统计分析而成，并非目前市场价格。
表1黄骅港至南京转运方式成本对比表
2、江海转运方式的效率比较
表2江海过驳方式效率对比表
3、江海转运方式的安全性比较
表3江海转运方式的安全性对比表
结语
从上比较可得出，在经济上看利用水上平台或在长江下游港口锚地利用自卸船转驳为最佳方案。在效率上看自卸船优势最为明显，经案过驳多机作业也效率颇高。在安全性经岸过驳为最佳方案。如考虑结合锚地不能船船作业的政策因素以及目前平台能力不足的客观因素，综合考虑在长江下游经岸过驳与平台过驳相结合为最优选择，如锚地作业得到海事许可，应优先采用自卸船在长江下游过驳。
关于海江过驳的建议。鉴于自卸船具备效率高、灵活性好、环保等突出的特点，如在锚地过驳不能实现情况下，可尝试利用自卸船靠岸过驳，即可保证高效率卸船又可消除水上作业的安全隐患，同时自卸船利用岸电设备供电也可大大节约船舶运营成本。在自卸船直接上岸的运营模式在北美大湖区和我国都在成熟应用。也可尝试短途航线上使用自卸船直接上岸模式为电厂供煤。