隨著全球 “雙碳” 戰略的推進,港口作為物流樞紐的高碳排放特性亟待改變。數據顯示,傳統燃油集卡在港口作業中每公里碳排放達 0.8-1.2kg,而電動集卡通過雙槍直流充電樁補能可實現全流程零排放。GGD 雙槍直流充電樁憑借雙槍獨立控制、動態功率分配、寬溫域適應三大核心技術,成為港口電動化轉型的關鍵基礎設施。其硬件架構采用 IP67 防護等級設計,可在鹽霧濃度≤100ppm、濕度≥95% 的惡劣環境下穩定運行,配合液冷散熱系統實現 - 30℃~+55℃寬溫域工作。
在技術經濟性方面,雙槍充電樁較單槍方案具有優勢:
空間利用率提升 40%:以 200 車位的港口停車場為例,雙槍充電樁可減少 30% 的設備占地面積;
投資成本降低 25%:通過共享線纜和電表,單樁建站成本從 8 萬元降至 6 萬元;
運維效率提高 50%:集中式監控系統可同時管理 100 臺雙槍樁,故障響應時間從 2 小時縮短至 15 分鐘。
在集裝箱碼頭,雙槍充電樁主要服務于電動集卡、堆高機等高頻作業設備。以濰坊港為例,其部署的 320kW 雙槍充電樁可同時為兩輛集卡充電,30 分鐘內補充 80% 電量,滿足 24 小時連續作業需求。通過與港口 TOS 系統聯動,充電樁可根據集裝箱吞吐量動態調整功率分配:
該場景下,雙槍充電樁的應用使濰坊港年充電量達 814.83 萬 kWh,減少二氧化碳排放 3587 噸,設備故障率從 5% 降至 0.03%gznict.com。
在綜合型港口,雙槍充電樁需兼容電動牽引車、正面吊、巡檢車等多類型設備。煙臺港采用多協議兼容技術,支持 GB/T 20234、CHAdeMO、CCS 等主流標準,實現不同品牌設備的即插即充。其部署的 16 套雙槍充電樁通過智能負載調控技術,可在不擴容電網的前提下同時為 8 臺設備充電,使港區新能源設備占比提升至 46.3%gznict.com。
典型案例:深圳鹽田港通過雙槍充電樁與儲能系統的協同,在集裝箱堆場實現 “光儲充” 一體化。白天光伏板發電優先為充電樁供電,夜間低谷時段儲能系統放電,使綜合用電成本降低 18%,年發電量達 40 萬 kWh。
在跨境港口樞紐,雙槍充電樁需滿足跨區域調度需求。寧波舟山港通過動態負荷調控技術,在 3 個超充站部署 800kW 液冷雙槍樁,可實現 “充電 5 分鐘續航 200 公里” 的補能效率。其采用的 BHO(建設 - 持有 - 運營)模式,通過電網負荷實時匹配技術,使單樁年度用電成本降低 25%。該系統與港口智能調度平臺聯動,可提前 15 公里為跨境集卡規劃優充電路徑,減少排隊時間 40% 以上。
雙槍充電樁采用動態優先級調度模型,根據設備類型、電池 SOC、電網負荷等參數動態分配功率:
緊急優先策略:當 AGV 小車電池 SOC<20% 時,自動切斷其他設備充電,優先保障其補能;
均衡充電策略:在非高峰時段,將雙槍功率平均分配(如每槍 100kW),延長電池循環壽命;
V2G 反向供電:在電網負荷緊張時,充電樁可將車輛電池作為分布式電源向電網供電,單次調峰收益達 0.8 元 /kWh。
該算法在天津港的應用中,使充電樁利用率從 65% 提升至 82%,電網峰谷差降低 15%。
雙槍充電樁與光伏、儲能系統的協同可提升能源利用效率:
光儲充一體化方案:山東濰坊港通過 3.3MWp 光伏車棚 + 600kWh 儲能系統,實現充電樁綠電使用率達 70%,年減排二氧化碳 1650 噸;
虛擬電廠聯動:煙臺公交集團的充電樁通過虛擬電廠平臺參與電網需求響應,在用電高峰時段降低 30% 功率,每年獲得調峰補貼超 70 萬元;
微電網架構:啟源芯動力在招商港口深西港區構建的 “光儲充換” 網絡,通過 7 塊備用電池實現 3 分鐘速換電,單日服務 300 次換電需求。
雙槍充電樁搭載數字孿生運維系統,通過三維建模實現設備狀態實時映射:
局部放電監測:通過 UHF 傳感器檢測開關柜放電信號,故障預警準確率達 98%;
溫度場分析:紅外熱成像系統可識別電纜接頭溫升 > 15K 的潛在故障;
預測性維護:基于 LSTM 算法對歷史數據訓練,提前 72 小時預測設備故障。
該系統在青島港的應用中,使設備非計劃停運率從 5% 降至 0.5%,年均維護成本減少 40 萬元。
經濟效益:某 200 萬 TEU 集裝箱港采用雙槍充電樁后,年節省燃油成本 1200 萬元,設備折舊成本降低 25%;
環境效益:年減少二氧化碳排放 1.2 萬噸,氮氧化物排放降低 90%;
效率提升:集卡平均等待時間從 45 分鐘縮短至 15 分鐘,堆場周轉率提高 18%。
優化建議:
在堆場邊緣設置移動充電車,應對突發補能需求;
采用 “充電 + 換電” 混合模式,提升端情況下的補能彈性。
經濟效益:寧波舟山港超充站通過峰谷電價差策略,年節省電費 180 萬元;
效率提升:跨境集卡平均單次補能時間從 1 小時縮短至 20 分鐘;
協同價值:與港口 EDI 系統對接,實現跨境運輸單證與充電預約的自動匹配。
優化建議:
部署 V2G 充電樁,參與電網調峰獲取額外收益;
建立跨區域充電運營商聯盟,實現 “一卡通行”。
經濟效益:濰坊港 “光儲充” 項目通過綠電消納,年降低用電成本 240 萬元;
環境效益:光伏系統年發電量 361 萬 kWh,等效減排二氧化碳 3500 噸;
技術創新:采用高壓并網方案,減少中間轉換環節,提升能源利用效率 12%。
優化建議:
引入氫燃料電池應急電源,保障端天氣下的供電可靠性;
構建港口能源數字孿生體,實現多能流協同優化。
電網容量瓶頸:2000A 的港口變壓器在同時為 10 臺雙槍樁供電時,需配置 500kVar 動態無功補償裝置;
電池兼容性:不同品牌電動重卡的 BMS 協議差異導致充電成功率波動 ±15%;
數據安全:充電樁與港口調度系統的通信需滿足等保三級要求,加密傳輸時延應≤20ms。
超充技術突破:液冷超充樁可實現 1.5C 充電倍率,2027 年有望量產;
智能電網協同:通過區塊鏈技術實現綠電溯源,支持碳足跡認證;
數字孿生深化:構建 “物理設備 - 數字孿生 - 云端決策” 三級架構,實現故障預測準確率 > 95%。
跨區域補貼機制:建議建立長三角、珠三角港口群的充電補貼互認體系;
車樁網一體化:推廣 “車電分離” 融資租賃模式,降低港口設備采購成本;
碳交易應用:將充電樁綠電使用量納入碳交易體系,預計 2025 年可產生額外收益 0.05 元 /kWh交通運輸部。
港口雙槍直流充電樁通過多場景適配、多能源協同、多系統聯動的技術路徑,已成為港口電動化轉型的核心支撐。其在集裝箱碼頭、跨境樞紐、綜合能源港等場景的應用,不僅降低碳排放,更通過智能調度與商業模式創新創造了新的價值空間。未來需進一步突破電網容量瓶頸、完善政策支持體系,并加速與人工智能、數字孿生等技術的融合,為構建零碳港口提供堅實的基礎設施保障。在具體實施中,應根據港口類型、作業特點進行定制化方案設計,同時加強與電網、船公司的協同,實現經濟效益與環境效益的化平衡。