近年來，我國集裝箱碼頭的吞吐量持續(xù)上升，集裝箱碼頭的能源消耗及燃油作業(yè)設(shè)備的尾氣排放也隨之增長。目前，國內(nèi)集裝箱碼頭堆場主要采用輪胎式集裝箱門式起重機（RTG）作業(yè)，近些年部分堆場采用的軌道式集裝箱門式起重機是電動方式。傳統(tǒng) RTG 為柴油機驅(qū)動，在作業(yè)過程中產(chǎn)生柴油消耗，且伴隨廢氣排放、噪音污染等問題。為解決上述問題，響應(yīng)國家節(jié)能減排政策，自 2006 年開始我國集裝箱碼頭采用電動輪胎式集裝箱門式起重機（E-RTG）替代傳

統(tǒng) RTG，目前國內(nèi) RTG 電能替代數(shù)量約完成 90%以上。目前堆場設(shè)備有三種常見的供電方式：電纜卷筒式、低架滑觸線式、高架滑觸線式供電方式。

一、電纜卷筒供電方式

電纜卷筒供電方式的 E-RTG 是在傳統(tǒng) RTG 的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上，增加一套市電供電裝置，在 RTG 門架側(cè)方設(shè)置一個電纜卷筒，電纜卷筒上盤繞有供電電纜，電纜的一端與 E-RTG的供電回路連接，另一端通過下部的導纜架連接至地面快速接頭，再通過鋪設(shè)在地下的電纜槽連接至市電接電箱。電纜卷筒式 E-RTG 結(jié)構(gòu)示意圖如圖 1 所示。

E-RTG 移動作業(yè)時，電纜卷筒根據(jù)移動距離轉(zhuǎn)動收放電纜。另外，通常情況下電纜卷筒式 E-RTG 會配備一臺柴油發(fā)電機或鋰電池組作為轉(zhuǎn)場動力源。當需要轉(zhuǎn)場時，E-RTG先移動到地面接電箱附近，將電纜收卷到電纜卷盤中，由地面操作人員拔下接電插頭，然后切換至柴油發(fā)電機或鋰電池組動力模式，進行轉(zhuǎn)場。

二、低架滑觸線供電方式

低架滑觸線式 E-RTG 由 RTG 主體、集電小車、剛性滑觸線、滑觸線支架、地下電纜、轉(zhuǎn)場柴油機或鋰電池組等部分組成。在集裝箱堆場的箱區(qū)內(nèi)架設(shè)剛性滑觸線供電線路，其高度一般在整機底梁的高度附近，約 2~3m；水平方向每隔約 3m 左右設(shè)置滑觸線支架，為滑觸線提供支撐；滑觸線通過鋪設(shè)在地下的電纜連接至配電箱，取用市電為供電電源；在 E-RTG 兩側(cè)設(shè)置可伸縮式的集電小車，作業(yè)時集電小車通過連接滑觸線與機體供電回路，實現(xiàn)為 E-RTG 供電。低架滑觸線式 E-RTG 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖 2 所示。

當 E-RTG 在箱區(qū)作業(yè)時，電力經(jīng)過滑觸線、集電小車，傳輸?shù)?E-RTG，E-RTG 沿低架滑觸線移動，實現(xiàn)對整個箱區(qū)的工作覆蓋。當 E-RTG 需轉(zhuǎn)場時，切換至柴油發(fā)電機或鋰電池組模式供電，轉(zhuǎn)到指定堆場后，集電小車連接至低架滑觸線，重新切換為市電供電。

三、高架滑觸線供電方式

高架滑觸線式 E-RTG 主要由 RTG 主體、塔架、滑觸線、集電器、吊索系統(tǒng)、避雷系統(tǒng)等組成。該系統(tǒng)通過架設(shè)高空、銅滑線作為載流導體，滑觸線的高度高于整機的*大高度，一般高度在 25m 以上；以承重鋼絞線作為吊索系統(tǒng)承載滑觸線的重量并保持銅滑觸線的水平；水平方向每隔一定距離設(shè)有塔架支撐；E-RTG 上設(shè)置類似無軌單車的導電弓的集電器，集電器接觸滑觸線時傳輸電能為 E-RTG 供電；另外，由于高架滑觸線安裝高度較高，需設(shè)置避雷系統(tǒng)。高架滑觸線式 E-RTG 結(jié)構(gòu)示意圖見圖 3。

當 E-RTG 在堆場箱區(qū)內(nèi)作業(yè)時，高架滑觸線上的電能通過頂部集電器傳輸至 E-RTG 的供電回路。E-RTG 可沿高架滑觸線布置方向水平移動；集電器具有一定擺幅，容許E-RTG 在偏離高架滑觸線一定范圍內(nèi)移動作業(yè)。沿 E-RTG跑道過 0°街區(qū)時無須切換動力；90°轉(zhuǎn)場時一般需要柴油發(fā)電機組或鋰電池組提供轉(zhuǎn)場動力。

四、E-RTG 不同供電方式的比較

不同供電方式的 E-RTG 系統(tǒng)有著各自不同的特點和適用性。下面從場地占用、供電效率等多個方面對上述三種不同 E-RTG 供電方式進行比較，比較結(jié)果見表 1。

電纜卷筒式 E-RTG 初期投資較小，由于電纜卷筒機構(gòu)的存在，導致機上結(jié)構(gòu)稍復雜，使用及維護操作繁瑣；地面電纜易磨損，轉(zhuǎn)場時需人工插拔電纜，存在一定安全隱患。適用于中小規(guī)模、作業(yè)密度較小的堆場。

低架滑觸線式 E-RTG 具有初期投資適中、維護便利等優(yōu)點，近期以來結(jié)合自動取電技術(shù)的應(yīng)用，解決了 E-RTG轉(zhuǎn)場問題，因而低架滑觸線型式得到了一些港口企業(yè)的廣泛關(guān)注和應(yīng)用，適合用于重大規(guī)模、中等工作密度的堆場。高架滑觸線供電方式的 E-RTG 與低架滑觸線供電方式相比，過街區(qū)相對容易，保持了 RTG 的機動靈活性，但建設(shè)中需考慮系統(tǒng)的防臺、防雷、防凍，且初期投資相對較大，適用于規(guī)整和狹長的中大規(guī)模、中大工作密度的堆場。

五、存在問題及建議

1.目前部分碼頭有一些輪胎式集裝箱門式起重機沒有進行油改電，還是以柴油發(fā)電機組供電，主要是考慮碼頭停電時方便使用。這部分設(shè)備（部分碼頭占比 20%以上）待時機成熟時進行改造仍有很大節(jié)能減排潛力。

2.部分集裝箱碼頭將輪胎式集裝箱門式起重機改為“柴油發(fā)電機組-儲能裝置”混合動力的形式，由于仍然依靠柴油機驅(qū)動，仍有一定的節(jié)能減排潛力。

3.大部分碼頭以上三種供電方式的輪胎式集裝箱門式起重機轉(zhuǎn)場作業(yè)時，仍采用柴油發(fā)電機組或“柴油發(fā)電機組-儲能裝置”混合動力形式供電，短時仍存在廢氣污染問題，若采用鋰電池動力轉(zhuǎn)場則可實現(xiàn)其真正的零排放。