1 概述
全球燃油价格飞涨，各国对环保、节能要求的不断提高，使得 “油改电 ”ｅＲＴＧ技术得到迅猛发展和提高。 “油改电 ”ｅＲＴＧ是指用电力驱动来代替原来用柴油驱动的轮胎吊，它既利用了电力“清洁能源 ”环保低耗的优点，又具有轮胎吊灵活转场的优点。 “油改电 ”ｅＲＴＧ以其无比的优越性成为国家交通部近期在港，推广 “节能减排 ”技术的带头兵。
“油改电 ”ｅＲＴＧ是新近发展的技术，其发展和完善本身具有一个循序渐进的过程，人们对新技术的认识和要求也在不断提高和完善。本文对不同形式的 “油改电 ”技术特点作一个分析和比较，以期对各个码头选择合适自己的方案提供一些帮助。
2 ＲＴＧ和 ｅＲＴＧ的发展过程
目前世界港口90％以上的集装箱堆场龙门吊是人们熟悉的 ＲＴＧ，它以柴油发电机作为动力，柴油发电机是安装在轮胎吊上自成一体的，所以它具有 “灵活转场 ”的优点。与轮胎吊同期存在的还有一种是轨道吊，它是在轨道上行走的，采用电网供电的形式，具有节能环保的优点。但是由于集装箱堆场龙门吊须 “灵活转场 ”，人们更加愿意选择轮胎吊。
轮胎吊利用柴油发电机作为动力，“喝油 ”厉害，有其先天的 “效率低下 ”问题。轮胎吊柴油发电机的容量必须覆盖吊机的*大功率，而吊机的*大功率仅仅当提升重载集装箱加速运行的一瞬间，使用时间往往只持续几秒，还不到吊机工作时间的 1％，而其它用不到*大功率时候的柴油发电机也必须满速运转，效率非常低下。人们也发展了不少技术来提高柴油发电机的效率，如：柴油机调速、大小柴油发电机、柴油双速发电机、混合动力减小柴油机容量等等。它们的目的是提高柴油发电机的效率或使用率 （通常也就 10％ －30％效率的提升 ），但与使用市电的大型发电机组相比效率仍然很低，成本也高。比较而言，*彻底的方法是采用电网供电来代替柴油发电机，即 “油改电 ”技术。电网供电可以根据需要开关电源和调节电量供给，目前 “油改电 ”节约营运成本可达到 60％ －80％。
*初的 “油改电 ”技术更多从单纯吊装节能效果来考虑，当初也将 “ＲＴＧ油改电描述为需要在 ＲＴＧ上增加一个供电系统。当 ＲＴＧ在堆场上进行正常堆垛作用时，关闭柴油发电机组，将供电选择开关切换到岸电供电；当 ＲＴＧ需要转场时，分离岸电，供电切换到柴油发电机组 ”。而电源的分离和切合、柴油发电机的启动和停止往往为轮胎吊带来很大的不方便性。
而实际中，特别是对于现代规模化集装箱码头，不仅仅是利用 “油改电 ”的节能减排特点，同时还需要充分利用保留轮胎吊 “灵活机动 ”的特点。因此，在油改电方案之初就应该更加注重轮胎吊的转场问题、驾驶问题，*理想的是尽可能“带电转场 ”，减少电源插拔和柴油机启停，同时又不会对驾驶带来大的影响。
3 “油改电 ”岸电上机方式和特点比较目前已有的 “油改电 ”方法是采用电缆卷筒、低空滑触线、高架跨箱区滑触线三种方案。
3．1 电缆卷筒供电方式 （单箱区移动 ）
该技术是*早得到应用的 “油改电 ”技术，在国外个别有环保要求的小型集装箱场地，如挪威奥斯陆港，自 2003年初开始使用。国内 2003年末也在东北一边贸集装箱堆场使用。随后在深圳招商港和上海沪东集装箱码头分别使用。*近由于 “油改电 ”技术的推广应用，部分码头开始大规模地推广，如天津，深圳等地的部分码头年内会有40－50台投入使用。
该技术就是通过将电缆卷筒安装在轮胎吊上，利用供电电缆将市电采集到轮胎吊上 （见图1），其典型特点是：
● 在原 ＲＴＧ基础上再增加一套市电供电装置主 要 有 机 载 变 压 器 （如1000Ｖ／460Ｖ460ｋＶＡ）；电缆卷筒驱动控制柜 （电缆卷筒控制电
源ＰＬＣ变频器 ）；电缆卷筒 （如卷筒外径 4ｍ内径 2ｍ），卷筒驱动电机和支持支架和维修平台；整机重量增加约 3．5ｔ会增加轮胎磨损和电能驱动。
● 轮胎吊跑道上通常需要挖设电缆沟，操作需要防止车辆或者轮胎吊压到供电电缆，从而导致供电电缆受损。往往还需要在轮胎吊加装防撞装置和减速运行。一旦发生碰撞，维护成本较高。
● 由于电缆卷筒的局限，系统增加一定的电缆和变压器损耗，约是总功率的 10％ －15％。
● 移动受限，目前只能单箱区内运行，换箱区工作需要切换电源，启动柴油发电机，需要增加额外 的 时 间。相 邻 间 箱 区 转 场 通 常 在 20－30ｍｉｎ。
● 电源插头由于需安全防水，插拔电源有一定安全性，目前大多需要工程技术部来人帮助。
● 电源插头需要能方便快捷进行电缆插拔，目前主要还采用国外进，部件，可控性差。
● 电缆卷筒需要占用宝贵的运行安全空间（约 30－40ｃｍ，如安装在门架内，可能被吊具和集装箱碰撞，如安装在门架外，可能影响轮胎吊行驶安全）。
● 在已有的应用中表明，防碰撞系统是非常重要的配置，但由于不象低空滑触线可以用固定板做为基准，目前常用的方法 （如激光、超声波 ）还没有很好的解决方案。
● 另外，防碰撞系统仅仅可以减少碰撞事故，但驾驶不方便性仍然存在，往往通过牺牲驾驶速度来完成，这样也影响效率，目前针对该问题已有自动驾驶技术 （如 ＧＰＳ，图像处理技术 ）推出，需要一定的支出。
● 需要有效的换向装置，以确保使用较少的电缆和对电缆弯曲疲劳的影响。
● 机上东西较复杂，使用寿命有限 （部分主要部件寿命仅 5－10年 ），如电缆弯曲疲劳和老化，变频电缆卷筒寿命等，有一定的维护成本。
● 改造费用估算：2台 ＲＴＧ在2×250ｍ堆场范围内，地面供电部分改造费用 160万，机上改造部分 100万，平均每台改造费用为 130万人民币。造价较高。
● 由于其电缆和变压器的损耗，以及轮胎吊重量的增加，在可比条件下，年耗油 55万元的工作频率下，平均每台节约营运成本为在 66％ （上海沪东单位标箱油耗 1．01ｋｇ＝4．55元，单位标箱电耗 2度 ＝1．54元 ），节约效率较低。投资回报期约为 3．5－4年。由于系统的寿命较短，按 10年计算，投资回报期占系统寿命约35％ －40％。
● 该技术地面工作较少，轮胎吊改造可以不占用工作场地，对堆场影响较小。
● 使用该技术的轮胎吊相对完整独立，可以分批分期单独改造，轮胎吊今后转场和利用比较容易。
● 应用面广，适合于不同大小、形状的场地，特别是对小码头，轮胎吊数量少 （10台以内 ）、密度小 （平均每台覆盖 2、3个箱区以上 ），有较高的性价比。
● 该技术相对应用时间较长，且深受主机厂欢迎并积极推广，在市场上有一定的影响力。
另外，
● 由于高架滑触线，不利的一方面它必然存在防雷、防台风、防伏冰问题，它们都可以在设计中专门处理解决；但有利的一方面是它的架线塔可以与照明和监控塔公用，等效于大大降低制造成本。
● 电网供电的轮胎吊还可以进一步引入电网反馈和公共直流母线技术来均衡电能 （由于起重机下放重量时有位能负载转化成电能，现在ｅＲＴＧ是通过电阻损耗掉，利用电网反馈和公共直流母线技术可以把发的电给其它用电单元利用。它们是未来 “油改电 ”技术的必然发展方向，因为可以进一步节约电能 25％ －30％ ），他们需要同一个供电点有 3－5台以上的轮胎吊工作，而前述两种 “油改电 ”方法同一个供电点仅有一台或两台轮胎吊工作，很难均衡电能。
上述三种 “油改电 ”方法不仅适用于老的堆场，对于新的堆场也同样有效。
5 总结
● “ 油改电 ”技术是目前 ＲＴＧ*有效的 “节能减排 ”技术，值得大力发展和推广，有条件的港口应该尽快应用该技术。
● 目前三种方法各有其特点和应用场合，无法完全取代，码头应该根据自己的条件选用合适自己的技术。
● 总体来讲，对于小码头较适合用电缆卷筒方案，中小规模的可选用低空滑触线方案，中大规模的更适合用高架滑触线方案。
● 由于总体性能是高架滑触线*优，低空滑触线居中，电缆卷筒较低。因此，在满足资金、场地、运行条件的情况下，应该按上述顺序选择应用方案。
