《可再生能源与可持续能源评论》（Renewable and Sustainable Energy Reviews）2023年第178卷发表的综述文章《Electrification of onshore power systems in maritime transportation towards decarbonization of ports: a review of the cold ironing technology》由Nur Najihah Abu Bakar（丹麦奥尔堡大学微电网研究中心与马来西亚玻璃市大学电气工程技术学院）、Najmeh Bazmohammadi、Juan C. Vasquez和Josep M. Guerrero（均来自奥尔堡大学微电网研究中心）合作完成。该论文系统回顾了冷熨技术（Cold Ironing, CI）在港口脱碳中的应用，探讨了其技术原理、标准化进程、经济与环境评估，以及与微电网协同的潜在价值。

主要观点与论据

1. 冷熨技术的核心原理与港口脱碳潜力

冷熨技术指船舶靠泊时关闭辅助柴油发电机，转而接入岸电系统供电。其核心优势在于：
- 减排效果：据测算，使用岸电可减少船舶靠泊时95%的废气排放（包括NOx、SO₂、CO₂和PM），同时消除噪音与振动污染（文献[14, 27]）。例如，瑞典哥德堡港通过高压岸电（HVSC）系统实现年均减排CO₂ 9,000吨（文献[15]）。
- 技术分类：岸电系统分为低压（LVSC，380-690V）和高压（HVSC，6.6-11kV）两类。HVSC因电缆数量少、兼容性强（需船载变压器）成为主流方案（文献[25]）。

2. 标准化与实施挑战

国际电工委员会（IEC）与IEEE联合制定的IEC/ISO/IEEE 80005标准规范了岸电的机械与电气接口（如插头规格、电压频率匹配）。但技术推广仍面临以下障碍：
- 高成本：港口单泊位岸电设施建设成本达30万至400万美元，船舶改造费用约100-200万美元/艘（文献[51]）。
- 运营复杂性：船舶电压频率差异（50Hz/60Hz）需配置电力电子转换器（PEC），占总投资成本的60%（文献[35]）。
- 同步问题：并网时的电压相位匹配需精确控制，否则可能引发涌流（文献[42]）。

3. 经济与环境评估模型

论文提出双重视角的评估框架：
- 港口运营商：年化成本（Ca_port）包括设施建设、运维及购电费用，收益来自电费差价（γa-γb）和社会健康效益（ω）。例如，洛杉矶港通过补贴政策将投资回收期（PBP）缩短至7年（文献[82]）。
- 船东：使用岸电的年成本（Ca_ci）需对比传统低硫油（LSFO）方案。若船舶年靠港时间超过21小时（如集装箱船），岸电经济性更优（文献[16]）。

4. 微电网协同的增效路径

通过整合可再生能源（RES）与储能系统（ESS），港口微电网可提升岸电的环保与经济性：
- 案例：美国圣地亚哥港的微电网系统（700kW光伏+700kW储能）支撑岸电运行，减排85%-100%（文献[93]）。
- 三类协同模式：
- 岸侧微电网（如风电+光伏）降低电网依赖；
- 船载微电网（如锂电池+柴油机）实现离岸充电；
- 双向系统（如荷兰鹿特丹港的11GWh光伏+ESS）实现能源交易（文献[98]）。

论文价值与意义

该综述首次系统梳理了冷熨技术的全链条问题（技术、政策、经济、环境），并提出微电网协同的脱碳路径。其核心贡献包括：
1. 跨学科整合：结合工程标准（IEC 80005）、环境政策（IMO硫限制）与经济模型（成本效益分析），为政策制定者提供决策依据。
2. 实践指导：指出集装箱船与邮轮因靠泊时长长（>21小时）应优先推广岸电（文献[17]）。
3. 创新方向：建议开发动态定价算法（TOU）与电池交换技术（BST）以解决充电效率问题（文献[4, 92]）。

亮点与前瞻性

• 数据驱动：引用欧洲替代燃料观测站（EAFO）的全球岸电设施数据库（文献[15]），量化了技术渗透率不足的现状（全球仅1%港口部署）。
  
• 政策建议：呼吁欧盟通过“污染者付费”原则强制岸电使用（类似加州法规），并设立碳税补贴机制（文献[85]）。
  
• 技术融合：提出将船舶ESS作为微电网的分布式节点，实现港口能源系统的弹性优化（文献[100]）。
  

该论文为港口脱碳提供了技术-经济-政策的全景视角，其提出的微电网协同模式或将成为未来十年海事能源转型的关键解决方案。