船舶动力系统节能技术动态.doc

船舶动力系统节能技术动态随着船舶燃油价格的上涨，船舶节能技术得到了广泛的关注。我国能源形式严峻，节能已经成为国民经济发展中的重要任务。船舶是高能耗的运输工具，研究和应用节能技术，降低船舶能耗，不仅可以为航运企业节省燃油费用，还可以减少船舶造成的环境污染，获得经济和环保双重效益。本文重点介绍船舶动力系统方面的节能技术动态。一、韩国船舶新技术可省50%燃料费韩国大型造船企业STX海洋造船9月21日表示，该公司开发的船舶节能成套技术已经准备好接受订单。该技术能大幅减少船舶运行中的二氧化碳排放量，最多可节省50%的燃料费用。STX将这项技术称为绿色之梦研发项目(Green Dream Project)。STX是在全球加强尾气排放限制和油价持续上涨的大背景下，从20XX年开始组建专门机构推进绿色之梦研发项目的，现在项目已经完成。STX认为，采用该成果建造的生态船舶(ECO-Ship)将在未来20年内满足不断完善的环保规范，改写全球造船业的市场格局。绿色之梦研发项目采用了一系列绿色技术和绿色理念。最主要的改进之一是船舶推进系统。虽然螺旋桨桨叶数量越少推进效率越高，但目前大型船舶多采用4至5个桨叶的多桨叶螺旋桨，以降低推进器的震动和噪音。STX项目组利用该公司在螺旋桨宽弦叶尖(Wide Chord Tip)领域的技术积累，设计了全新概念的叶片，将震动和噪音降低到可接受水平，大幅提高了燃效。ECO-Ship将不再使用传统的船用C级重油作燃料，而改用更高等级、提升了环保性能的燃料。采用高等级燃料能够提升燃料效率41%，减排45%。同时氮化物和硫化物的排放也大幅降低。此外还开发了安装于船舶尾部的整流板以提高船舶的流体力学性能。节能船舶还将安装风力和太阳能发电设备，以及回收发动机尾气能量的余热发电装置。STX表示，建造一艘ECO-Ship船舶将会增加部分费用，但由于该船节省燃料的特性，这些额外增加的费用能够在3年内得以回收。(信息来源：)二、现代重工建造韩国国内第一艘混合动力船。韩联社首尔9月18日电，同时将引擎和电动机作为动力源的混合动力船舶在国内首次面世。现代重工于18日上午11时30分在蔚山总部举行了海洋警察厅3000吨级警备救助艇太平洋9号的下水仪式。太平洋9号长112.7米，宽14.2米，最高航行速度为28节。特别是这次改变原来通过2个1万马力级柴油引擎驱动的方式，追加搭载一个750千瓦级电动机，从而使该舰成为国内第一艘混合动力船。如果以12节以下速度进行低速航行，就没必要启动主引擎，完全可以靠电动机向前行驶。现代重工介绍称，通过采用混合动力方式的动力体系，可以大幅减少船舶的震动和噪音，而且通过节省25%左右的燃料，可以取得将二氧化碳年排放量约减少10吨的效果。(信息来源：)三、新型动力系统研发动态瓦锡兰公司推出Energopac舵/桨联合系统。这种新型联合系统能够优化舵系与螺旋桨之间的协作，从而提高推进效率。使船舶节省高达9%的燃油。罗罗公司为两艘汽滚船配套新型推进系统。这种推进系统由完全以天然气为燃料的发动机、侧推、螺旋桨、减速齿轮、舵、液化天然气存储和处理设备等构成。与传统动力系统相比。能使船舶的二氧化碳排放量减少2 0%、氮氧化物排放量减少9 0%。沃尔沃遍达公司推出IPS900/IPS800型动力系统。IPS系统主要由该公司的柴油机和吊舱构成。其紧凑的设计有助于减少燃油消耗量。显著降低船舶噪音。并提升其操纵性能。该系统可应用于长100英尺的船艇。F4650型混合动力系统。德国采埃孚集团和意大利法拉帝集团联手研发成功的F4650型混合动力系统组合了离合器和由锂电池提供电力的电动机。船舶采用这种动力系统后，可长时间地不用柴油机而由以蓄电池为动力的电力推进系统来推进。可大量节约燃油、降低排放。这种混合动力系统适用于游艇、快艇、渡船、海上供应船等船舶。(参考文献：军民两用技术与产品，20XX年第2期)四、船舶发动机余热回收系统研发动态日本开发涡轮增压器发电系统。日本西芝电机公司与三井造船、新能源产业技术综合开发机构(NEDO)近日联合开发出用于大型集装箱船等船舶的涡轮增压器发电系统。该系统拥有1000千瓦级的发电能力，能够将发出的电能进行频率变换，预计将于20XX年进行实船应用。此次开发的系统把用于推进的柴油发电机的涡轮增压器与新开发的高速发电机相连，将发动机余热回收为电能，供船内使用，回收的电能相当于一台用于电力供给的柴油机发电装置所发电量。此外，使用该系统，船舶的CO2排放量最高可减少4.6%，还可减少燃料的消耗。Navy SBIR项目：电力电子设备冷却用直接能量转换装置的开发。在美国海军未来军船上采用的综合电力系统将使全船遍布的低品质(即低温)热负载远超出当前的舰载系统水平。更多带高功率转换模块相关系统的引入(如：电力推进系统、大功率雷达以及其它舰船日用载荷等)，在工作环境所产生的热量将远大于在DDG51舰上所检测到的。目标：开发可散热300-1000 W/cm2、使结温达到最大值(Si固态器件150，SiC器件300)的固态余热回收系统。如果集成到某一电子模块中，则固态余热回收装置在升高到大于或等于原电力电子模块的温度时将呈现电气绝缘性。阶段I：验证拟建固态余热回收系统的可行性。该技术可根据外界环境变化进行控制和操作，建立性能指标及规格，分析在环境及运行风险时所提方案的可行性。开展包含产品开发各节点在内的试验及方案评估以验证其性能和适用性。通过利用实验室现有条件论证其实用的可行性。阶段II：开发、演示并制造由阶段I所确定的样机。在实验室条件下验证样机性能符合阶段I的设定目标。鼓励相关的功率电子厂商开发可与PCM集成的精巧模块。阶段III：与海军和电力电子生产厂商协同工作。作为当前在海军功率转换模块中的应用，将余热回收装置集成到功率模块中。硬件集成后将在广范围的多种条件下进行性能验证演示。潜在的军民两用趋势：该技术可在对热