储能 - 现在与任何船舶类型相关

作者:Sveinung Odegard1 十一月 2018

关于快速发展的车载电池技术主题的入门读物。

储能本身实际上是旧闻。由于帆被拆除,商船已经使用安全存放在船上的某种能量越过海洋。无论是煤炭,柴油,汽油还是天然气,无论能源类型如何,船上安全存储对于安全和完成计划行程至关重要。另一方面,在推进系统中积极使用电池是相对较新的。它始于较小的船只,但在几年内扩展到​​中型和大型船只。

提高性能和安全性
容量和容器类型增长的关键之一是新设计超出了由电池故障引起的所需热保护,通常称为热失控。例如,Corvus在多次测试中证明,一个电池上的注射失败不会扩散到相邻的健康细胞。 Corvus还推出了一种电池解决方案,可将任何潜在的气体排出电池室,并进入安全区域。这些成就与有源电池管理系统相结合,大大提高了对电池技术的信心。该技术现已被认为是船上能量传输的可行且安全的方法。

电池有什么独特之处?
电池是唯一可以立即从提供能量转移到吸收过多能量的主要能量存储系统。描述这个的最好方法是将它与盘绕弹簧进行比较。您可以进一步压缩它,从而使其更强大,或者您可以释放它以允许它为您完成工作。简单地解释一下,这正是电池可以为您做的事情。此功能是独一无二的,应归功于电气公司开发的功率半导体技术。 ABB于2011年推出了板载直流电网,成为船舶行业的先驱。
许多其他公司迅速采用匹配解决方案,目前有多家集成商积极在其解决方案中使用电池。

充分利用电池:计算方式
任何新技术的最终目标都是能够更高效,更少污染,降低成本和提高安全性。那么我们怎样才能做到这一点?下面列出了今天所有者/运营商在使用该技术时所欣赏的一些功能:

  • 零排放 :渡轮是这里的赢家。他们中的大多数都在两个特定的码头之间,并在车辆卸载和重新装载时在每个码头充电。到2020年,仅挪威就将拥有50艘电池驱动的渡轮。欧洲和加拿大也开始这样做,许多电池渡轮正在建设中。在电池技术的推动下,任何每天定期多次停靠的船舶都是零排放的可行候选者。
  • 无排放区域 :任何进入城市范围的船舶将来都将受到严格审查。人们的健康和舒适与空气质量直接相关。安装电池后,船只可以在有限的时间内实现零排放;无论是在城市的码头,还是进入峡湾或类似的污染区域。如今,混合动力RoPax渡轮通常仅通过电池电源进出港口。在开阔水域,他们仍然需要发动机,但他们通过给电池充电并为下一个港口做好准备来优化它们。探索游轮也会这样做,但也会进入原始和敏感的景观。
  • 高峰剃须 :许多船只都有高功率需求的短峰 - 有时被称为“电力小时”。电池可以提供动力提升,使船舶的总额定功率高于船上的总柴油功率。渔船就是这种做法的一个很好的例子。它们在牵引倒档时具有峰值功率,但也有长时间的空转推进力。电池将提供峰值功率,并在船舶功率过大时通过充电来优化功率。有趣的是,拖船也是这方面的优秀候选者,因为他们只是简单地使用他们在典型工作日安装的巨大柴油动力。减少发动机尺寸与电池相结合将有助于该车队变得更加高效和环保;在码头充电时实现零排放。该技术使拖船主要以电池运行,柴油发动机仅作为备用。
  • 纺纱储备 :海上的某些作业需要旋转储备。简而言之,这意味着发动机的突然停止或动力损失不应对船舶位置或操作产生影响。如今,通过在线运行更多的发动机来实现这种旋转备用。这样做的缺点是发动机负载极低,运行时间不必要。随着当局和其他利益相关者越来越多地开始接受电池作为旋转备用电池,它允许操作员关闭仅用于旋转备用电池的空转发动机。对于以DP模式运行的船舶而言,这通常是石油和海上工业的强大益处。
  • 更快的响应 :电池可以在短时间内适应大的负载变化。这种优势已经证明在通常具有更长响应时间的燃气发动机上特别有效,并且当燃料电池技术作为基本负载供应商时被认为是完美的合作伙伴。今天有多个OSV和渡轮在船上配备燃气发动机和电池。
  • 负载均衡 :任何在暴风雨期间进入发动机室的人都知道柴油发动机在船舶乘坐波浪时保持速度的难度。这种动力泵送降低了效率。电池可以用来平衡负载,提高效率 - 在大海运输过程中节省多达10%的燃料。
  • 沉默的船只:想象一下,在没有发动机运转的噪音敏感区域巡航;例如,赏鲸,风景峡湾游轮,科学操作和地震作业。在没有发动机运转的情况下操作船只几个小时的机会仍然有许多尚未开发的机会。
  • 冗余 :使用电池,不仅可以提供一个更多的电源,与内燃机完全不同的能源开辟了其他可能性和优势。这可能有益于诸如消防和气体终端支持船等危险任务。
  • 更便宜的燃料 :最后,电力 - 取决于来源和当地经济模式 - 可以比运行柴油发动机便宜。它不会在当地污染,如果电力来自清洁电力,它不会全球污染。


简而言之,电池代表了多种方式,可以显着减少虚拟任何容器类型的运行时间,最终最大限度地减少昂贵的维修间隔,节省燃料和发动机上的无数其他工作。这个概念有腿,现在在美国使用。今年,旧金山的All American Marine和Red and White Fleet宣布推出Enhydra,这是R&W乘客游览船队的最新成员。这艘128英尺长的LOA铝制单体船具有30英尺长的横梁,是北美最大的锂离子电池电动混合动力船,根据“USCG Subchapter K”认证建造。


推进式集成商或600人乘客的船只是BAE系统公司,他们提供HybriDrive推进系统,包括发电机,推进功率转换器,房屋负载电源和控制系统。毫无疑问,更多这类船只正在上路。它甚至可能非常适合您的操作。


Sveinung Odegard是北美Corvus Energy的销售经理。他曾参与挪威的混合动力和所有电力项目,并将他在欧洲的工作与居住在华盛顿州西雅图的工作相结合。 Odegard还拥有并经营一家专注于北美市场绿色海洋技术的小型企业。


本文首次出现在MarineNews杂志的11月印刷版中。

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