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景德鎮(zhèn)西門子代理商
產(chǎn)品時間：2023-12-24
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挪威造船業(yè)歷史悠久。這里的工程師正在開發(fā)高能效、低噪音的船舶驅(qū)動技術(shù)，其安靜程度幾乎可以與潛水艇的驅(qū)動系統(tǒng)媲美?；旌蟿恿夹g(shù)在這里扮演著重要角色。
維京人熱愛他們的船只。這些航海家曾劃著他們的“龍舟”一路航行到達(dá)北美洲。一千多年之后，作為維京人的家鄉(xiāng)之一，挪威依然是全球*的造船基地。時至今日，挪威造船業(yè)的營收仍高達(dá)每年80億歐元。來自斯堪的納維亞半島的船舶設(shè)計師技術(shù)高超，是包括西門子在內(nèi)的許多企業(yè)的棟梁之才。Odd Moen便是這樣一位船舶設(shè)計師。Moen來自特隆赫姆，就職于西門子船舶業(yè)務(wù)部銷售部門，負(fù)責(zé)監(jiān)管分布于世界各地的項目。他的目標(biāo)始終如一：為任何浮在水面上的設(shè)施優(yōu)化改裝驅(qū)動系統(tǒng)。
從鋪管船到科考船，許多海洋活動都受益于西門子安靜、高能效、高適應(yīng)性的柴電驅(qū)動系統(tǒng)。
Moen所在的部門已經(jīng)為200多艘船只配備了全套動力系，大大提高了船舶能效。他說：“我們?yōu)樵S多船只安裝了柴電推進(jìn)系統(tǒng)。在這樣的系統(tǒng)中，船只的推進(jìn)裝置或“螺旋槳”，是由通過柴油發(fā)電機(jī)供電的變頻電機(jī)來推動的。這種設(shè)計令螺旋槳的控制更加精確，從而節(jié)約燃油。”
許多船只都要求必須能在廣闊的洋面上精確移動，或保持在固定的位置上。譬如，在鉆井或維修安裝在海底的設(shè)備時。在這種情況下，驅(qū)動系統(tǒng)通常只需輸出最低功率，輕微轉(zhuǎn)動螺旋槳，以使船只保持原位。較之于速度更快的傳動系統(tǒng)，純柴油驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)輸出功率波動劇烈。因此，其發(fā)動機(jī)往往不能以效率運行。此外，這樣的船只也不能有效利用燃油。
Moen解釋道：“為了使船舶在海面上保持固定位置，或者以很慢的速度移動，所需的推進(jìn)力量有時非常小，甚至不超過調(diào)節(jié)螺旋槳葉片斜度時所需的力量。推進(jìn)器勻速轉(zhuǎn)動螺旋槳，故柴油發(fā)動機(jī)也能勻速運行。”如今，變頻器可以藉由電機(jī)直接控制推進(jìn)器的旋轉(zhuǎn)速度。因此，推進(jìn)器能夠以低得多的速度旋轉(zhuǎn)。
這種配置可以節(jié)約燃油，因為哪怕是低速運轉(zhuǎn)，電機(jī)也能保持高效運行。變頻器控制著電機(jī)和推進(jìn)器的速度。根據(jù)所需推力，變頻器可以調(diào)節(jié)柴油發(fā)電機(jī)所輸出的交流電的頻率和振幅。
根據(jù)不同的船舶類型，柴電推進(jìn)系統(tǒng)由4到6臺柴油發(fā)電機(jī)構(gòu)成。船舶的動力需求決定需要工作的發(fā)電機(jī)臺數(shù)。這樣一來，由于只根據(jù)需要輸出功率，且與螺旋槳的旋轉(zhuǎn)速度沒有直接關(guān)聯(lián)， 所以，柴油發(fā)動機(jī)能高效運行。在推進(jìn)系統(tǒng)荷載變化頻繁的船舶中，這種類型的混合動力系統(tǒng)所實現(xiàn)的節(jié)能，遠(yuǎn)高于將柴油發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能所造成的效率損失。相比于純柴油動力船舶，采用柴電推進(jìn)系統(tǒng)的船舶運行時更加安靜，燃油消耗量最多可減少三分之一。早在1996年，西門子就已開始使用這項技術(shù)。“Skandi Marstein號”是一艘鉆井平臺補(bǔ)給船，它是北海上行駛的*艘配備了柴電推進(jìn)系統(tǒng)的船只。Moen表示：“對我們而言，這艘船樹立了一座豐碑。在為期三天的航行中，‘Skandi Marstein號’的能耗比柴油船低35%。”
鋪管船。多年來，柴電驅(qū)動技術(shù)原理變化不大。然而，通過使用組件，能源效仍然可以得到提升。Moen解釋道：“單個組件的復(fù)雜度越高，項目的復(fù)雜度也隨之增加。”從2016年開始，亦即“Skandi Marstein號”服役整整20年之后，將有4艘配備了柴電推進(jìn)系統(tǒng)的鋪管船下水啟航——這是西門子挪威船舶業(yè)務(wù)部有史以來贏得的最大一筆合同。Moen表示：“盡管‘Skandi Marstein號’超前于它的時代，但它其實只是一輛能浮在水面上的卡車。它負(fù)責(zé)向鉆井平臺運送補(bǔ)給物資，并帶走垃圾。然而，這些新的鋪管船將不得不在更為極端的條件下作業(yè)。它們必須在深海中一動不動地固定在原位，為焊接、隔離和鋪設(shè)管道供應(yīng)充足的電能。”這些船舶長達(dá)150米，其浮性足以承載重650噸的鋪管塔，堪稱真正的龐然大物，并且哪怕是在嚴(yán)酷的條件下，它們也必須保持在固定位置。每一艘船都配備了6臺柴油發(fā)動機(jī)，可以為6臺推進(jìn)裝置及鋪管設(shè)備供應(yīng)電能。不論何時，只有實際所需數(shù)量的柴油發(fā)動機(jī)在工作。這個策略，加上使用電機(jī)，將節(jié)約燃油，降低維護(hù)費用。展望未來，Moen認(rèn)為，類似的傳動系統(tǒng)將在利用電池來抵消推進(jìn)功率波動的混合動力汽車中大有可為。譬如，往返于丹麥與德國之間的“Prinsesse Benedikte號”渡輪采用的就是這種混合動力系統(tǒng)。這艘渡輪每次可運送300多輛汽車和1000多名乘客。這艘長140米的輪船采用了與鋪管船類似的推進(jìn)系統(tǒng)。由功率為17440千瓦的柴油發(fā)動機(jī)提供動力，發(fā)電機(jī)輸出的電能在變頻器的幫助下推動電機(jī)。不過，西門子在這艘渡輪的傳動系統(tǒng)中集成了一個蓄電容量約為2900度的蓄電池。無論渡輪是在航行，還是?？吭诖a頭，這個蓄電池都可以補(bǔ)償電機(jī)不斷變化的用電需求。因此，柴油發(fā)動機(jī)能夠以近乎的效率更加平穩(wěn)地運行。加裝的蓄電池能為渡輪節(jié)約15%的燃油，同時幫助減輕柴油發(fā)動機(jī)的磨損。
對于航程較短并且到港停靠時間較長的船舶，采用全電動推進(jìn)系統(tǒng)的做法是可行的。在這種系統(tǒng)中，將由蓄電池提供動力并在渡輪?？看a頭期間為蓄電池充電。按計劃，*艘純電動渡輪將于2015年投入使用，屆時將橫穿挪威峽灣運送汽車和乘客。
相比于純柴油動力船舶，采用柴電推進(jìn)系統(tǒng)的船舶可以節(jié)約三分之一的燃油。
許多其他類型的船舶也已經(jīng)配備了西門子的驅(qū)動系統(tǒng)。譬如，科考船的受益之處在于它們要求特別安靜的驅(qū)動系統(tǒng)——幾乎與潛水艇的驅(qū)動系統(tǒng)一樣安靜。而就漁船而言，西門子的船舶設(shè)計師能夠?qū)⒋系膬Υ婵臻g增加40%。由于柴油發(fā)動機(jī)不再直接連接推進(jìn)裝置，因此允許以更靈活的方式安裝驅(qū)動系統(tǒng)。這樣就可以更高效地利用空間。
Moen說：“我們總是為每一艘船找到合適的解決方案。”然而，盡管在設(shè)計上有無窮無盡的可能性，他也坦承，為維京船提供解決方案，會是一個無比艱巨的挑戰(zhàn)。當(dāng)然，維京船是高效、節(jié)油的，但在風(fēng)平浪靜的時候，誰愿意來劃槳呢？