日本正在建造一艘新型混合动力船。这艘船预计全长 70 米,载重 499 总吨位,主要用于运载钢铁材料。
系统集成商西芝电机株式会社(总部位于东京以西约 500 公里的姬路市)的一位发言人称:“这艘船通过一项以促进近海货运节能减排为宗旨的政府项目获得了资金支持。因此,提高效率是此项目的关键。我们提供的混合动力推进系统采用了 ABB 生产的多传动。”
紧凑型液冷多传动
ABB 为该船提供的 ACS880LC 多传动配有三台逆变器,两台推进电机和一个推进器各用一台。这款多传动配有高效液冷系统,因此结构非常紧凑,适用于空间有限的船舶。ACS880 液冷多传动采用涂层电路板,适用的温度范围更宽,柜体全封闭,专为承受船上振动而设计,可适应各种海上运行条件。
船上的多传动内含两个直流馈送单元(DFU)和双备份优化局域电网变流器 TM 用于辅助负载。DFU 可将超级电容器或本例中的蓄电池等储能装置或能源连接到传动系统的公共直流母线上。电能既可以从母线充入蓄电池组,也可以将其储存的电能释放回母线。该船就是这样以蓄电池供电,实现零排放运行的。
ABB 全球产品经理 Jarkko Mattila 称:“我们开发 DFU 的初衷就是为了迎合海运行业的需求,该设备专为混合动力船或纯电动船而设计,占地面积非常小。DFU 通常用于重载补偿、峰值负载补偿或动力推进。”
该传动系统的优化局域电网变流器 TM 采用 ACS880 液冷多传动直流电压,并以稳定电压和频率将其转换为交流电。此过程可为船舶辅助负载供电,如导航设备、泵、风机和照明等非推进应用。
ABB 多传动支持在不同负载条件下,实现灵活高效的能量传输,还可以削峰填谷。因此可帮助运营商尽可能减少燃料消耗,降低维护成本,并根据需要实现零排放运行,以减少当地空气污染。
ACS880 液冷多传动还配有岸电接口,该接口对于实现港口减排目标的重要性越发显著。船舶通过岸电接口连接港口电网,不仅可以实现节约燃料和促进零排放的目的,还可以降低发动机噪音和振动。
节能增效和灵活性
随着排放法规日趋严格,迫使船舶行业朝着环保和节能的方向发展,混合推进系统和电气化因此成为当下的关注热点。首要问题是减少能源消耗,消除港口排放和噪音污染。
为了实现减排目标,船上能源组合也在发生变化,但是放眼中期来看,哪种能源会成为主导尚不明朗。这种情况下,电力传输系统就成了一种面向未来的灵活方案。
技术合作与认证支持
电气化快速发展意味着海运业正在经历重大转型。ABB 专业船舶工程团队致力于为愿意采用新技术的客户提供支持。
Jarkko Mattila 解释称:“我们的工程师从一开始就与西芝团队建立了密切合作。我们贡献了船用直流电网应用方面的专业知识,提供了系统级支持,并就系统各项技术方面展开了深入的讨论。在我们的共同努力下,船主收获了一套超高效解决方案。我们与西芝的合作非常顺利,很高兴能与如此专业的系统集成商合作。”
此外,一位 ABB 专家还与认证机构日本海事协会(ClassNK)建立了合作,以确保 ACS880LC 多传动能够获得相关海事标准认证。
这艘混合动力船将于 2023 年 4 月下水,下水后,可帮助减少日本近海船运业的排放量,而近海船运业在日本货运系统中有着举足轻重的作用。