中国一点儿都不能少,我们必须能够自由地航行在大海上!
闭关锁国的年代,我们不需要海洋;贫穷落后的中国,海洋对于我们也只意味着几条鱼虾,但是一个强大的中国需要什么呢?
我们必须成为一个海洋国家!政治上要求我们走向海洋;经济上要求我们走向海洋,开发海洋。为了保障这一切,我们必须能够自由地航行在大海上!
随着全球能源短缺,环境污染和气候变化等问题的日益严峻,新技术和新能源的开发,使船舶推进的新发展正方兴未艾。中国已经跃升为世界第二的造船大国,但主要设备大都依赖进口。核心技术和关键设备仅有几个少数国际著名公司提供。本文将围绕船舶节能减排和新能源利用,介绍船舶电力推进系统的新技术和新进展,让我们共同努力,让我国从造船大国跨越到造船强国!
顾名思义就是船舶的全部设备都采用电气装置或电力传动。这是因为电能的传输和利用要比其他能量更为简便和高效,特别是电能的控制与电力传动控制也更易实现自动化和信息化。
纯电动船舶是电力推进系统是未来船舶技术的研究前沿,其具有较好的经济性、操纵性、安全性以及低噪音、低污染等优点。
由于受发电方式、功率密度以及储能技术的影响,现阶段大多数的纯电动船舶电力推进系统不能达到高性能的速度、加速度和自控性,其续航能力也受其电池容量制约。船舶混合动力技术有助于缓解能源环境问题与技术不成熟之间的矛盾,为船舶从传统的柴油机推动过渡到绿色推进提供可行性方案。
近年来,在太阳能、风能、氢能、海洋能、地热等资源的利用发面进行了研究探索,在光伏发电、风力发电和燃料电池等方面取得突破和进展,并在可再生能源发电、分布式电力系统、智能电网等领域取得了实际应用。上述技术在船舶中的应用则成为近年来探索船舶未来动力与推进方式变革的研究热点。
(1)太阳能光伏电池驱动船
太阳能船舶
名字来自于托尔金(J.R.R.Tolkien)的小说《指环王》,耗资1250万欧元,船身长31米,可容纳40名乘客,其表层铺有500平方米的太阳能电池板,该船的最大速度达到每小时14海里。
“TuranorPlanetSolar”号太阳能电动船
(2)风力驱动船舶
在蒸汽机发明以前,人类的航海几乎都是采用风帆来驱动船舶。只是在蒸汽机、内燃机等动力出现后,采用螺旋桨的机械驱动方式逐步取代了风帆驱动方式。
在石油短缺并即将耗尽的今天,人们自然而然地回想到再次使用风力来驱动船舶的可能。
“SeaCloud Hussar”号风电混合动力游船
(3)燃料电池船
这种电池成功地应用于阿波罗(Appollo)登月飞船。从60年代开始,氢氧燃料电池广泛应用于宇航领域,同时,兆瓦级的磷酸燃料电池也研制成功。从80年代开始,各种小功率电池在宇航、军事、交通等各个领域中得到应用。
由于燃料电池具有许多优点,它也被航运、造船界所关注。但是都还在研究试设计阶段,尚未有试验船的报道。
未来船舶发展趋势
虽然,目前船舶新能源的利用尚处于研究探索阶段,但未来的应用前景光明。未来的新能源船舶将利用风能、太阳能、氢能等多种能源,组成混合电源与电力推进系统。
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