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基于豐富的產(chǎn)品，針對不同行業(yè)特性，深入場景，提供智能制造綜合解決方案，助力企業(yè)智能化改造和數(shù)字化轉型。 -
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EN《MAROPOL附則VI》強制實施：軸帶發(fā)電技術快速提高船舶能效，大幅減少排放
發(fā)布時間：
2024-11-21 10:06
國際海事組織（IMO）規(guī)定自2023年1月1日起，“MARPOL附則VI-防止船舶造成空氣污染規(guī)則”的修正案，強制實施。
部分船舶已經(jīng)開始采用新的技術或者裝備來提高能效、減少排放，其中船舶軸帶發(fā)電技術是一種架構簡單、投資性價比高的方案。
PART/1 提效減排｜軸帶發(fā)電技術
船舶軸帶發(fā)電技術，是由船舶主發(fā)動機來驅(qū)動軸帶發(fā)電機，利用主發(fā)動機的富裕功率進行發(fā)電，從而替代船上輔助發(fā)電機發(fā)電技術。該技術在幾乎不提高主發(fā)動機能耗基礎上，直接減掉了輔助發(fā)電機能耗，從而達到幫助船舶實現(xiàn)節(jié)能、減排的目的。
目前主流的軸帶發(fā)電技術有兩種：一種是齒輪箱升速軸帶發(fā)電技術和直驅(qū)軸帶發(fā)電技術。
- 齒輪箱升速軸帶發(fā)電技術
齒輪箱升速軸帶發(fā)電技術通過齒輪箱將主發(fā)動機的低速動能轉換為高速動能，驅(qū)動高速同步發(fā)電機發(fā)電。該技術優(yōu)點是發(fā)電機尺寸小、成本低，但存在齒輪箱易磨損、維護成本高和機械應力大等問題。此外，常用的不控整流變頻器限制了軸帶發(fā)電機的轉速范圍，影響了主發(fā)動機效能的發(fā)揮。
- 直驅(qū)軸帶發(fā)電技術（高效/可靠/成本低）
采用主發(fā)動機直接驅(qū)動同軸軸帶發(fā)電機進行電力生成，這一設計簡化了傳動結構，省去了傳統(tǒng)系統(tǒng)中的齒輪箱，從而減少了日常機械維護和保養(yǎng)的需求。此外，該方案中的變頻器采用了全控整流技術，這不僅提高了系統(tǒng)的整體效率，還顯著擴展了軸發(fā)系統(tǒng)能夠適應的主發(fā)動機轉速范圍，增強了其在不同工況下的適應性與穩(wěn)定性。這種創(chuàng)新配置使得整個發(fā)電過程更加高效、可靠，并且降低了長期運營成本。
PART/2 變頻器｜直驅(qū)軸發(fā)技術核心部件
基于直驅(qū)軸帶發(fā)電技術需求，上海新時達開發(fā)了AS710M系列變頻器作為軸帶發(fā)電系統(tǒng)的核心部件。這是一款共直流母線架構的水冷散熱工程傳動變頻器產(chǎn)品。?采用模塊化設計，有采用可控硅的三相全橋整流單元，有采用IGBT器件的三相全橋逆變單元，可以通過靈活的單元組合，配置成兩象限變頻器、四象限變頻器或者多傳動變頻器。?其控制單元可以搭載多種類型的控制算法，可以滿足從船舶發(fā)電側到用電側的各種場景應用。?滿足CE認證要求，產(chǎn)品目前已經(jīng)通過中國船級社認證。
(AS710M單元外觀)
PART/3技術特點｜AS710M系列變頻器
- 無編碼器控制技術
AS710M系列變頻器采用轉子角度自適應控制算法，無需速度傳感器，直接啟動，穩(wěn)定性高。
- PWM全控整流技術
變頻器在1.8倍主發(fā)動機轉速范圍內(nèi)輸出穩(wěn)定直流電，保證高質(zhì)量三相交流電壓。
- 并網(wǎng)沖擊電流小
優(yōu)化的并網(wǎng)控制環(huán)路，手動合閘操作下近似0安培電流沖擊。
- 長時在線組網(wǎng)技術
虛擬同步發(fā)電機控制技術，實現(xiàn)與輔助發(fā)電機長時組網(wǎng)運行，降低軸發(fā)工作應力，延長使用壽命。
- 功率拓展方便
共直流母線架構，模塊化設計，最大輸出功率可拓展至6.4MW。
(功率拓展系統(tǒng)圖)
PART/4實船應用｜新時達&江蘇源上船舶
新時達聯(lián)合江蘇源上船舶電氣有限公司，以AS710M變頻器單元作為核心功率變換器件，共同研發(fā)了船用永磁軸帶發(fā)電系統(tǒng)，現(xiàn)已裝船并成功試航、通過驗收。該成果符合國際海事組織關于MARPOL附則VI修正案的倡議，符合國家“雙碳”戰(zhàn)略，為打造全球綠色航運提供了解決方案。
(成果軸發(fā)系統(tǒng)圖)
各項功能、性能指標均滿足船方要求，船上主要完成的性能試驗項目如下：
1） 軸發(fā)與輔發(fā)長時組網(wǎng)試驗
2） 1.42倍轉速范圍全船供電試驗
3） 壓載泵突加、突減試驗
4） 主發(fā)動機轉速速降試驗
(軸發(fā)變頻柜)
根據(jù)船方提供的數(shù)據(jù)，安裝軸帶發(fā)電系統(tǒng)后，每天平均節(jié)約燃油1噸，每天節(jié)約費用5000元左右，預計一年可節(jié)約125萬元（按照全年運行250天）。軸帶發(fā)電的應用，給船東帶來的經(jīng)濟效益非常顯著，同時對減少碳排放也具有顯著效果。每噸重油大概產(chǎn)生二氧化碳0.8噸，預計全年減少二氧化碳排放200噸，環(huán)保價值非?？捎^。
(實船)
隨著國際海事組織（IMO）MARPOL附則VI-修正案法規(guī)在2023年1月1日的全球強制實施，軸帶發(fā)電作為一種投資性價比高、減排效果顯著、系統(tǒng)架構簡單的方案，即可以幫助船東輕松實現(xiàn)減排目標，又能幫助船東輕松實現(xiàn)利潤創(chuàng)收。在軸帶發(fā)電這種非常復雜的技術應用中，新時達團隊在產(chǎn)品方案設計、現(xiàn)場調(diào)試、內(nèi)部生產(chǎn)及質(zhì)量管理方面都具備了相當?shù)慕?jīng)驗。新時達AS710M系列變頻器，在打造全球綠色航運方面，將大有作為。
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