航运脱碳的迫切需求正在催生一个前所未有的时代:在可持续燃料、电气化、节能设备和运营优化方面进行新的创新。这要求推进系统具有更高灵活性。
除减排以外,新的船舶电气化技术还将带来其他显著好处,尤其是在应用于液化天然气运输船时。增加载货能力只是其中的一项,您的船舶未来还将获得其他好处。
液化天然气运输船采用一种新式混合电力推进设计,采用五台紧凑型发电机组,而不是传统的两台大型二冲程发动机和四台辅助发电机组。
由于这种设计节省了空间,一艘标准174,000cbm船舶的甲板下方将增加9000cbm的载货能力。
更重要的是,新设计将设备重量减轻了40%以上。这意味着即使装载更多的货物,船舶的总排水量、吃水和船体性能也将与当前设计相同,这使其能够符合标准大型液化天然气终端的要求。
增加的载货空间将实现:
185,000cbm混合电力推进液化天然气运输船
电力推进在许多航运领域已有数十年的使用历史,是一项高度成熟的技术,包括在大型液化天然气运输船领域(目前约有230艘船舶使用电力推进)。
最近,在小型商船和渡轮等领域,由于船东投资于更灵活和面向未来的解决方案,作为机械推进的替代方案,混合电力推进的应用显著增加,这突显了电气化将在海运脱碳中发挥越来越大的作用。
虽然液化天然气运输船的设计航速为19.5kn,但一些消息来源表明,目前其平均航行速度约为15kn。这意味着,如果采用当前的二冲程解决方案,其将无法达到最佳运行状态,且排放量更高。
考虑到当今液化天然气运输船的实际运行情况,新型模块化混合电力推进设计将大致实现以下效益:
燃料消耗减少
温室气体排放减少
甲烷逃逸减少
在新式混合电力推进设计中,蓄能装置(船用电池)将具有更高的负载系数,从而缩短了发动机运行时间。因此,维护成本将显著降低。
由于航行时的动态负荷由船用电池负责应对,发电机组可以在高负荷和稳态负荷条件下运行。运行将会更加高效,发动机的磨损也会减少。
由于模块化布局和配电系统内置冗余,混合电力推进系统具有更高的冗余度。这不仅保证了当前的正常运行时间,而且还考虑到更自动化和无人机舱和船舶运行的长期目标,为未来指明方向,奠定基础。
混合电力推进系统概述
瓦锡兰31发动机平台高度模块化,可以轻松转换使用不同的燃料,包括液化天然气、生物液化天然气、合成液化天然气、重油(HFO)、船用柴油(MDO)和各种生物燃料。该平台还能够混合使用这些燃料(包括可持续方案),目标是在未来能够使用碳中和和零碳燃料。未来燃料的引入肯定会影响到发动机的功率额定值和动态性能,甚至会影响到是否有能够使用未来燃料的新能源装换装置。考虑到这一点,电力推进的灵活性优势也不容忽视,因为这是加速引入未来燃料的关键因素。
由于电池的能量密度不足以满足远洋船舶的巨大能源需求,因此全电池电力推进在远洋货船上的应用尚不具备可行性。然而,未来技术发展将使船舶电池容量和续航里程越来越大。此外,燃料电池、太阳能电池板和热能发电等各种新型电气设备不断出现,这将需要模块化和灵活的推进系统,为零排放做好准备
节能技术(EST)是提高船舶效率的一个好方法。EST包括风力辅助推进、空气润滑、特殊推进解决方案和优化船体型线。未来,EST和降航速运营将进一步降低发动机的功率要求,并将受益于可在所有动力条件下保持高效率的模块化动力系统。
模块化混合电力装置的最佳定位是有效适应变化,能够在即插即用的电气化系统中以具有成本效益的方式引入新技术。
脱碳降低了发动机功率要求
航运脱碳需要新技术,以及创新、灵活的推进解决方案。混合电力推进是您对未来的安全投资。
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