船舶新能源供电应用技术分析

王欣+周庆飞+李彦军

摘 要 在能源危机和新能源开发的背景下，船舶新能源的应用问题成为学界关注的一个重点。新能源有其开发利用上的优点，与船舶特点相结合，可满足船舶供电等需求，实现能源的节约利用，同时可有效降低污染，实现社会经济的可持续发展。文章从新能源在船舶上应用的优势出发，在分析船舶新能源供电系统建设的基础上，探讨相关供电应用技术的问题。

关键词 船舶；新能源；供电；应用技术

中图分类号：U664 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）04-0103-01

1 新能源及其在船舶上应用的优点

随着新能源不断的开发和应用技术的推广完善，将其应用于船舶成为一种发展趋势，并且有着较为广阔的前景。新能源应用于船舶有着诸多的优势，这主要体现为以下几个方面。

1）新能源应用与船舶能够有效的实现成本的降低。新能源及其复合型新能源的推广应用，能够实现造船成本的降低。在船舶的设计和建造中，新能源的应用能够将相关电器设备的电力来源由新能源或者是复合型的新能源来代替，实现船舶照明和应急系统供电形式的转变，从而实现船舶能耗的降低。以新能源来代替传统船舶供电设备，能够有效的降低船舶的自身重量等，实现生产成本的总体降低。

2）新能源的应用能够保证船舶供电的安全性，降低对于人力的需求并且能够实现环保的目的。新能源的优势之一在于无污染，清洁性，将新能源应用于船舶供电时，能够避免船舶供电所产生的大气污染等。而这种新能源供电系统的建设和应用，有效的减少了传统供电模式下对于人工的需求，降低了人工成本。利用新能源实现船舶供电，能够传统供电形式下所带来的噪声污染和对工作人员身体健康的不良影响，实现供电的安全。

3）新能源的来源丰富，供应充足。当前开发利用的风能和太阳能等资源具有取之不尽用之不竭的特点，在船舶供电中，对于该种新能源的充分开发和利用能够有效的保证供电机组的持续运作，以蓄电池的形式来实现对电能的存储，保证供电的持续性和对新能源的有效利用。

4）新能源广阔的应用范围为其在船舶供电系统中的应用提供了条件。将新能源应用于船舶中，可以不受环境等影响，实现船舶供电的持续性。在船舶供电系统的设计时，根据船舶条件及其供电方式的设计，选择应用风能或者太阳能或者将两者综合应用，对供电能蓄积方式进行科学的设计，保证任何环境下都能够实现电能的持续供应，保证供电的充足。

2 新能源发电应用系统

为保证船舶供电的持续性和安全性，便要在船舶设计的时对于供电体系做出科学合理的设计，从发电能源的选择出发，设计科学的电能采集系统和供电系统，实现新能源的充分利用。

从当前船舶供电系统建设情况看，一般是利用风能或者是太阳能资源进行发电来满足船舶的用电需求。具体系统的建设时，采用风光互补的发电系统，即在船舶上安装太阳能装置的同时也设置风力发电装置，通过两者的结合应用来实现船舶的供电。这两种装置能够实现对光照和风力的充分应用，能够有效的满足船舶的用电需求。在该系统建设中，需要一定的风力发电机，同时要设置相应的太阳能电池板，并且配置相应的风力发电控制器以及光伏发电控制器等，实现对风力发电和太阳能发电的有效控制，此外，还要建设与电能想匹配的蓄电池组，实现对发电机组所发电能的及时有效的存储。

在船舶发电系统建设时，要对每个构成部件进行精心的选择和设计，保证供电的持续性和安全性。对于太阳能电池板的选择，要从行业发展的前瞻角度出发，选择具有较好的环境适应性能和较好的电力归集效果的太阳能电池板，保证光伏组件的先进性，使其能够更好的满足发电和供电的需求。对于控制器的选择上，根据风力发电所需构建的相关参数，选择较好的构建，实现对风机的有效控制，从而保证风力发电机电流输出的持续性和稳定性，有效的控制风机的速度和发电功率。而对于光伏控制器的选择上，从而输出电流与太阳能电池工作量的关系出发，选择能够性能较好的控制器，实现对太阳能发电的有效控制。而对于蓄电池的选择上，对于电池的容量等予以充分考虑，保证发电系统所产生的电力能够及时予以储存，同时能够实现供电补偿的效果。

此外，要注意供电系统安全监测和控制相关模块的建设。在新能源供电系统建设中，供用电的安全也是不同忽视的，通过安全监测与控制模块的建设，能够实现对新能源系统安全的实施维护。该模块通过对新能源供电系统平台实时监测，对相关数据进行综合分析的基础上，及时发现系统运行中的一些故障，从而采取有效措施进行解决，保证供电系统的正常运作。

3 船舶新能源供电应用的技术分析

新能源应用于船舶供电中时，在供电系统建设中除了注重相关构件的选择外，还应该注重所使用的技术方式。

为保证供电的持续性和安全性，要对发电机组的功率进行跟踪观察。综合运用多种测量方法来获取发电的功率，并且进行相应的计算分析，实现对太阳能光伏发电及其风力发电功率的跟踪监测和控制，保证其在一定的限度范围内，从而实现船舶用电的持续和安全。这一目标的实现要选择恰当的方式，对系统控制器的运作等实现有效的控制，保证发电机的转速和功率都处于可控范围内，实现供电的可控制性。

供电系统建设的另一技术要点是对于电能的储存和异变等问题的处理。在新能源供电系统中所产生的电能储存有化学电能储存和直接储存的区别，前者是将电能转化为化学能的形式进行储存，比如蓄电池的形式，后者是以超级电容的方式来对电能进行储存。因此，在蓄电池的选型设计时，便要充分考虑船舶新能源发电中可能出现的各种问题，培养较好的能够满足电能储存需求的蓄电池，保证多余电能得到及时有效的存储。对于电池选择时，充分考虑其容量、电能储存的形式以及其在后续使用中的供电量等，为船舶用电的持续性提供保障。

船舶新能源供电应用中的技术，还应该包括供电系统的安全维护。对于新能源应用中可能出现的问题做出科学合理的应急预案，及时解决风力发电和太阳能光伏发电中的一些技术盲点问题，对于系统构件的故障进行及时的修复，保证供电的持续性和用电的安全性。

参考文献

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