“云港电拖一号” 3 000 kW纯电动港作拖轮
2021-11-05中国船舶及海洋工程设计研究院海工部
“云港电拖一号”是中国船舶及海洋工程设计研究院(MARIC)受连云港港口控股集团有限公司委托进行开发设计,由连云港鸿云实业有限公司建造的3 000 kW纯电动港作拖轮,已于2021年8月顺利交船并投入运营。至今以来各项设备运转正常,总体性能指标达到设计要求。
“云港电拖一号”为1艘由纯电池动力驱动的3 000 kW港作拖船,为钢质全焊接、单甲板、倾斜龙骨、前倾首柱、圆角方艉、磷酸铁锂动力电池供电、双变频电机驱动全回转舵桨的船型。用于在连云港主港区内协助进出港船舶靠离码头助泊作业,可进行顶推和倒拖等作业。
该船主要尺度及参数见表1。
表1 “云港电拖一号”主要参数
“云港电拖一号”是我国自主研发设计建造的首艘纯电池动力拖船,该船具有以下主要技术亮点:
◆ 动力系统
与传统拖轮采用柴油机驱动不同,该船完全由动力电池系统为全船设备提供能源,可以根据需要快速灵活地调配全船功率的分配,有效降低能耗,更加适应拖轮作业时功率负荷波动大、绝大多数时间低负荷运行的使用特点;同时可以实现零排放和绿色环保。
◆ 推进系统
该船配置了2台1 500 kW全回转舵桨,分别由各自的变频推进电机驱动,可根据实际需要快速调节电机转速控制推进器的推力输出,调速范围大、速度快、运行稳定,具有极佳的工况适应性。
◆ 直流配电技术
为匹配动力电池系统,该船采用了直流配电技术。动力电池系统通过DC/DC变换器直接连到直流配电板,再为推进器及其他全船负载供电。其能量转换次数少、能耗低、效率更高。
◆ 中压充电技术
针对该船大电池容量特点和快速充电需求,开发了中压充电技术,在船上配置了一套包括充电整流变压器、中压开关柜等设备的中压充电系统,仅采用2根3 mm×50 mm规格的电缆,即可满足2 h内充满全船电池的需要。既缩短了充电时间,也大大降低了充电电缆规格,提高了充电操作的便利性。
“云港电拖一号”的开发研制成功,是中国船舶及海洋工程设计研究院、连云港港口控股集团有限公司等单位发扬自主创新精神,赶超世界先进技术取得的又一成果,促进了动力电池新兴清洁能源技术在船舶领域的应用。在我国节能环保要求日趋严格的背景下,具有较好的市场前景和推广应用价值。