太阳能在船舶上应用现状及展望_贺圣强
太阳能在船舶动力领域的应用及前景
太阳能在船舶动力领域的应用及前景太阳能作为清洁可再生能源，逐渐在船舶动力领域得到应用。
随着全球对环境保护和碳排放的关注度不断提高，船舶行业也在积极探索并应用太阳能技术。
本文将探讨太阳能在船舶动力领域的应用现状以及未来的发展前景。
太阳能在船舶动力领域的应用主要包括两种形式：一是利用太阳能充电设备为船舶提供电能，二是直接利用太阳能驱动船舶。
目前，太阳能充电设备已经广泛应用于一些小型船舶，例如游艇、小渔船等。
通过安装太阳能充电板，船舶可以在太阳充足的时候自行充电，减少对传统燃油的依赖，降低运营成本，同时也对环境产生更小的影响。
直接利用太阳能驱动船舶的技术也在不断发展壮大。
目前，世界各地都有一些航行中的太阳能动力船舶，它们大多采用太阳能发电装置为电动机供电，实现船舶的推进。
虽然受到太阳能资源和存储技术的限制，这类船舶通常属于小型或特定用途的船只，但是随着太阳能技术的不断进步，这一形式的太阳能船舶有望在未来扩大规模。
太阳能在船舶动力领域的应用前景十分广阔。
太阳能船舶具有零排放、低噪音、低维护成本的特点，符合未来船舶发展的环保导向。
随着太阳能技术的不断成熟和成本的不断降低，太阳能船舶将会越来越具有竞争力。
未来随着对能源的需求不断增长，太阳能船舶有望成为船舶动力的一种重要选择。
船舶行业也将逐渐受益于太阳能技术的发展，减少对传统燃油的依赖，降低运营成本，实现更加可持续的发展。
随着太阳能技术的不断进步和船舶行业的需求不断增长，太阳能在船舶动力领域的应用也将会不断拓展和深化。
研究人员正在努力开发更高效的太阳能充电装置和存储技术，提高太阳能在船舶上的利用效率，延长船舶的自持能力。
还有一些创新性的太阳能船舶设计被提出，例如带有可伸缩太阳能帆的船舶、搭载太阳能光伏板的巡航船等，这些新技术将为太阳能船舶的发展带来新的机遇。
太阳能在船舶动力领域的应用及前景
太阳能在船舶动力领域的应用及前景【摘要】太阳能作为清洁、可再生能源在船舶动力领域的应用逐渐受到关注。
本文首先介绍了太阳能光伏系统在船舶上的安装与优势，然后列举了太阳能在船舶动力系统中的应用案例，以及其在船舶航行中的可持续性。
随后探讨了太阳能在船舶动力领域的技术发展趋势和未来发展方向。
结论部分强调了太阳能在船舶动力领域的重要性，以及为船舶带来的环保和节能效益。
最后展望了太阳能在船舶动力领域的前景和潜力，指出太阳能将在未来成为船舶主流动力源之一，为船舶运营带来巨大的经济和环境效益。
【关键词】太阳能，船舶，动力，光伏系统，安装，优势，可持续性，应用案例，技术发展，趋势，未来发展方向，重要性，环保，节能效益，前景，潜力。
1. 引言1.1 太阳能在船舶动力领域的应用及前景太阳能光伏系统在船舶上的安装与优势通过安装太阳能光伏系统，船舶可以利用太阳能来为船舶提供动力，减少对传统燃油的依赖，降低航行成本，同时减少对环境的污染。
太阳能光伏系统的安装成本较低，维护成本也相对较少，可以为船舶节约大量能源支出。
目前已经有越来越多的船舶开始采用太阳能动力系统，如游艇、渡轮等。
这些船舶在航行过程中利用太阳能光伏板产生的电能来驱动船只，实现零排放、环保和高效的航行。
太阳能在船舶航行中的可持续性随着太阳能技术的不断进步，太阳能在船舶动力领域的应用将越来越广泛。
未来随着太阳能电池技术的进步和成本的降低，太阳能船舶将成为航行业的发展趋势之一。
2. 正文2.1 太阳能光伏系统在船舶上的安装与优势太阳能光伏系统在船舶上的安装是一种创新的动力解决方案，其优势在于能够为船舶提供清洁、可再生的能源，降低对传统燃油的依赖，减少碳排放，实现环保和节能的目标。
太阳能光伏系统的安装相对简单，只需要将太阳能电池板安装在船舶的甲板或船体上，通过光电转换可以将阳光转化为电能，供给船舶的动力系统使用。
这种安装方式不仅可以减少船舶动力系统的维护成本，还可以减轻船舶的整体重量，提高航行效率。
太阳能在船舶动力领域的应用及前景
太阳能在船舶动力领域的应用及前景
太阳能发电系统可以用于为船舶提供辅助电力。
船舶在航行过程中需要大量的电力供应，用于驱动动力系统、驱动各种设备以及供应船上的其他电力需求。
传统的发电方式通常依赖于燃油发电机，这不仅存在一定的噪音和污染问题，还需要大量的燃油供给，增加了运营成本。
而太阳能发电系统可以直接将太阳能转化为电能，无噪音、无污染，并且不需要燃油供给，降低了船舶的运营成本。
将太阳能发电系统作为船舶的辅助电力来源具有良好的应用前景。
太阳能还可以直接用于推动船舶的航行。
目前已经有一些船舶使用太阳能作为主要动力来源。
这些船舶通常配备有较大的太阳能板，通过将太阳能转化为电能，再将电能转化为推进力，实现船舶的航行。
这种船舶动力方式不仅节省了燃料，减少了对环境的污染，还降低了燃料供给和运营成本。
由于太阳能的不稳定性和受到天气条件的限制，目前这种船舶动力方式主要适用于海上巡航、短途航行等需要较低速度和较长时间的船舶，对于需要高速航行的船舶和长航程船舶来说，还需要进一步的技术研究和改进。
太阳能在船舶动力领域的应用还面临一些挑战。
首先是太阳能发电系统的成本问题。
目前太阳能发电系统的成本较高，对于船舶来说，安装和维护太阳能发电系统的投资相对较大，并且需要考虑到船舶在不同海区、不同天气条件下的实际发电效果和可靠性。
其次是太阳能发电系统的积累问题。
船舶通常需要长时间的航行，并且在某些航线上可能会遇到连续几天的恶劣天气，太阳能板无法充分吸收太阳能，无法满足船舶的电力需求。
如何解决船舶长时间航行时的电力供应问题，是目前太阳能在船舶动力领域应用面临的一个重要问题。
太阳能船舶技术应用现状及展望
四、结论
未来，随着技术的不断发展，太阳能汽车将会得到更广泛的应用和推广。提 高太阳能电池的转化效率、降低制造成本、优化车身设计和动力系统等方面将是 未来太阳能汽车研究的重要方向。同时，太阳能汽车的智能化和网联化也将成为 未来的发展趋势。
五、展望
五、展望
随着人们对环保意识的不断提高，以及技术的不断创新，太阳能汽车在未来 将有更广阔的发展前景。以下是几个方面的展望：
太阳能船舶技术应用现状及展 望
01 一、背景介绍
目录
02 二、应用现状
03 三、未来展望
04 四、关键技术
05 五、案例分析
06 参考内容
内容摘要
随着全球能源结构的转变和环保意识的提高，太阳能船舶技术逐渐成为一种 新型的绿色船舶技术。太阳能船舶技术利用太阳能作为主要能源，旨在降低船舶 的碳排放，提高能源利用效率，促进可持续发展的也为船东带来了经济效益。本 次演示将介绍太阳能船舶技术的背景、应用现状、未来展望以及关键技术，并通 过案例分析总结现状和挑战。
五、案例分析
3、电力管理系统尚不完善，无法实现电能的最优分配和管理；
4、船体设计未能充分考虑节能 减排的需求，导致能效较低。
参考内容
内容摘要
随着环境污染和能源消耗问题的日益严重，太阳能汽车作为一种清洁、可持 续的交通工具，越来越受到人们的。本次演示将概述太阳能汽车的研究现状、核 心技术路线，以及未来技术路线的展望。
四、关键技术
1、太阳能电池板：作为太阳能船舶的核心部件，太阳能电池板的质量和性能 直接影响船舶的运行效果。目前常用的太阳能电池板有单晶硅、多晶硅、薄膜太 阳能电池等。
四、关键技术
2、储能装置：用于存储太阳能电池板产生的电能，并在需要时释放。常见的 储能装置包括蓄电池、超级电容等。
太阳能在船舶动力领域的应用及前景
太阳能在船舶动力领域的应用及前景1. 引言1.1 太阳能在船舶动力领域的重要性太阳能在船舶动力领域的重要性体现在多个方面。
太阳能光伏技术的应用可以帮助船舶减少燃料消耗，降低运营成本，提高经济效益。
太阳能系统可以增加船舶的独立性和可靠性，提高航行安全性。
太阳能系统还可以减少对传统能源的依赖，降低能源价格波动的风险。
太阳能在船舶动力领域的重要性不仅体现在环保方面，更体现在经济和安全方面，必将推动船舶行业向着更加可持续的方向发展。
1.2 太阳能技术在船舶上的应用在船舶领域，太阳能技术的应用正逐渐引起人们的关注和重视。
太阳能技术在船舶上的应用主要体现在以下几个方面：1. 太阳能光伏板：通过安装太阳能光伏板，船舶可以将太阳能转化为电能，供给船舶的动力系统或其他设备使用。
光伏板的面积和安装位置需要根据船舶的需求和结构进行合理规划，以最大程度地利用太阳能资源。
2. 太阳能热水器：太阳能热水器可以利用太阳能将水加热，为船舶提供热水使用，节约能源消耗同时也减少对环境的影响。
在船舶停靠时，太阳能热水器可以成为一个便捷且环保的选项。
3. 太阳能光伏船帆：一些先进的船舶设计已经开始将太阳能光伏板整合到船帆中，通过收集太阳能来辅助船舶的动力系统，减少对传统能源的依赖，实现船舶的绿色化航行。
太阳能技术在船舶上的应用不仅可以提高船舶的能源利用效率，减少船舶运行过程中的能源消耗，同时也有助于减少对环境的污染，推动船舶行业向着更加环保和可持续的方向发展。
随着技术的不断进步和成本的降低，相信太阳能技术在船舶领域的应用将会得到更广泛的推广和应用。
2. 正文2.1 太阳能光伏技术在船舶动力系统中的应用太阳能光伏技术在船舶动力系统中的应用，是指利用光伏板将太阳能转化为电能，用于船舶的动力驱动。
这种技术的应用已经在一些船舶上得到了广泛的应用。
太阳能光伏技术的应用可以分为两种方式，一种是直接利用光伏板供电，另一种是将光伏板产生的电能存储在电池中再供电。
船舶新能源技术探索船舶行业的新能源发展与应用
船舶新能源技术探索船舶行业的新能源发展与应用随着全球能源问题的日益凸显，船舶行业也正积极探索和应用新能源技术，以寻求更加可持续和环保的发展模式。
本文将就船舶行业的新能源发展与应用进行探讨，旨在为船舶行业的新能源技术应用提供一些建议与倡议。
一、船舶行业的新能源发展现状随着全球对环境保护意识的提升，传统燃油驱动的船舶面临着诸多挑战。
因此，船舶行业开始探索新能源技术的应用，以降低碳排放并达到更高的能源利用效率。
目前，船舶行业主要的新能源技术包括太阳能、风能和氢能等。
1. 太阳能太阳能光伏技术已经成为船舶应用领域的重要发展方向。
船舶利用太阳能发电系统可以有效减少对传统燃油的依赖，并降低船舶运行过程中的碳排放。
船舶上的太阳能电池板可以将太阳能转化为电能，为船舶提供电力，满足一定范围内的能源需求。
2. 风能风能是另一项适合船舶行业的新能源技术。
船舶可以利用风能进行动力驱动，减少对传统燃油的依赖，降低船舶运行的成本和环境污染。
通过在船体上安装风帆或风轮设备，船舶可以更好地利用自然风力，提高船舶的能效。
3. 氢能氢能作为一种清洁能源，也在船舶行业中得到了广泛关注。
船舶可以利用氢燃料电池技术将氢气转化为电能，驱动船舶的动力系统。
与传统燃油相比，氢气的燃烧产物只有水蒸汽，不会对环境产生污染。
在未来，氢能有望成为船舶行业的重要能源选择。
二、船舶行业新能源技术应用的挑战与机遇虽然船舶行业的新能源技术发展前景广阔，但仍然面临着一定的挑战。
其中，技术成本、技术可行性和市场适应性是目前亟待解决的问题。
1. 技术成本船舶行业的新能源技术应用需要大量的投入，例如太阳能电池板、风帆系统和氢燃料电池等设备成本都相对较高。
因此，如何降低新能源技术应用的成本对船舶行业来说是一个重要的问题。
2. 技术可行性不同船舶类型和航行环境的差异对新能源技术的可行性有一定的影响。
比如，长途航行的船舶可能需要更高的能源密度和丰富的能源储备，以确保船舶的安全和航行能力。
太阳能在船舶动力领域的应用及前景
太阳能在船舶动力领域的应用及前景【摘要】太阳能在船舶动力领域的应用具有潜力巨大，未来发展前景广阔。
本文从历史发展、技术原理、应用案例、优势与挑战以及未来发展趋势等方面进行了论述。
太阳能作为清洁能源，可以帮助船舶减少对传统燃油的依赖，降低碳排放，实现环保目标。
尽管在海上运行中面临一些挑战，如天气条件、船舶尺寸和成本等问题，但随着技术的不断进步，太阳能在船舶动力领域的应用前景依然乐观。
未来，更多的船舶将采用太阳能动力，推动清洁能源的传播和应用，这将成为航运业的发展重点，并推动全球船舶动力领域向更加环保、可持续的方向发展。
【关键词】关键词：太阳能、船舶、动力、应用、前景、历史发展、技术原理、应用案例、优势、挑战、未来发展趋势、展望、推动力量、发展重点。
1. 引言1.1 太阳能在船舶动力领域的应用及前景介绍在当前阶段，太阳能在船舶动力领域的应用主要集中在小型船只和辅助动力系统上，例如游艇、渡轮和工程船等。
通过利用太阳能光伏板或薄膜电池进行能源转化，船舶可以减少对传统燃料的使用，降低运营成本，同时也提高了船舶的环保形象。
未来随着太阳能技术的不断发展和成熟，太阳能在船舶动力领域的应用将会得到进一步扩大和推广。
太阳能在船舶动力领域的前景十分广阔。
随着技术的不断进步和成本的不断降低，太阳能船舶将逐渐成为航运行业的发展趋势，为航运业的绿色转型和可持续发展提供重要支持和动力。
2. 正文2.1 太阳能在船舶动力领域的历史发展最早的太阳能船舶出现在上世纪60年代，当时一些科研人员开始尝试将太阳能电池板装在船上，用于提供船舶的动力。
随着太阳能技术的不断进步和成本的降低，太阳能船舶逐渐开始在实际应用中发挥作用。
在过去的几十年中，太阳能船舶的技术不断创新和完善，从最初的小型试验船发展到大型商用船舶。
一些国家和地区开始将太阳能船舶纳入政府支持的清洁能源发展计划中，推动太阳能船舶在商业航运领域的应用。
太阳能船舶的历史发展不仅是技术的不断进步和成熟，更是人类对环境保护和可持续发展的认识不断深化的体现。
太阳能在船舶动力领域的应用及前景
太阳能在船舶动力领域的应用及前景我们来看太阳能在船舶动力领域的应用情况。
随着太阳能技术的不断进步，现代船舶已经可以利用太阳能进行动力推进。
目前，太阳能船舶主要有两种类型：一种是全靠太阳能驱动的纯太阳能船，另一种是利用太阳能辅助动力的混合动力船。
纯太阳能船主要依靠太阳能电池板所产生的电能来推进。
太阳能电池板可以直接将阳光转化为电能，再通过电动船舶的电动机来驱动船只前进。
这种船只不需要任何化石燃料，完全依赖太阳能作为动力源，具有零排放、零污染的特点，对海洋生态环境没有任何负面影响。
而混合动力船则是通过太阳能电池板和传统动力系统相结合的方式来推动船只。
太阳能电池板可以为船舶提供一部分动力，从而减少传统燃料的使用，降低航行成本，减少排放，实现船舶动力的清洁化和可持续性。
除了纯太阳能船和混合动力船，太阳能还可以在船舶的辅助设备上得到应用，例如利用太阳能供电给船上的照明、通信、导航等设备，减少对传统燃料的依赖，提高船舶的自给自足性。
太阳能在船舶动力领域的应用，不仅可以减少对化石能源的依赖，降低船舶运行成本，而且还可以减少温室气体排放，改善海洋环境，减少对大气和水体的污染。
太阳能在船舶动力领域的应用，对环境保护和可持续发展具有重大意义。
接下来，我们来探讨太阳能在船舶动力领域的发展前景。
随着太阳能技术的不断进步和成本的不断下降，太阳能在船舶动力领域的应用前景非常广阔。
从技术角度来看，太阳能电池板的转换效率不断提高，耐久性和稳定性也不断增强，使得太阳能在船舶动力领域的应用更加可行。
随着电动船舶技术的成熟，电池系统的性能和成本也在不断改善，为太阳能船舶的发展提供了更多的可能性。
从政策和市场角度来看，各国对环保和能源转型的重视程度不断提高，政府对太阳能船舶的政策支持力度也在增强，给太阳能在船舶动力领域的应用提供了发展的政策支持和市场需求。
而且，随着环保意识的普及和绿色消费观念的渗透，越来越多的船舶运营商和船东也开始重视太阳能船舶的发展，愿意投资建造和采购太阳能船舶。
太阳能在船舶上应用现状及展望_贺圣强
2 应用实例
世界上多个国家对太阳能船舶进行了广泛的研究，取得 了一定的成果，出现了实际航行的太阳能船舶。
1997 年，瑞士在日内瓦湖上投入使用了太阳能驱动客运 船，船长 27.5m，船顶覆盖有 1.8kW 的光伏阵列，由蓄电池存 储能量，可承载 60 名乘客。这艘船舶上应用太阳能光伏电池 发电，为蓄电池充电提供辅助电能来源。
制出具有高效率、高功率密度的永磁电机等先进电机，来替
代目前使用的交流感应电机。
（下转第 41 页）
元器件
Elements
5 结论
通过宜昌枝江市供电公司反馈信息可知，本系统在半年 运行中两次有效监测出有隐患电池单体，及时排除影响变电 站稳定运行隐患蓄电池。通过实际运行，充分说明本系统的 高使用性，其不仅成本低廉，而且运行稳定，适合变电站不 间断直流蓄电池组实时有效在线监测。
优点，但在应用上存在着以下缺点。
① 制造成本较高。因此，目前投入商品化的油电系统都
是处于政府补贴状态。
② 用于混合动力系统的电机必须同时具备可控性好、容
错能力强、噪声低、效率高等性能特点。目前，混合动力系
统使用最广泛的是交流感应电机。这种电机本身就充斥着很
难轻易解决的功率和效率之间的矛盾，因此，需要进一步研
2003 年 9 月，我国第一艘太阳能游览船在颐和园水面投 入使用，如图 5，船长 11.8m，宽 3.6m，额定载客人数 30 人。 顶部装配了 3.6kW 单晶硅太阳能电池，配有最大功率跟踪功 能的智能充电器，将电能存储在蓄电池中。船的动力部分使 用全新的脉宽调制技术实现无
级调速，这种设计可以最大限度的节约能量，游船时速 可达 8 公里。
4 限制因素
船用太阳能发电系统，主要包括两个方面：一是生产电 能的光伏阵列系统，需要铺设大面积的太阳能电池板；二是 储存电能的装置或系统，蓄电池或电力系统。太阳能混合动 力船则需要一套混合动力系统。目前，太阳能船舶不能广泛
太阳能在船舶动力领域的应用及前景
太阳能在船舶动力领域的应用及前景太阳能在船舶动力领域的应用主要有两种形式，一种是利用太阳能发电系统为船舶提供动力，另一种是利用太阳能热能系统为船舶提供动力。
太阳能发电系统是通过将太阳能转换为电能，再利用电能驱动船舶的动力系统。
太阳能热能系统则是利用太阳能集热器将太阳能转换为热能，再利用热能驱动船舶的动力系统。
太阳能在船舶动力领域的应用有以下几个优势：太阳能是一种清洁、可再生的能源，不会产生污染和温室气体排放，对环境友好。
在航运业中，传统燃油动力船舶的大量使用导致了空气和水污染，而太阳能动力船舶可以有效减少这些污染物的排放，减少对环境的影响。
太阳能是一种免费的能源，太阳光在海上是充足且充沛的，可以随时为船舶提供能源。
这降低了航运业的能源成本，提高了船舶的经济效益。
太阳能动力系统维护成本低，寿命长，具有较好的可靠性。
相比于传统的燃油动力系统，太阳能动力系统不需要经常更换燃料和进行大量的维护保养，减少了船舶的使用成本和维护费用。
太阳能动力系统可以与其他动力系统结合使用，提高船舶的综合动力性能。
可以将太阳能动力系统与传统的船舶动力系统结合使用，通过双重动力供给，提高船舶的动力系统可靠性和安全性。
太阳能在船舶动力领域的应用虽然具有很多优势，但也面临一些挑战和问题。
太阳能发电系统和热能系统的能量转换效率相对较低，无法满足大功率和高速航行的船舶动力需求。
太阳能在阴雨天气和夜晚能源供应不足，无法持续为船舶提供动力。
太阳能发电系统和热能系统的成本相对较高，需要更多的投资成本。
太阳能动力系统的技术和标准尚未完善，与船舶的结构和运行特点不够匹配。
尽管太阳能在船舶动力领域的应用还存在一些问题和困难，但随着太阳能技术的不断进步和成熟，这些问题将会逐渐得到解决。
未来，太阳能在船舶动力领域的前景仍然是广阔的。
可以预见，随着全球温室气体排放问题的日益突出，环保意识的不断提升，太阳能动力船舶将成为未来航运业的发展方向。
未来，随着太阳能技术的不断进步和成熟，太阳能动力船舶将会成为未来航运业的一个重要发展方向。
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2003 年 9 月，我国第一艘太阳能游览船在颐和园水面投 入使用，如图 5，船长 11.8m，宽 3.6m，额定载客人数 30 人。 顶部装配了 3.6kW 单晶硅太阳能电池，配有最大功率跟踪功 能的智能充电器，将电能存储在蓄电池中。船的动力部分使 用全新的脉宽调制技术实现无
级调速，这种设计可以最大限度的节约能量，游船时速 可达 8 公里。
2000 年，澳大利亚建成了利用太阳能、风能、燃料电池 和燃油的混合能源双体渡船，如图 1。这是世界第一艘商用的 太阳能 / 风能混合动力双体客船。该船顶蓬上有 8 片可调控的 翼，翼的表面覆盖有太阳能发电装置。太阳能既可单独作为 动力，又可以作为辅助动力。船长约 21 m，可载 100 人。如 果只利用太阳能动力，其航速为 6.5kn。
2. 武汉理工大学工程实训中心 （武汉，430063） He Shengqiang[1], Wei Xiao[1] ,Yu Anbin[1] ,Xu Tao[1] ,Li Jiawei[2] 1,School of Transportation, Wuhan University of Technology（Wuhan, 430063, China）; 2.Engineering Training Center, Wuhan University（Wuhan, 430063)
但是，船舶是典型的能耗大户，船舶柴油机的排气对大 气环境的污染日益加剧。据瑞典资料导报统计，在全球范围内， 船舶柴油机的排气引起的大气污染约占 5% ～ 10%，局部地区 已达 30% ～ 40%。在当前能源危机日益凸显，船舶污染问题 越来越严重的情况下，如何做好船舶的节能减排工作，已成 为全人类关注的课题。在此前景条件下，在船舶上利用太阳 能资源就可以很好地解决这一问题。太阳能资源丰富、清洁、 无污染，太阳能船舶可以节约能源、防止地球大气升温、减 少船舶航运对海洋环境的污染破坏。
② 太阳能电池板平顶铺设，是应用最普遍的铺设方式， 布置简单、安装方便，如图 6。太阳能电池板竖立，做成帆， 利用风能，圆弧型布置，如图 7，外观透明且亮丽，通风效果 好，还具有减阻效果。另外，美国《大众科学》网站曾报道 过一种树状的太阳能电池铺设方法（如图 8）。
图6
图7
图8 ③ 现有的太阳能船舶多利用太阳能作为辅助电力，动力 源主要还是依靠燃油。尤其在大型船舶上，太阳能提供电量 占全船总用电量的比重较低，不足 8%。完全依靠太阳能提供 动力的船舶为小型游船，多出现在内河或内湖中，航速较低， 主要用作旅游观光等对航速要求不高的用途。可远洋航行的 太阳能纯动力船，正处于探索阶段。
4 限制因素
船用太阳能发电系统，主要包括两个方面：一是生产电 能的光伏阵列系统，需要铺设大面积的太阳能电池板；二是 储存电能的装置或系统，蓄电池或电力系统。太阳能混合动 力船则需要一套混合动力系统。目前，太阳能船舶不能广泛
44 | The World of Power Supply Sept 2014
合动力系统是在传统动力系统基础上发展起来的。工程机械
中，主要使用的是油电混合，采用燃油和电能混合提供动力。
太阳能船舶应用的混合电力系统，则是采用燃油和太阳能产
生的电能混合提供电力。系统主要部分为柴油发动机、发电
机、储能装置、驱动电机、电传动系统和能量管理控制系统等。
混合动力系统具有功率密度大、易实现正反转、可靠性高等
图4
3 现状分析
在中国、英国、德国等国家出现的太阳能船，是在内河或 内湖上航行的小型游船，多出现在旅游区，载客游览景区。船 可完全依靠太阳能驱动，但航速较低，设计简单。在旅游区， 船舶本身就是一道旅游景点。太阳能船旅游价值高于实用价值。
瑞士在太阳能船舶方面研究起步较早，最早投入运行太 阳能船，研究成果突出，“星球太阳号”完全依靠太阳能作 动力，环游全球。从船形参数、船体形状、动力大小等方面， “星球太阳号”可称作真正意义上的太阳能船。
2006 年 7 月，英国的一艘太阳能船在伦敦海德公园正式 载客运营，如图 2。这艘船完全由太阳能发电，船长约 14.5 m， 船体安装有 27 块太阳能板。
2008 年 8 月，日本邮船公司耗资 1.5 亿曰元，在旗下一艘船
42 | The World of Power Supply Sept 2014
优点，但在应用上存在着以下缺点。
① 制造成本较高。因此，目前投入商品化的油电系统都
是处于政府补贴状态。
② 用于混合动力系统的电机必须同时具备可控性好、容
错能力强、噪声低、效率高等性能特点。目前，混合动力系
统使用最广泛的是交流感应电机。这种电机本身就充斥着很
难轻易解决的功率和效率之间的矛盾，因此，需要进一步研
综合分析现有的太阳能船舶，太阳能应用于船舶具有以 下特点：
① 船舶上太阳能发电方式为光伏发电。船舶上安装光伏
电源世界 2014/09 | 43
新能源
New Energy
阵列系统，利用太阳能电池的光生伏特效应 ( 半导体材料表面 受到太阳光照射时，其内产生大量电子一空穴对，在内建电 场作用下运动并产生光生直流电 )，太阳辐射能可直接转变为 电能。光伏发电技术应用广泛，相对其他技术发电效率较高， 适合船舶上应用。
1 前言
海洋是生命的摇篮，自古以来，海洋为人类发展提供着 丰富的资源。海洋不仅是天然宝库，也为大量货物运输提供 最经济的方法。海上运输是各国人民文化交流的重要手段， 同时也是天然的交通大道。目前，航运事业蓬勃发展，人们 利用海洋创造了前所未有的经济繁荣景象。随着工业技术极 大发展，以及人口的快速增长，海上货运量逐年大幅度增长， 船舶的吨位和尺度也在不断增加。
制作成本比其它类型要大。
ห้องสมุดไป่ตู้
多晶硅太阳能电池，制作成本比单晶硅太阳能电池便宜
一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低。其光
电转换效率约 12% 左右。多晶硅太阳能电池的使用寿命也要
比单晶硅太阳能电池短。
薄膜太阳能电池，与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方
法完全不同，工艺过程大大简化，硅材料消耗很少，电耗更低，
日本侧重的研究方向，是在大型船舶上利用太阳能提供 辅助电力，即应用太阳能的混合动力船。研究重点在于提高 太阳能发电量占整艘船舶所需电量的比重。
澳大利亚研究的太阳能船也是混合动力船，其太阳能电 池板竖立，伸展成翼状。这种太阳能板可起到风帆的作用， 利用风力助航。为弥补动力不足，还需要用燃料提供动力。
虽然多个国家都出现了太阳能船舶投入使用，但是此类 船舶尚未广泛应用，技术还有待完善，经济效益不高。应该说， 还正处于试验阶段。
制出具有高效率、高功率密度的永磁电机等先进电机，来替
代目前使用的交流感应电机。
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元器件
Elements
5 结论
通过宜昌枝江市供电公司反馈信息可知，本系统在半年 运行中两次有效监测出有隐患电池单体，及时排除影响变电 站稳定运行隐患蓄电池。通过实际运行，充分说明本系统的 高使用性，其不仅成本低廉，而且运行稳定，适合变电站不 间断直流蓄电池组实时有效在线监测。
研究 [J]. 电源技术 , 2000(3)：159. [3] 程江洲，温新叶，冯正华 . 变电站蓄电池性能远程在线
监测系统研制 [J]. 电源技术 , 2010(7)：710. [4] 杨昌武 , 王斌 , 望洪俭 , 等 . 改进的变电站蓄电池内阻
阳动力小艇航行。
图3 2010 年 3 月，瑞士的一艘名为“星球太阳能”号的双体 船，如图 4，完全依靠太阳能驱动，船长 31m，宽 15m，排水 量为 60t，最高时速 14 海里，载客量 50 人，船体上方装有面 积 500m2 的黑色太阳能电池板，驾驶室位于电池板的中央。 据制造商称，该船储存的能量 , 能在缺乏阳光的情况下进行大 约 3 天旅行。这艘船的总造价为 2400 万美元。
业化生产。也都存在着光电转化效率不高的问题。
总体来说，目前的太阳能电池效率偏低，实际使用效率
低于 20%，即使是实验室效率，也不足 30%，导致太阳能得
不到充分利用，太阳能发电量有待提高。使用寿命的限制，
使得船上太阳能电池必须定期更换。这就带来了成本增加，
维护困难等问题。
4.2 电力系统
应用太阳能的混合动力船，需要一套混合动力系统。混
新能源
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长 200m，排水量达 60213t 的滚装船“御夫座领袖 (AurigaLeader)” 号上安装太阳能光伏系统，如图 3。系统由 328 块太阳能板组成 光伏阵列，输出功率可达 40kW，可满足 6.9% 的照明需求或 0.2% 的动力需求。该船的动力燃料依然是重油，太阳能发电主要使用 在机械舱内的机器和引擎的制动等动力系统中。
2 应用实例
世界上多个国家对太阳能船舶进行了广泛的研究，取得 了一定的成果，出现了实际航行的太阳能船舶。
1997 年，瑞士在日内瓦湖上投入使用了太阳能驱动客运 船，船长 27.5m，船顶覆盖有 1.8kW 的光伏阵列，由蓄电池存 储能量，可承载 60 名乘客。这艘船舶上应用太阳能光伏电池 发电，为蓄电池充电提供辅助电能来源。
应用，存在着以下限制因素。
4.1 太阳能电池
目前存在的太阳能电池类型有：单晶硅太阳能电池，多
晶硅太阳能电池，薄膜太阳能电池和多元化合物太阳能电池。
单晶硅太阳能电池在实验室里最高的转换效率为 24.7%，
规模生产时的效率为 15%。这是所有各类太阳能电池中光电
转换效率最高的。使用寿命一般可达 15 年，最高可达 25 年。
摘 要：根据现有的太阳能船舶，阐述了太阳能船舶的应用现状，分析了太阳能船舶的发展特点，剖析了其发展的限制因素，并 对其研究发展方向及应用前景进行了展望。 关键词：太阳能 船舶 应用现状 展望 Abstract: Applying solar energy to ships is a main issue of energy conservation and emission reduction in ship design. Based on the current solar energy vessels, this thesis demonstrates their current situation of application, analyses their characteristics of the development and restricted factors in solar energy vessels, developes expectations of their direction of the research and application prospects. Keywords: Solar energy, Ships , Current situation of application , Direction of the research ［中图分类号］TK51 ［文献标识码］ A 文章编号：1561-0349（2014）09-0042-04