太阳能在船舶领域的应用
光伏发电在船舶与海洋工程中的应用

光伏发电在船舶与海洋工程中的应用随着可再生能源的迅速发展,光伏发电作为一种清洁、可持续的能源形式,正被广泛应用于船舶与海洋工程领域。
光伏发电技术通过将太阳能转化为电能,为船舶和海洋设施提供了一种可靠的绿色能源解决方案。
本文将探讨光伏发电在船舶与海洋工程中的应用,并分析其优势和挑战。
一、船舶中的光伏发电应用光伏发电在船舶中的应用主要体现在以下几个方面:1. 船用电力供应:可以利用船舶的大面积甲板安装光伏电池板,将太阳能转化为电能供应给船上的各种设备和系统。
这样一来,船舶可以减少对传统燃油的依赖,降低能源消耗和对环境的污染。
同时,光伏发电系统还可以减少发电噪音和振动,提升船舶的舒适性和安静度。
2. 船用电池充电:在航行过程中,船舶通常需要使用电池来储存电能,以满足各类设备的供电需求。
光伏发电系统可以通过充电控制器将太阳能充电到电池中,为船舶提供可靠的电力储备,延长航行时间。
光伏发电与电池储能系统的结合能够大大提高船舶的能源利用效率和气候适应性。
3. 船舶辅助能源:在停泊或低负荷运行时,船舶通常只需要少量的电能供应。
借助光伏发电技术,船舶可以节约燃油使用,利用太阳能提供辅助能源,降低能源成本。
此外,船舶还可以利用光伏发电系统为海洋调查设备、气象传感器等提供能源支持,提高工作效率。
二、海洋工程中的光伏发电应用光伏发电在海洋工程中的应用主要包括以下方面:1. 海域光伏发电站:在浅海海域或海洋平台上建设光伏电站,利用太阳能发电,为周边地区提供清洁能源供应。
海域光伏发电站建设具有占用陆地面积小、环境影响低、能源稳定等优势,可以有效促进经济可持续发展。
2. 海洋船舶与装备供电:光伏发电系统可以应用于水下机器人、海洋监测设备、海底管道照明等海洋工程装备的供电。
这样一来,海洋工程无需依赖燃油发电,降低能源消耗和环境风险,实现更加可持续的工程运营。
3. 海上海洋设施供电:海上油气平台、航标灯塔、观测浮标等海洋设施需要稳定的电力供应,以保证安全和正常运行。
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
太阳能是一种清洁而可再生的能源,具有广泛的应用前景。
在船舶动力领域,太阳能的应用已经取得了一定的进展,并且有着很大的发展潜力。
太阳能在船舶动力领域的应用包括两个方面:一是利用太阳能发电供应船舶的电力需求,二是利用太阳能直接驱动船舶的动力系统。
太阳能发电系统可以通过安装在船舶上的太阳能电池板来收集太阳能,然后转化为电能供应船舶使用。
随着太阳能电池板技术的不断进步,太阳能发电系统的效率和功率输出也得到了提高,能够满足船舶的不同电能需求。
太阳能发电系统还可以通过蓄电池组来储存电能,以便在夜晚或者低太阳照射时供应船舶使用。
这种太阳能发电系统的应用不仅可以为船舶提供可持续的能源供应,还可以减少对传统燃油的消耗和排放,从而降低船舶的运营成本和环境影响。
太阳能还可以直接驱动船舶的动力系统,实现船舶的太阳能动力化。
目前已经有一些船舶试验性地应用了太阳能动力系统,例如太阳能帆船、太阳能绿色渡轮等。
这些船舶利用太阳能电池板直接为电动机供电,以实现船舶的运行。
太阳能动力的优势在于可以降低船舶的运营成本和环境影响,尤其在航行稳定的海上环境中,太阳能发电系统能够收集到充足的太阳能,为船舶提供持续而稳定的动力。
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1. 太阳能充电系统太阳能充电系统能够为船舶提供稳定的电能支持,具有经济、安全、环保的特点。
太阳能电池板将阳光转换成电能,储存于电池组中,通过控制器将电能恰当地转化并输出,为船舶的电力系统提供稳定的电源。
太阳能充电系统适用于许多方面,如船上照明、通讯设备、船体监控等。
太阳能动力系统是指通过太阳能电池板产生的电能来驱动电动机从而实现船舶的动力。
太阳能动力系统具有零污染、经济实用、维修简单等特点,适用于船体小型化、低速、远距离巡航等应用场合。
太阳能加热系统是指将太阳能转换成热能,为船上的热水系统提供热能支持。
该系统通过太阳能电池板将可再生能源转换为热能,利用热泵技术将热能提升,从而实现船上的热水供应。
1.环保船舶是一个极端重要的交通运输方式,然而它同时也是一个极具污染的行业。
船舶排放的废气和废水会导致海洋生态系统的破坏和生物灭绝。
因此,利用太阳能作为船舶动力源,不仅可以减少渔获物的污染,也能减少船舶排放对海洋生态环境的影响。
这也是太阳能在船舶动力领域得到广泛应用的主要原因之一。
2.成本3.安全利用太阳能作为船舶动力源,将节省船舶燃油的存储和运输的危险和风险,从而有效提高了船舶的安全性。
因此,太阳能在船舶动力领域的应用将得到广泛的推广和应用。
4.技术发展随着太阳能技术的不断发展,太阳能电池板的转化效率越来越高,太阳能动力系统在船舶动力领域的应用也将变得更加广泛和适用。
未来的技术发展将会使太阳能在船舶动力领域得到更广泛的应用,并且将会实现太阳能动力系统在船舶上的大规模应用。
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
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。
太阳能在船舶上的应用

太阳能在船舶上的应用一、太阳能在船舶上应用的可能性你知道吗?船舶在水上航行的时候,需要很多能源。
传统的能源虽然能让船舶动起来,可是有时候也会带来一些小麻烦,比如说污染环境啦,成本比较高之类的。
但是太阳能就不一样啦,到处都是阳光,这可是个超级免费又环保的能源。
船舶的甲板啊、船身啊,有好多地方都能装上太阳能板,就像给船舶穿上了一件能发电的衣服。
二、太阳能在船舶上的实际用途1. 提供动力想象一下,太阳能转化成电能,然后电能推动船舶在水面上航行,那多酷啊!虽然现在可能还不能完全靠太阳能让大船跑得飞快,但是对于一些小船来说,太阳能已经可以成为主要的动力来源啦。
比如说那种在湖泊里慢悠悠行驶的观光小船,就像一个小太阳能精灵在水上滑行。
2. 满足船上生活用电船舶上的人也要用电呀,就像我们在家里一样。
灯光要亮起来,冰箱要制冷保存食物,还有各种通讯设备也要用电。
太阳能发的电就可以满足这些需求。
船员们就不用总是担心传统能源不够用,只要有太阳,就像有个贴心的小太阳在身边照顾着大家。
三、太阳能在船舶上应用的好处1. 环保方面这可是对地球妈妈超级友好的哦。
传统能源燃烧的时候会排放很多污染物,但是太阳能不会。
船舶在水上航行,要是都用太阳能,那海洋就会变得更清澈,那些可爱的海洋生物也能生活得更好。
就好像我们在为海洋生物们创造一个更美好的家园一样,是不是很有成就感呢?2. 经济实惠从长远来看,太阳能虽然一开始安装太阳能板需要花费一些钱,但是之后就相当于有了一个免费的能源来源。
不用总是花钱去买油或者其他传统能源,这就像是在省钱的道路上找到了一个小秘诀。
对于那些靠船舶运营的人来说,这可真的是个好消息。
四、面临的挑战不过呢,太阳能在船舶上的应用也不是一帆风顺的。
比如说,天气不好的时候,没有太阳,那太阳能板就不能很好地发电了。
这就像一个小调皮在捣乱。
还有,太阳能板的安装也需要一些技术,要考虑船舶的结构啦,重量分布啦。
要是没安装好,可能会影响船舶的稳定性,这可就不好玩了。
太阳能技术在船舶工程中的应用案例
太阳能技术在船舶工程中的应用案例随着全球对环境保护的关注日益增强,太阳能技术在各个领域的应用也越来越广泛。
船舶工程作为一个重要的行业,也开始逐渐采用太阳能技术来提供动力和解决能源问题。
本文将介绍几个太阳能技术在船舶工程中的应用案例,展示太阳能技术在该领域的潜力和优势。
首先,太阳能技术在船舶工程中的一个重要应用是太阳能光伏发电系统。
这种系统利用太阳能电池板将太阳能转化为电能,为船舶提供电力。
以游艇为例,游艇通常需要大量的电力来支持各种设备的运行,如照明、空调、电器设备等。
传统的发电方式往往依赖于燃油,不仅造成环境污染,还存在噪音和震动等问题。
而太阳能光伏发电系统可以在船舶上安装太阳能电池板,通过吸收阳光转化为电能,为游艇提供清洁、可再生的能源。
这种系统不仅减少了对燃油的依赖,还降低了船舶的运营成本,并且对环境友好。
其次,太阳能技术在船舶工程中的另一个应用是太阳能热水系统。
在船舶上,热水是必不可少的,用于洗浴、清洗、加热等多个方面。
传统的热水供应方式通常需要使用燃油或电力来加热水,而太阳能热水系统则可以利用太阳能来进行加热。
这种系统通过太阳能热水器将太阳能转化为热能,为船舶提供热水。
太阳能热水系统不仅能够减少对传统能源的依赖,还能够降低船舶的运营成本。
此外,太阳能技术还可以应用于船舶的导航和通信系统。
在航海中,导航和通信设备是船舶的重要组成部分。
传统的导航和通信设备通常需要使用电力或者燃油来供给能源,而太阳能技术可以通过太阳能电池板为这些设备提供电力。
这种应用方式不仅能够减少对传统能源的依赖,还能够提高船舶的自给自足能力,增强其在海上的安全性和可靠性。
最后,太阳能技术在船舶工程中还可以应用于船舶的照明系统。
船舶的照明系统需要长时间运行,对电力的需求较大。
传统的照明设备通常使用燃油或电力来供给能源,而太阳能技术可以通过太阳能电池板为船舶的照明系统提供电力。
这种应用方式不仅能够减少对传统能源的依赖,还能够提高船舶的能源利用效率,减少能源浪费。
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。
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。
光伏发电技术在船舶与海洋工程中的应用
光伏发电技术在船舶与海洋工程中的应用随着可再生能源的重要性日益凸显,光伏发电技术在船舶与海洋工程领域开始得到广泛应用。
光伏发电技术利用太阳能转化为电能,具有环保、可再生的特点,逐渐成为船舶与海洋工程领域中的热门选择。
本文将介绍光伏发电技术在船舶与海洋工程中的应用以及相关的发展趋势。
一、船舶中的光伏发电技术应用1. 船舶光伏发电系统构成船舶光伏发电系统主要由光伏电池组、逆变器、储能系统和电力管理系统等组成。
光伏电池组负责将太阳能转化为直流电能,逆变器将直流电能转化为交流电能,储能系统用于存储电能,而电力管理系统则负责运行和监控整个发电系统。
船舶光伏发电系统的构成相对简单,可根据具体需求进行灵活搭配。
2. 船舶供电船舶光伏发电系统可为船舶提供电力,即使在行驶过程中也能保持充足的电能供应。
传统的燃油发电机需要依赖化石燃料,而光伏发电系统利用太阳能可持续发电,减少了对环境的污染。
此外,船舶在停靠港口时,可利用光伏发电系统充电,减少对岸电的依赖,节约能源、降低成本。
3. 船舶照明和设备供电船舶中的照明和设备通常需要大量电能支持,传统的发电方式可能存在噪音和燃油污染等问题。
而光伏发电系统无噪音、零排放,为船舶的照明和设备供电提供了可靠、清洁的解决方案。
通过合理设计和布置光伏电池组,可为船舶提供稳定的电力支持,同时减少对传统发电设备的依赖。
二、海洋工程中的光伏发电技术应用1. 海洋光伏发电系统海洋光伏发电系统通过在海洋中设置光伏电池板,利用太阳能发电。
相比陆地上的光伏发电系统,海洋光伏发电系统需要考虑更多的环境因素,如海浪、潮汐、腐蚀等。
因此,海洋光伏发电系统的设计和材料选择需要更加耐久和稳定,以应对恶劣的海洋环境。
2. 海洋平台供电海洋平台通常需要大量的电力供应,用于设备运行、照明和通信等。
光伏发电技术在海洋平台上的应用能够提供可靠的电力支持,减少对传统发电设备的依赖。
通过光伏发电技术,海洋平台能够实现清洁、高效的能源利用,为海洋工程提供可持续发展的能源解决方案。
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沈阳师范大学《新能源技术》课程报告选题名称:太阳能动力船舶学生姓名:学号:选课序号:完成时间:2016年 6月 22 日题目:太阳能动力船舶摘要:本次课题我将主要研究近几年新能源-太阳能在造船领域的发展,接下来我将就太阳能在我国的分布状况和它的优缺点以及为什么太阳能动力被运用到全国乃至世界范围内。
此外我将介绍近几年世界各国对于太阳能动力船舶的进展以及浅谈未来我国在此领域计划和个人的发展趋势的预测。
关键词:资源丰富低污染低成本低强度低利用率,1. 研究背景据大量数据统计,近几年全国范围内气候变暖,各种大气的污染尤其是2015年我国出现了严重的PM2.5污染现象。
北京,沈阳等地几日内空气污浊看不到建筑物,这就是由于长期煤炭石油的使用产生了大量的酸性物质到空气中。
此外,由于我们长期的使用以及大量的开采一些不可再生资源如淡水,煤矿,金矿使得我们不得不面临资源的枯竭的问题,如果这些不可再生资源用完人们还怎样生存下去,我们如何才能代替这些不可再生资源。
当然了在科技飞速发展进步的同时人类对地球造成极大的伤害这是毋庸置疑的,尤其是石油问题。
石油确实可以产生极大的动能给航空飞机,飞船,汽车,铁路,以及船舶,利用这些代步工具使得人们大大降低了步行的时间成本,而且方便了生活提高了生活水平。
在另一方面我们真的需要面对石油所产生的尾气排放已经大大超出预期标准。
此外这一稀缺的资源一度使各国开战争抢,中东地区石油一直是各国竞相争夺购买的典型例子。
鉴于这么多的问题需要面对,为了降低对环境的污染,资源的储蓄人们绞尽脑汁的寻找一些新的能源,不断开发研究发现了大量的环保低碳的自然资源,如太阳能,风能,海洋能,氢能这些新能源避免了先前的环境污染,资源濒临枯竭等的问题,此外这些新能源大大的有利于保护我们的地球。
近几年新能源已经被各国科学家所研究开发,比如风能发电,氢能作为汽车发动燃料的应用大约可以节省40%的石油,海洋领域的波浪能以及潮汐能仍然可以产生大量的电能。
研究者们正在专研如何高效开采这些有着无限潜力的能量,来代替过去几年的古老资源。
对于我国而言,太阳能分布随着纬度的升高而减少,我国的青藏高原喜马拉雅山脉有着极大的优势,大大的阻挡了来自印度洋的水汽,使得一些降雨也只能降在山麓地区,即使有些水汽没有受到山脉的阻挡,威力也已经被大大的削弱,然而对于我国的四川盆地这显然就是太原能分布较少地区。
不仅在我国太阳能分布极为广泛,在整个地球太阳能的分布相当于同年石油,煤炭,天然气所产生的能量的6000倍,如此的惊天骇俗的资源不得不诱惑我们去开采,去运用。
对于航运领域不得不面对的是,这是个耗资巨大成本较高的领域,无论是游艇还是轮船每次出行都需要消耗大量的动能,面对如此的物美价廉的机遇各国的船舶领域当然争先恐后的去利用太阳能动能与船舶当中。
让我们不得不惊叹这是一种取之不尽用之不竭的资源。
与煤炭石油相比太阳能不会造成任何环境污染。
对于一艘轮船而言每次轮渡一次需要消耗大量的石油来产生动能而且高档轮船将会产生高昂的电力成本,而且为了使旅行者们拥有一个舒适观光旅行这些轮船安装了电视电脑以及更多的电子设备,这些将需要更多的电能。
对于造船者而言基本的造船材料经费就需要大量支出,而且还承担着出行安全的风险,为了降低成本赚取更多的利润,太阳能无疑使最好的选择。
这里有一个假设“如果把太阳能比作一吨黄色炸药爆炸时所释放的能量,那么每年到达地球便能供人类利用的太阳辐射能就相当于第一颗原子弹(2*10^4吨级)爆炸时所发出的能量”如此可见如果我们把太阳能正确的开采那么将会有更低的经费,我们将必要担心资源濒临用尽的问题。
此外太阳每日东升西落它分布非常的广泛而且不需要开采,运输就可以直接利用。
虽然分布在不同地区太阳的普照强度是不相同的,但是太阳能被各个地区方便使用的形式是大相径庭的。
其次,对于船舶行业我们不得不考虑的就是运输的成本,在过去为了使船舶行驶,我们只能通过石油产生动能,开采石油资源将会耗费大量的人力物力。
然而太阳能却完全可以解决这一难题,我们不需要开采运输甚至只是需要安装一个太阳能采集板就可以将收集到的太阳能转换为动能。
这种低成本优势可以为造船者们更早的收回成本从而降低风险。
最后一点是非常重要的一点。
人类的生活环境相当重要关系着未来子孙的生活状况以及地球的寿命,太阳能毋庸置疑是一种清洁的能源。
目前人类所使用的常规能源都严重的污染到大气环境,水源等,甚至有时还造成了酸雨。
根据一些科学统计,人们想要花经费来清除所造成的污染将远远超过开采这些资源所消耗的经费的10倍。
这更加说明破坏的环境难以弥补。
现在唯一可以做的就是减少这种污染率,太阳能就完全可以解决这种问题。
我们一直强调要低碳环保,节能减排。
现在交通如此的发达如果所有的交通工具都在使用石油产生动能,可想而知会产生多少二氧化碳以及其他过量的污染气体。
然而这些二氧化碳由于过多排放将会覆盖整个大气表面从而产生了所谓的温室效应,全球气候变暖。
将太阳能应用到船舶这个交通工具中将会大大的减少这种尾气排放,从而减少了我们对地球的污染。
2太阳能的基本原理,系统构成2010年2月25日有德国制造的“星球太阳能”号船身2装有5000平方米的太阳电池板,在船舶行驶过程中装将搜集到的太阳能转换为行驶时的动能,此外安装大量的电池板,不仅可以在同一时间内大量的搜集太阳能,而且可以将收集到的多余的能量储存下来储存下次航行使用。
更加专业的来分析,我们可以理解为太阳能动力船舶发电是建立在光子的基础上,一个光子通过太阳能板的p形半导体和n形半导体,在被半导体吸收后产生一个(负)电子和一个相对应得空穴(正),生成的电子和空穴共同决定了电流的大小,此外电子和空穴电势差决定了电压的大小,这些过程都是在P-N活性层所发生的,所以说船舶上的太阳能电池板是运用了光传递能量的粒子性,从而将光能转化为电能。
也就是所谓的光电效应,如果温度升高将会是活性层变薄从而造成电压变低,光能转化为电能的能力降低。
整套完整的太阳能动力船舶基本由太阳能电池板,太阳能控制器,逆变器和蓄电池所构成。
其中太阳能电池板主要以硅为材料,钢化玻璃用来吸收阳光因为其具有超强的透光性,从而将光能更加高效地吸收,太阳能控制器用于控制蓄电池的充电与放电以及负载的电能需求,太阳能控制器可以说是一个较为核心的部分,逆变器具有检测监控的功能,它用来将搜集到后的直流电和蓄电池中用来输出的直流电转化为交流电,产生电压提供电能此外蓄电池还可以将太阳能转换成的电能储存起来,当光照不足或者夜晚船舶负载时可以将储存的电能释放。
这些搜集或者储存电能继续转化成行驶时的动能来使船舶行驶。
3 .太阳能动能在航运中的发展现状目前世界各国都在努力开发太阳能,大量资料显示“2008年日本宣布与日本石油公司合作,研制在船舶推进动力中运用太阳能汽车滚装船,该辆船舶全场200米可以装载6000辆汽车,船上装有328块太阳板,太阳能总发电量可以达到40KW,此辆船舶由于产生的电量只有船身的0.2%”,所以太阳能动力只用在机械和引擎等制动的动力系统中。
日本计划将在未来的6年内投资7亿将发电率提高到1%,运用能源技术将能源消耗量为目前一半的运输船舶。
此外,世界最大的无污染的太阳能动力双艇船体,于2010年有德国公司制造“2014该船开展了完全依靠太阳能环球航行探险,该船长31m,宽15m,排水量为60t最快速度达到15mi/h相当于时速25km,可载50人,装载500平方米的太阳能板,此次船体航行40000km,需时140天左右横跨大西洋,巴拿马运河,印度洋”。
此外我国也已经研制出类似的星球太阳能号叫做“尚德国盛号”,这是我国第一辆混合新能源动力的游艇,主要也是运用于旅游观光,专家指出这艘游艇将会受到上海的环境所影响,所以不仅要考虑游艇的低碳节能而且应该注重船身的设计,该游艇长31.4m,宽9.8m,时速近15km/h,可以容纳150名游客,此类游艇环保节能刚好保护了黄浦江的清洁。
不仅如此辽宁省沈阳市近几年有人研制出首例太阳能小型旅游观光的船舶。
根据发明者的陈述,他几乎花光了所有的积蓄来来购买核心材料一次又一次的失败为他日后的成功奠定了基础。
他用他的一半人生来研究该船艇,这个太阳能001号船已经经过沈阳政府的批准,该船可以乘坐12人,主要用于小型公园的观光。
该船继续发扬了环保低碳的太阳能优点,此外该船舶无油,无电完全依靠太阳能来产生动力,可以达到8km-10km/h然而我们不得不去面对些问题,虽然太阳能确实节能减排,保护了环境,但是太阳能的缺点我们仍然是我们难以克服的难题。
在地球表面上界的太阳能分布十分巨大,然而到达太阳能却强度太弱,也就是说单位时间内投射到地面的太阳能想到的少,从到达地球大气上界的太阳强度来说,地球大气层外面每平方米垂直于太阳光线的面积上接收到太阳辐射功率只有1353瓦,垂直到地球表面的太阳能的辐射率只有640瓦这样的瓦数是几乎不可以用电磁炉烧开一锅水的。
所以我们不得不用大量的太阳板来搜集太阳能。
其次,太阳能相当的不稳定性,当遇到不同的地区,不懂得气候,不同的天气状况,不同的季节时,太阳能的分布将会有较大的差异。
由于太阳在不断地运动所以冬季相对于夏季的辐射强度较为低,极端地区和赤道地区太阳能的辐射也将有较大的差异。
即使是同一个地区白天和夜晚的辐射强度显而易见。
我们不得不说不同时间,不同地区所辐射到的太阳光是不相同的,应为每一个地区的阳光的入射角是不相同的。
所以如果这个地区处于赤道,那么这里有每年的阳光直射,在这里的船舶如果运用太阳能就可以吸收到超出其他地区的能量如此就可以降低更多的成本。
当然如果处于两极地区毫无疑问真的不适合采用太阳能技术。
这一问题一直困扰着我们,以何种方式来吸收更多的阳光将是我们下一步需要解决的技术问题。
最后我们还研究发现太阳能是一种不连续的光,基于前面我们所讨论的不同地区所接受的阳光强度是不同的,而且由于太阳东升西落每天总也一些地区在白天时令一些地区处于夜晚。
我们可以说,每天平均每个地区将接近一半的时间处于所谓的“黑暗”中甚至我们会想到南北极近乎几个月极昼极夜的现象。
这说明昼夜的原因确实会使太阳能的供给不连续,那么也就是说我们有更加少的时间来获取太阳能资源。
此外,天气状况也会严重影响太阳能的辐射程度,遇到阴雨天,云雾天,以及其它的恶劣的天气状况,由于云层的遮挡太阳光的照射又将大打折扣,更多的阳光被反射到大气层外,大量的太阳光不可以通过大气层如此,也就是说在这些天气状况游艇旅游仍然会受到天气状况的影响。
甚至于不能提供启动的动能需求,如果在航行途中遇到天气骤变还有可能困在汪洋大海途中。
总而言之,如果遇到了阴雨天,夜晚航行即使储蓄了白天的阳光能量然而仍然会有出行的风险,因为这写能量耗费大而且供给少。