光伏发电在船舶上的应用
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。
太阳能光伏系统在大型船舶的运用

太阳能光伏系统在大型船舶的运用太阳能光伏系统在大型船舶上的运用已经成为一个热门话题。
随着对环境保护意识的增强以及对可再生能源的需求增加,越来越多的船舶公司开始采用太阳能光伏系统来为船只提供电力,以降低对传统燃料的依赖,减少碳排放,同时降低船舶运营成本。
太阳能光伏系统是指将太阳能转化为电能的装置,主要由光伏电池板、电池组、逆变器和电池管理系统组成。
光伏电池板通过将太阳能转化为直流电能,然后通过逆变器将直流电能转化为船舶所需的交流电能,而电池组则用于储存能量,以便在夜间或云天提供电力。
首先,太阳能光伏系统的运用可以为船舶提供可再生的清洁能源。
传统船舶通常使用燃油发电机来提供电力。
这些发电机使用化石燃料,如石油和天然气,会产生大量的碳排放和空气污染。
而太阳能光伏系统则不会产生任何污染物,可以有效减少碳排放。
此外,太阳能光伏系统还可以更好地满足环保法规和国际航运标准,提高船舶的节能性能。
其次,太阳能光伏系统的运用可以降低船舶的运营成本。
船舶在航行过程中需要大量的电力来驱动动力系统、船舱设备和船上的各种设备。
传统的燃油发电机需要不断的燃料供应和维护,耗费大量的人力和金钱。
太阳能光伏系统可以免费利用太阳能,不需要额外的燃料供应和维护成本。
尽管太阳能光伏系统的初投资较高,但在长期运行中,可以有效降低船舶的燃料费用和维护成本,从而提高船舶的经济效益。
此外,太阳能光伏系统还具有稳定性和可靠性。
船舶通常需要在海洋环境中进行航行,面临恶劣的天气条件,如风暴和海浪。
传统的燃油发电机在这些条件下经常会出现故障或无法正常工作。
而太阳能光伏系统可以通过合理设计和安装抗风暴装置和稳定装置来提高系统的抗风暴能力和稳定性。
此外,多个光伏电池板可以并联安装,以提高系统的可靠性和抗故障能力。
最后,太阳能光伏系统在大型船舶上的运用也有助于改善船舶的声响和振动。
传统的燃油发电机通常会产生大量的噪音和振动,对船舶的舒适性和乘客的健康造成影响。
太阳能光伏发电系统的海洋与船舶应用

太阳能光伏发电系统的海洋与船舶应用近年来,随着环境污染问题日益严重,可再生能源逐渐受到人们的关注和重视。
太阳能光伏发电作为可再生能源的一种,因其绿色、清洁、可持续等特点,被广泛应用于各个领域。
其中,海洋和船舶领域作为太阳能光伏发电系统应用的新兴领域,具有广阔的发展前景。
本文将从海洋和船舶两个角度,探讨太阳能光伏发电系统在这些领域中的应用。
一、海洋应用1.海上太阳能光伏发电系统的优势海洋作为地球上占比最大的一部分,拥有不可估量的太阳能资源。
通过在海洋上安装太阳能光伏发电系统,可以更充分地利用这些资源,减少对传统能源的依赖。
同时,海上的太阳能光伏发电系统相较于陆地上的系统,还具有更大的空间和更稳定的光照条件,能够实现更高的发电效率。
2.海上太阳能光伏发电系统的应用案例近年来,许多国家开始在海上建设太阳能光伏发电系统,以满足自身能源需求。
例如,德国位于巴尔的摩尔海峡的太阳能电厂,利用太阳能光伏板在海上发电,为周边地区提供清洁能源。
另外,荷兰也在北海建设了一座海上太阳能光伏电站,实现了海上资源的有效利用,为国家的能源转型做出了重要贡献。
二、船舶应用1.太阳能光伏发电系统在船舶上的优势传统上,船舶需要依靠燃油来提供动力,这不仅对环境造成污染,还带来了能源的依赖隐患。
而太阳能光伏发电系统的应用,可以有效替代传统燃油,减少船舶对传统能源的依赖,同时实现船舶的清洁能源转型。
此外,光伏发电系统无需燃油供应,可以降低船舶运营成本,提高整体经济效益。
2.船舶太阳能光伏发电系统的应用案例在船舶领域,太阳能光伏发电系统的应用也有着广泛的案例。
世界上很多邮轮和游艇已经开始采用太阳能光伏发电系统,替代传统的柴油发电方式。
例如,挪威的一艘邮轮上安装了大面积的光伏发电板,通过收集太阳能转化为电能,为船舶提供动力和电力,实现了清洁、环保的航行。
总结:太阳能光伏发电系统在海洋和船舶领域的应用,展示出了巨大的潜力和可持续发展的前景。
海洋应用可以更充分地利用太阳能资源,为周边地区提供清洁能源,助力环境保护和能源转型。
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。
光伏发电系统与电动船舶的结合及其效果

光伏发电系统与电动船舶的结合及其效果随着对环境保护和可持续发展的日益重视,光伏发电系统作为一种清洁能源的代表,正逐渐与各个领域进行结合,实现绿色能源的利用。
其中,光伏发电系统与电动船舶的结合,不仅可以减少环境污染,还具有诸多经济效益。
本文将探讨光伏发电系统与电动船舶结合的方式及其效果。
一、光伏发电系统在介绍光伏发电系统与电动船舶的结合之前,我们首先来了解一下光伏发电系统。
光伏发电系统利用太阳能光伏电池将太阳能转换为电能,从而实现电力供应。
光伏发电系统具有环保、可再生、清洁等特点,被广泛应用于建筑物、农业、交通等领域。
二、光伏发电系统与电动船舶的结合方式1. 电动船舶光伏充电系统电动船舶光伏充电系统是将光伏电池安装在船舶上,通过太阳能光照将光能转换为电能,用于充电电动船舶的电池组。
这种结合方式可以减少船舶对传统能源的依赖,实现环境友好型运输。
2. 光伏发电系统供电电动船舶光伏发电系统也可以直接为电动船舶提供电力供应。
在船体上安装光伏板,将光能转化为电能,并直接供电给电动船舶的动力系统。
这种结合方式不仅减少了传统能源的使用,还大大降低了航行过程中的噪音和污染。
三、光伏发电系统与电动船舶结合的效果1. 环保效益光伏发电系统与电动船舶的结合可以减少对化石燃料的依赖,减少温室气体的排放,进而减少空气和水体的污染。
与传统燃油船相比,电动船舶在使用过程中几乎没有排放物质,对生态环境的破坏较小。
2. 能源效益光伏发电系统的使用可以大量节省燃油成本,因为太阳能是一种免费的、可再生的资源。
电动船舶通过光伏发电系统供电,可以最大程度地利用自然资源,降低运行成本,并延长船舶的续航里程。
3. 经济效益从长期来看,光伏发电系统与电动船舶的结合将为航运和交通行业带来巨大的经济效益。
太阳能资源的充分利用减少了能源领域的依赖,同时提高了能源的安全性。
此外,节省的燃料成本和运营成本也将为船舶运营商带来可观的经济利益。
四、结论光伏发电系统与电动船舶的结合为船舶行业带来了环保、节能和经济效益。
新能源船舶技术的研究与应用

新能源船舶技术的研究与应用随着全球对环境保护的要求越来越高,新能源船舶技术的研究与应用日益受到关注。
传统燃油船舶的排放问题已经成为全球环境污染的重要因素之一,而新能源船舶技术的发展则为航运行业提供了可持续的解决方案。
一、太阳能船舶技术太阳能船舶技术是新能源船舶技术中的一种重要形式。
通过利用太阳能光伏电池板转化太阳能为电能,船舶可以在航行过程中实现自给自足的能源供应。
太阳能船舶技术的应用已经在一些短途航线上取得了成功。
例如,荷兰的“Solar Voyager”号船舶就是一艘完全依靠太阳能供电的船只,它成功完成了对全球的环球航行。
太阳能船舶技术的研究和应用将有助于减少航运业对传统燃油的依赖,降低温室气体排放,保护海洋生态环境。
二、风能船舶技术风能船舶技术是另一种新能源船舶技术的重要形式。
通过利用风能推动船舶航行,可以减少对传统燃油的依赖,降低航运业的碳排放。
风能船舶技术的应用已经有了一些成功的案例。
例如,荷兰的“E-Ship 1”号船舶就是一艘利用风能进行航行的货船,它在航行过程中通过巨大的风帆收集风能,并将其转化为动力。
风能船舶技术的研究和应用将有助于航运业实现可持续发展,减少对有限石油资源的依赖。
三、氢能船舶技术氢能船舶技术是新能源船舶技术中的一种前沿形式。
通过利用氢燃料电池将氢气转化为电能,船舶可以实现零排放的航行。
氢能船舶技术的应用还处于起步阶段,但已经有一些实验性的项目在进行中。
例如,日本的“绿叶”号邮轮就是一艘利用氢能进行航行的船舶,它在航行过程中不产生任何尾气排放。
氢能船舶技术的研究和应用将有助于航运业实现零排放目标,进一步保护海洋生态环境。
四、新能源船舶技术的挑战与机遇新能源船舶技术的研究与应用面临着一些挑战。
首先,新能源船舶技术的成本较高,需要更多的投入和支持。
其次,新能源船舶技术的可靠性和稳定性需要进一步提高,以确保船舶在实际航行中的安全性和可行性。
此外,新能源船舶技术的推广和普及需要政府、航运公司和科研机构的共同努力。
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。
太阳能光伏系统在大型船舶的运用
太阳能光伏系统在大型船舶上的应用(并网)研究文献综述1.1太阳能光伏系统研究背景自地球诞生起,太阳就源源不断地给地球输送能量,太阳作为一个图腾,在人类文明中有着不可或缺的积极意义。
自古人类就学会了利用太阳提供的光能和热能生存,而更好的将太阳能转化为其他形式的能源则是现如今最新的研究方向。
二十一世纪,石油、煤炭等化石燃料被过度开采,暴露了严重的资源短缺和环境污染问题;电能在社会上越来越普及,研究发展遭遇瓶颈,这一形势下研究新兴能源刻不容缓。
太阳能,指的是太阳的热辐射能,作为一种绿色、环保的可再生能源,它取之不尽用之不竭、免费使用且无需运输,很有可能为人类创造新的生活形态,必将成为二十一世纪最重要的能源之一。
太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行和并网运行两种方式。
光伏并网发电系统就是太阳能光伏发电系统与常规电网相连,共同承担供电任务。
因为直接将电能输入电网,光伏独立系统中的蓄电池完全被光伏并网系统中的电网所取代。
免除配置蓄电池,省掉了蓄电池蓄能和释放的过程,可以充分利用光伏阵列所发的电力,从而减小能量的损耗,降低系统成本。
但是系统中需要专用的并网逆变器,以保证输出的电力满足电网对电压、频率等性能指标的要求。
逆变器同时还控制光伏阵列的最大功率点跟踪(MPPT)、控制并网电流的波形和功率,使向电网传送的功率和光伏阵列所发出的最大功率电能相平衡。
这种系统通常能够并行使用市电和太阳能光伏系统作为本地交流负载的电源,降低了整个系统的负载断电率。
而且并网光伏系统还可以对公用电网起到调峰的作用。
太阳能光伏发电应用于船舶是目前绿色船舶技术发展的一个重要方向。
随着太阳能电池板转换效率的提高,光伏电网与船舶电网的并网将成为可能。
这亦是本文研究的重点。
1.2光伏并网发电系统的特点光伏并网发电系统主要由电池组件、逆变器、配电室和防雷击器组成。
并网发电系统通过光伏数组将接收来的太阳辐射能量经过高频直流转换后变成高压直流电,经过逆变器逆变后向电网输出与电网电压同频、同相的正弦交流电流。
船舶 光伏-概述说明以及解释
船舶光伏-概述说明以及解释1.引言1.1 概述:随着环保意识的增强和新能源技术的不断发展,光伏技术在船舶领域的应用越来越受到关注。
光伏技术可以将太阳能转化为电能,为船舶提供清洁、可再生的能源来源,减少对传统化石能源的依赖,降低船舶运营的成本,减少对环境的污染,实现可持续发展的目标。
本文将就光伏技术在船舶上的应用、对船舶环境的影响以及在船舶行驶中的效益进行深入探讨和分析,旨在为推动船舶行业的绿色转型和可持续发展提供参考和借鉴。
1.2 文章结构本文分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分中,将对光伏技术在船舶上的应用进行概述,介绍文章的结构和目的。
在正文部分中,将详细探讨光伏技术在船舶上的应用情况,以及这种技术对船舶环境和行驶效益的影响。
最后,在结论部分中将总结全文的内容,并展望未来光伏技术在船舶领域的发展趋势。
希望读者通过本文的阅读,能够更深入地了解光伏技术在船舶领域的应用前景和意义。
1.3 目的本文的目的是探讨光伏技术在船舶领域的应用现状,分析光伏技术对船舶环境的影响以及在船舶行驶中的效益。
通过对这些方面的深入研究,我们可以更好地了解光伏技术在船舶行业中的潜力和作用,为未来船舶领域的发展提供参考和借鉴。
同时,本文也旨在引发对于可持续能源在船舶行业中的应用和推广的讨论,促进航运行业向更环保、高效的方向发展,为打造清洁、绿色的航运业做出贡献。
2.正文2.1 光伏技术在船舶上的应用光伏技术在船舶上的应用已经成为当前船舶行业的一个热门话题。
通过安装光伏电池板在船体上,船舶可以利用太阳能来产生电能,从而减少对传统燃油的依赖,降低船舶运营成本,减少对环境的污染。
首先,光伏技术可以为船舶提供绿色能源。
在航行过程中,船舶可以利用太阳能来充电,从而为电动船舶提供持续的动力。
这不仅有利于船舶的节能减排,还可以降低船舶的运营成本,提高船舶的经济效益。
其次,光伏技术还可以为船舶提供备用电源。
在紧急情况下,船舶可以依靠光伏电池板来提供电力供应,保证船舶的正常运行与船员的安全。
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。
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光伏发电在船舶上的应用
发表时间:2019-05-05T17:07:28.450Z 来源:《电力设备》2018年第31期作者:孙世文1 许崇青2
[导读] 摘要:在我国各领域发展中,能源的需求量在不断加大,而光伏发电作为一种利用光能发电的新型技术,其产生的能源非常清洁,我国当前对于船舶制造与运行的环保要求相对较高,在船舶当中应用光伏发电技术拥有较好的前景,本文就光伏发电技术在船舶当中应用的优势进行了分析,而后就其关键技术进行了探讨,进而就其未来前景进行了研究。
通标标准技术服务(青岛)有限公司山东青岛 266100
摘要:在我国各领域发展中,能源的需求量在不断加大,而光伏发电作为一种利用光能发电的新型技术,其产生的能源非常清洁,我国当前对于船舶制造与运行的环保要求相对较高,在船舶当中应用光伏发电技术拥有较好的前景,本文就光伏发电技术在船舶当中应用的优势进行了分析,而后就其关键技术进行了探讨,进而就其未来前景进行了研究。
关键词:光伏发电;船舶;应用管理
引言
过去一段时期,我国经济与社会迅猛发展,船舶运输行业在这样的背景下也得到了快速发展,但是由于近些年我国对于环境污染治理的力度加大,而大部分船舶都还在采用柴油机驱动模式,在船舶运输行业发展中,船舶运输规模增大就会加大船舶的石油消耗,同时由于柴油机的燃烧不充分也会带来很大的污染问题,在船舶中应用光伏技术可以提升船舶能源利用的清洁性,使船舶运输过程中的污染问题得到缓解,为我国船舶运输行业环保价值的优化提供助力。
1光伏发电技术在船舶当中应用的主要优势
在我国环保意识不断强化的今天,新能源得到了各领域的认可,光伏发电技术也在很多领域得到了推广,在未来,为了能够符合我国船舶管理要求,船舶会广泛应用新型能源,光伏发电技术的应用有如下优势。
1.1能够降低船舶运输所消耗的成本
在光伏发电技术应用到船舶当中后,船舶制造生产中就会将光伏发电设备以及太阳能和风能复合能源技术设备代替一些能源线路为船舶照明以及一些应急系统等进行功能(当前只实现了小型船舶的光伏发电驱动供能),这样供能方式的转变就会给很多船舶功能系统的使用带来清洁能源,而这些能源来自太阳光的转化,是不需要消耗成本的,所以,光伏发电设备的应用可以有效降低船舶运行的成本。
1.2有助于提升船舶供能系统运行的环保性
光伏发电技术的一大特点就是清洁无污染,同时相较于过去船舶上的一些人力供能系统,也节约了人力资源,光伏发电在船舶当中的应用可以有效降低过去柴油船舶供能系统的污染,同时由于柴油供能系统还有一定的人工控制需求,也能够有效减少人工成本,由于柴油机运行时的浓烟和噪声对于船舶运行人员的身体会造成影响,使用光伏发电技术可以有效摒除这些弊端,提升船舶供能运行的安全性与环保性。
1.3一些地区太阳能较为充足
在我国大部分地区都有较为充足的太阳能,太阳能取之不尽,并且也不会消耗其他矿产资源,在船舶供能系统运行中应用光伏技术可以降低柴油等石油产品的消耗,对于小型船只可以使用蓄电池对于光伏产生的电能进行存储,有利于能源持续供应的实现。
2在船舶上应用光伏发电技术的常用技术
2.1船舶平台太阳能技术
将太阳能技术运用到船舶当中就必须通过太阳能电池的科学设置,将其融入船舶平台设计当中,太阳能电池板必须布置在能够接受阳光直射的开阔平台区域,船舶使用的太阳能电池板面积越大,其供电能力越好,船舶总体布置中还应对船体水动力性能进行综合考量,并在保证船舶总体涉税部分科学设计的前提下进行电池板安装设计,并尽量扩大电池板面积,由于大型运输船通常都是一些单体穿,因为船型的关系,甲板面上需要进行有机电设备以及船舶装载设施等的设计,太阳能电池板的面积不会大,只有那些船体上层结构连续的滚装船才适合进行大面积太阳能电池板的安装设置,当然,如果实在需要,也可以将太阳能电池板安装到一些伸出船体位置的船舶延伸部位上面。
2.2光伏系统技术
太阳能电池是太阳能发电系统的核心元器件,从上个世纪中叶太阳能电池发明以来,已有多种类型,太阳能转换效率也不断提高。
太阳能电池主要分为晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池和新型太阳能电池。
但其中薄膜和新型太阳能电池多数还处于实验室阶段,有人预测至少到明年,晶硅电池仍将占据一半以上的主流份额。
并且规模化生产的晶硅电池效率为百分之十五左右,晶硅电池制作过程复杂,价格昂贵,从船舶应用太阳能对能量密度、海上环境寿命和成本控制考虑,一些新型太阳能电池更值得关注,积极发展高效、耐候性好、长寿命、低成本的太阳能电池技术,才能够为船舶运输行业带来发电效率的提升和设备成本的降低,使得太阳能成为真正的绿色船舶能源。
2.3太阳能储能系统技术
为了保证船舶能够全天候使用太阳能,就需要应用高效储能装置,通过储能装置把光照较强时段多余的光伏电能储存起来。
现阶段储能装置主要有铅酸蓄电池、高性能储电装置以及燃料电池等。
其中常规铅酸蓄电池能量密度低,并且充放电循环寿命短,较不适宜在安放空间限制较大的船舶中应用。
其中较有发展前景的储能技术为燃料电池技术,在当前部分汽车以及船舶当中已经将燃料电池作为动力能源,不过把燃料电池与光伏技术结合的研究并不多,当前较为普遍的氢燃料电池是常见船舶储能装置,但其实其制氢以及储氢技术问题还有待解决,而结合光伏技术,通过太阳能发电对纯净水进行解离制氢则可以实现,同时克服了部分地区太阳能能量密度不足以及光照时间较短的问题,并且近年来中科大的李灿团队还研发了利用太阳能电池与双氧水燃料电池进行耦合的叠层电池技术,这有助于我国燃料电池技术与光伏发电技术结合应用在船舶当中的应用推广。
3未来在船舶当中应用光伏技术的发展趋势研究
我国为了降低船舶运输当中的污染问题,业界学者都在积极进行新能源技术应用研究,光伏发电技术应用主要就是利用太阳能产生电能,借此来形成船舶驱动力源,或者为船舶日常活动提供电能,在小型船舶方面,由于光伏发电技术的高效性可以完全满足这类船只的供能需求,只是在一些阳光照射不足的情况下才需要使用其他供能设备如蓄电池等,不过如果由船体形状的关系导致船只所能布设的太阳能电池板无法保证面积就只能设置上内燃机供能系统,在当前我国光伏发电技术作为驱动能源的船只类型通常为小型游览船,这样可以利用
清洁太阳能来代替柴油供能来减少由于船舶驱动带来的景区空气污染,但是针对大中型船只来讲,所布设的太阳能电池板所能够提供的能源只能达到船舶驱动所需能源的百分之零点二,甚至也只能达到百分之四的日常用电,所以光伏发电取代内燃机供能任重道远,光伏供电只能作为船舶停靠港区后的清洁能源供应系统使用,这样就能够降低船舶对港区的空气污染,未来光伏发电技术在船舶当中的应用技术思路不会改变,但是可以通过光伏发电与风能发电、储能技术的结合来提升中小型船只的驱动效果。
结束语
总之,光伏发电技术作为清洁能源应用的新型技术在船舶当中应用是提升船舶运输行业节能环保效应的重要途径,而在未来随着光伏技术的不断和发展,风能与太阳能技术的结合会为船舶运输带来更多清洁能源应用的优秀案例,为船舶环保化打开更新的思路,提升船舶能源供应的科学性与环保性。
参考文献:
[1]聂小鹏.船舶太阳能发电中自动跟踪控制系统的研究[J].舰船科学技术,2018,40(04):73-75.
[2]汪锦东. 新能源在散货船上的应用研究[D].华南理工大学,2017.
[3]张云龙.风力发电技术在舰船上的应用与研究[J].舰船科学技术,2016,38(04):58-60.
[4]李清,李坤,王利朋,刘畅.严格排放法规背景下太阳能在船舶上的应用研究[J].船舶工程,2016,38(01):67-72.。