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船舶动力装置模式能源分析

教师实习报告 时间:2023-06-19 10:10:09

摘要 水上运输是我们现代大量物流运输的主要方式,即船舶是物流货运最主要的运输工具,可见船舶航运在我们社会发展的重要性。在新世纪构建经济建设可持续发展观的理念下,提高船舶的运营能力同时降低船舶运营对海洋湖泊造成的污染,是大家共同的追求目标。本文通过介绍船舶动力设备以及船舶动力能源的现状,分析了新型能源动力的发展与应用,为我们提高船舶性能的研究做了指导,为造船设计时动力设备的选用提供了思路。

关键词 船舶;动力;能源

前言

从环保角度来看,传统的能源经过人们长期的开发利用,相应机构已经提出了能源枯竭的危机警告,另一方面,由于对各项能源的国度开发运用,为我们的生态环境造成的污染也成了一个迫在眉睫急需解决的问题。研究船舶动力能源的新形式,让船舶摆脱传统能源模式的控制,随着时代的变化而变化,提高船舶运行效率,让航运接向着高效绿色的模式发展。

1 船舶动力装置能源应用概况

现代的船舶主机动力能源还是以柴油味主导,所使用的发动机无论是BMW还是劳斯莱斯品牌的也基本以柴油发动机为主导,设计选用这样的能源动力系统主要是基于它成熟的性能设计与低成本考虑。柴油发动机可以为大型船舶提供足够的动力,而且对于动力设备要求简单,使用流程也不复杂,使用时受外界的影响因素小,属于稳定的动力能源,加上全球石油的不断开采,属于低成本型的动力能源。另一种在船舶航行时作为辅助能源动力的是轻油,也就是我们家用汽车所用的油,相比于柴油它在使用時燃烧很充分,所产生的大气污染要比柴油小得多,所以它的使用只在特定的船舶航行区域使用,如长江、珠江口等内河航道,主要为代替柴油发动机带来的污染。但是轻油发动机的马力没有柴油机大,所以船舶的运行速度要相对低一些,而且成本高,所以很多船运公司只是选择性的使用。所以总的来看,为了降低船舶运行的成本和造作的简单,传统能源作为动力的船舶设备还是居于主导地位,但是为了有效控制传统能源给环境带来的损害,能源以及动力系统革新是必须实行的[1]。

2 船舶动力传统能源缺陷分析

船舶动力主导设备柴油机的使用主要有以下缺陷:

(1)柴油机的柴油来源于石油,属于地球不可再生资源,而我们日常生产生活还有很多必须依赖于石油为能源的产业,一旦超支过度使用将影响我们的正常生活,平时生活所见的“气慌”和“油慌”给我们到来的不便就是石油资源供应不足带来的影响。

(2)虽然在全球大力提倡保护环境的要求下,船舶动力设备设计时对废气排放要求已经严格控制了,但是由于全球船舶数量的庞大对柴油、轻油的使用量依然很高,每年由船舶运输业带给地球的大气污染情况非常严重。

(3)随着全球物流运输量的增加,船舶的设计越来越大,三十万顿五十万吨的超油越来越普遍,而大型船舶主机也相应庞大,运行时带来的噪音污染以及剧烈振动给海洋造成的危害非常严重,影响了海洋资源的正常生态平衡[2]。

3 船舶动力能源发展应用

3.1 风能

大自然的风能是无穷无尽的,运用风能作为能源不会给环境带来污染,不会产生垃圾及废弃物。风能产生的丰富地区就是在海上或是江边,利用水域的丰富风能作为能源动力运用于船舶的航行是一个经济环保的举措。水域的风力是一个源源不断持续性很强的动力来源,选用质量好强度高的风力发电机材料,制造出既能适应微风海域情况下的电力供应,又能阻挡狂风大浪的损害,为船舶提供既环保有经济的能源动力。

3.2 太阳能

在船舶太阳直射范围内安装设计太阳能光电池,将大自然的光能转化成船舶电能和热能,为船舶动力提供帮助。由于陆地平面高低起伏,阴影面积大,水域的太阳能要比陆地的太阳能丰富的多,船舶的太阳能发电要比其他太阳能运用效率高3~5倍,而且和风能一样,不会产生燃料成本。太阳能光板的安转是一个技术性很高的问题,而且船用太阳能选材要考虑到海水海风里盐分对太阳能板的强大腐蚀,一旦安装使用,几乎不用任何的维修与保养工作,这样既节约了管理成本,也降低了船员的劳动强度。

3.3 核能

众所周知,核能的力量现阶段所使用能源中能量最大的,运用核能作为船舶动力能源,其经济效益要比传统能源高很多。由于核能的超强辐射性,核能的利用对于核能开发设备要求很高,其成本造价是很多船舶难以承受,这也是目前所见船舶没有广泛使用核能作为动力来源的原因。目前核能在航运领域主要运用在军事舰艇的主机动力来源,其释放的超大能量为军用大型设备提供了足够稳定的动力,大受青睐。

3.4 LNG 燃料

LNG意思为液化石油天然气,同柴油一样属于石油的衍生产物,常温下为气态,其最大的优势是在一定条件下将其液压成液体状态,储能密度大,占用体积小,使用环境也相对简单,操作方便,注意做好防火设施就可以了。目前迫于节能减排的压力LNG能源已经逐渐运用于各种交通设备,在船舶动力领域起步的较晚,但是新造船舶已经普遍设计LNG动力主机,相信也许十年就可以全部实行LNG为主要船舶动力能源[3]。

4 结束语

现代的船舶动力在经过一代代的技术革新之后,经过各种高新技术的融合与应用,尤其是计算机技术和电子信息化技术投入,使得船舶的各种性能更加便捷可靠,使用变得越来越智能化,我们应该充分利用这些高新的技术辅助船舶选用更高效环保的动力能源,为航运业持续发展做出贡献。

参考文献

[1] 朱世伟,任燕落.船舶动力装置的节能控制技术研究[J].舰船科学技术,2017,39(20):76-78.

[2] 傅清钰.多能源船舶微网功率分配控制策略研究[D].厦门:集美大学,2016.

[3] 胡健.船舶替代能源的发展与展望分析[J].上海造船,2010,

(04):39-41.

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