亞馬遜叢林一場大火連綿數(shù)日，煙霧將圣保羅的白天籠罩成黑夜。人類已讓地球母親傷痕累累，保護(hù)環(huán)境、守護(hù)綠色地球已刻不容緩！

作為承諾支持蘇格蘭到2020年大幅減少環(huán)境有害物排放目標(biāo)的一部分，CaledonianMaritimeAssetsLimited(CMAL)為其最新的滾裝(RORO)船開發(fā)了一種突破性的柴油-電力混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)配備丹佛斯的變頻器，可實(shí)現(xiàn)高達(dá)38％的燃料節(jié)省，并能相應(yīng)減少排放。

以節(jié)省燃料為目標(biāo)

CMAL是CalMacFerriesLimited所運(yùn)營渡輪的資產(chǎn)所有者，致力于為蘇格蘭幾乎所有的近海島嶼提供渡輪服務(wù)。在2011年得到來自蘇格蘭政府和歐洲區(qū)域發(fā)展基金的資金后，CMAL啟動(dòng)了一個(gè)研發(fā)油電混合動(dòng)力渡輪的項(xiàng)目，以期為燃油經(jīng)濟(jì)性和低環(huán)境影響設(shè)立新標(biāo)桿。

詳細(xì)評估項(xiàng)目的幾種可選方法（包括高效柴油-機(jī)械，柴油-電力系統(tǒng)）后，CMAL團(tuán)隊(duì)認(rèn)為可提供最大效益的解決方案是油電混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)?；旧?，這包括柴油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)組以及驅(qū)動(dòng)船舶推進(jìn)裝置的電動(dòng)機(jī)，通過發(fā)電機(jī)組來為電動(dòng)機(jī)供電，就像傳統(tǒng)的柴油-電力推進(jìn)系統(tǒng)一樣。

然而，混合動(dòng)力系統(tǒng)與傳統(tǒng)的柴油-電力系統(tǒng)區(qū)別開來的一個(gè)關(guān)鍵特征是推進(jìn)電動(dòng)機(jī)不僅可由發(fā)電機(jī)組供電，而且還能由高容量蓄電池組供電。在CMAL船舶中，這些電池可在船舶停泊碼頭時(shí)連接岸電夜間充電，這意味著能有效利用低成本的非高峰電力。

變頻器的力量

為將這一概念變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，開發(fā)出配備高效柴油-電動(dòng)混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)的創(chuàng)新型渡輪，CMAL與格拉斯哥港的FergusonShipbuilders，船舶設(shè)計(jì)專家Seatec及電氣專家Tec-Source一起合作。最初的合同包括兩艘渡輪的設(shè)計(jì)、建造和舾裝，用于Sconser-Raasay航線的MVHallaig，和用于Tarbert-Portavadie航線的MVLochinvar。

設(shè)計(jì)用于渡輪的推進(jìn)系統(tǒng)配備三臺由柴油驅(qū)動(dòng)的368kVA三相發(fā)電機(jī)組，工作電壓為400V，50Hz。它們?yōu)榇暗闹髋潆姲骞╇?，?dāng)船舶在港口停泊時(shí)，該配電板還用于連接岸電。主配電板為兩臺丹佛斯VACON?NXP系列水冷式變頻器驅(qū)動(dòng)。

每個(gè)變頻器控制渡輪兩個(gè)推進(jìn)電機(jī)中的一個(gè)，其額定功率為375kW，工作速度范圍為0到615rpm。這些電機(jī)驅(qū)動(dòng)福伊特-施耐德（VoithSchneider）推進(jìn)器，該推進(jìn)器將推進(jìn)和轉(zhuǎn)向集成在一個(gè)單元中。

為了讓電池推進(jìn)電機(jī)無污染運(yùn)行，每個(gè)丹佛斯VACON?NXP變頻器都有一個(gè)連接直流母線的350kWh的鋰離子電池組。這種布置特別方便且具有成本效益，因?yàn)槭褂肗XP系列變頻器，電池組無需額外的電子設(shè)備或控制電路。

“我們?yōu)檫@個(gè)旗艦項(xiàng)目選擇丹佛斯變頻器的原因有很多，”CMAL的船隊(duì)經(jīng)理和項(xiàng)目主管JohnSalton指出。“它們結(jié)構(gòu)緊湊，這一點(diǎn)對于船設(shè)計(jì)很重要，并且性能卓越、高于99%的效率和0.99的功率因數(shù)。而且，根據(jù)我們船舶總監(jiān)JimAnderson之前的經(jīng)驗(yàn)，我們知道丹佛斯的VACON?變頻器可在最惡劣的艦船環(huán)境中長期可靠的運(yùn)行。另外，這些變頻器的價(jià)格也非常合理?！?/p>

由于該應(yīng)用的新穎性，在講新驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)安裝到第一艘船上之前，我們已經(jīng)進(jìn)行了一系列岸上工廠測試和試驗(yàn)。這不僅能驗(yàn)證設(shè)計(jì)概念，而且還能在早期識別和解決潛在問題。事實(shí)上，除了電池管理系統(tǒng)集成中遇到的一些小問題之外，系統(tǒng)實(shí)施基本上未遇到問題。

MVHallaig是第一艘采用新型環(huán)?；旌蟿?dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的渡輪，可容納150名乘客和23輛汽車或兩輛HGV，航行速度為9節(jié)。該船于2013年11月投入定期航行，且表現(xiàn)非凡。

JohnSalton

CMAL的船隊(duì)經(jīng)理和項(xiàng)目主管

“我們一定會在建造新的小型船舶或者升級現(xiàn)有船舶時(shí)考慮混合動(dòng)力技術(shù)。當(dāng)然，這取決于該技術(shù)在使用可靠性、效率和精心設(shè)計(jì)組件方面的成功歷史，丹佛斯VACON?NXP變頻器恰恰具備這些優(yōu)勢?！?/p>

JohnSalton

CMAL的船隊(duì)經(jīng)理和項(xiàng)目主管

“我們很滿意混合動(dòng)力技術(shù)在保護(hù)環(huán)境和降低運(yùn)營成本方面帶來的優(yōu)勢?！?/p>

丹佛斯成果

相比于減少20％燃料消耗和排放的目標(biāo)，這艘船實(shí)際上實(shí)現(xiàn)了38％的燃料消耗減少。預(yù)計(jì)這將使船舶整個(gè)使用壽命期間的二氧化碳排放量減少超過5,500噸，硫和氮氧化物的排放量也會相應(yīng)減少。

其他優(yōu)勢還包括新型驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有高冗余水平，即使兩個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的一個(gè)出現(xiàn)故障，也能繼續(xù)運(yùn)行。它甚至能在沒有柴油的情況下運(yùn)行，事實(shí)上在定期提供Raasay和Sconser之間的周日渡輪服務(wù)時(shí)，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)單獨(dú)使用電池組供電，即意味著排放水平為零。

其他優(yōu)勢還包括新型驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有高冗余水平，即使兩個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的一個(gè)出現(xiàn)故障，也能繼續(xù)運(yùn)行。它甚至能在沒有柴油的情況下運(yùn)行，事實(shí)上在定期提供Raasay和Sconser之間的周日渡輪服務(wù)時(shí)，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)單獨(dú)使用電池組供電，即意味著排放水平為零。

這兩艘船已經(jīng)達(dá)到甚至超過既定的設(shè)計(jì)目標(biāo)，成功促使CMAL訂購了第三艘新船，MVCatriona，并再一次采用了丹佛斯技術(shù)。

第三艘船由FergusonMarineEngineering在格拉斯哥港建造，并于2016年9月交付，在完成海上試航后，它將在Claonaig和Lochranza往返。

如果說亞馬遜叢林是綠色地球的心臟，那么借助丹佛斯變頻器節(jié)省燃料就是油電混合動(dòng)力渡輪的核心！為守護(hù)這片藍(lán)色海洋，節(jié)能減排是丹佛斯長久以來追求的目標(biāo)。丹佛斯VACON?NXP變頻器愿助力更多合作伙伴，在節(jié)省燃料的同時(shí)，一起守護(hù)這片蔚藍(lán)大海！