隨著低運費和高燃油成本的壓力日益增加，如何大幅減少油耗、成本和排放這個問題，目前困擾著許多船主。在M/VBoreSea號船上，配備丹佛斯VACON?交流變頻器的軸帶發(fā)電機是提高能效的關(guān)鍵之一。自2013年1月起，國際海事組織(IMO)規(guī)定所有超過400GT的船舶必須具備船舶能效系統(tǒng)船舶能效管理計劃(SEEMP)包含提高效率，從而降低燃料消耗和二氧化碳排放的措施。為滿足該要求，M/VBoreSea（一艘目前運輸Airbus部件的RoFlex?滾裝船）采用了多項先進的技術(shù)解決方案。WETechSolutionsOy（以下簡稱“WETech”）基于VACON?交流變頻器技術(shù)，開發(fā)了一種優(yōu)化主推進裝置的解決方案，以大幅提高能效。

　　變頻軸帶發(fā)電機

　　軸帶發(fā)電機連接到主發(fā)動機軸，速度隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速而變化。由于船舶電網(wǎng)的恒壓恒頻要求，發(fā)動機轉(zhuǎn)速不能更改。這限制了發(fā)動機轉(zhuǎn)速的任何變化，從而限制了傳統(tǒng)配置的效率。

　　WETech開發(fā)的解決方案在軸帶發(fā)電機與船舶電網(wǎng)之間使用了丹佛斯VACON?交流變頻器技術(shù)。這允許主發(fā)動機轉(zhuǎn)速發(fā)生大幅變化，同時仍然以恒定的電壓和頻率向船舶電網(wǎng)提供電力。這樣能優(yōu)化主發(fā)動機的效率并節(jié)省燃料成本。WEDrive?解決方案可用于提高任何配備直接驅(qū)動推進裝置和軸帶發(fā)電機系統(tǒng)（也稱為動力輸出(PTO)系統(tǒng)）的船舶的能效。

　　采用交流驅(qū)動技術(shù)的軸帶發(fā)電機能在海上動態(tài)運輸條件下，使用船舶電網(wǎng)的電力來大幅度提高主發(fā)動機的主推進力。該功能被稱為PTI（功率輸入）。

　　帶丹佛斯VACON?交流驅(qū)動技術(shù)的軸帶發(fā)電機特點：

1. 軸帶發(fā)電機頻率和電壓變化30%時，仍然保持船舶電網(wǎng)中的額定電壓(VAC)和頻率(Hz)不變

2. 優(yōu)化的軸帶發(fā)電機PTO（功率輸出）或PTI（功率輸入）運行

3. 軸帶發(fā)電機和輔助發(fā)電機組之間的連續(xù)并聯(lián)運行

4. 通過在組合器模式（即結(jié)合螺旋槳的可變轉(zhuǎn)速和可變螺距）下運行來優(yōu)化推進系統(tǒng)。

　　更高的能效帶來環(huán)境效益

　　配備丹佛斯VACON?交流變頻器的軸帶發(fā)電機可提供以下優(yōu)勢

1. 船速較大的變化范圍內(nèi)，螺旋槳和主發(fā)動機將在其最佳工作點附近運行，從而提高效率并顯著降低油耗。

2. 降低螺旋槳轉(zhuǎn)速可以提高螺旋槳效率，從而進一步降低燃料消耗，減少對環(huán)境有害的排放。

3. 通過丹佛斯VACON?交流變頻器保持軸帶發(fā)電機的額定電壓和頻率輸出可節(jié)省大量成本，因為無需輔助發(fā)電機

　　“我們對M/VBoreSea上使用的各種技術(shù)解決方案實現(xiàn)的更高能效感到非常滿意，”Bore公司的海運管理副總裁J?rgenMansnerus說到。

　　“在基準(zhǔn)測試期間，我們看到M/VBoreSea每年的常規(guī)燃料消耗約為5,600噸。數(shù)據(jù)分析驗證了WETech提供的帶丹佛斯VACON?交流變頻器的軸帶發(fā)電機可節(jié)省約10％的燃料成本，相當(dāng)于550-600噸。鑒于燃料成本約為每噸500歐元，每年節(jié)省的成本十分可觀，而且二氧化碳排放量也減少了大約2,000噸，”Mansnerus總結(jié)道。

　　丹佛斯VACON?GridConverter

　　除了有源前端(AFE)和逆變器等標(biāo)準(zhǔn)丹佛斯VACON?變頻器組件外，M/VBoreSea上使用的WEDrive?解決方案中的主要模塊是VACON?NXP電網(wǎng)變流器。

　　VACON?NXP電網(wǎng)變流器由VACON?AFE單元、船舶電網(wǎng)上的LCL濾波器以及專用軟件組成。集成了AFE/逆變器與VACON?NXP電網(wǎng)變流器的套件被安裝在軸帶發(fā)電機和船舶電網(wǎng)之間。如圖所示，通過兩個輔助發(fā)電機和軸帶發(fā)電機的幫助，為重載耗電設(shè)備提供恒壓恒頻的電力。

　　M/V Bore Sea上的軸帶發(fā)電機的主要原理。丹佛斯VACON?有源前端(AFE)單元和船舶電網(wǎng)上的LCL濾波器（以及專用軟件）一同構(gòu)成了VACON?NXP電網(wǎng)變流器。

　　隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化，軸帶發(fā)電機電壓和頻率也隨之變化。AFE/INU硬件為電網(wǎng)變流器保持恒定的直流電壓。丹佛斯VACON?NXP電網(wǎng)變流器可提供符合船舶電網(wǎng)要求的電壓和頻率，并使其與網(wǎng)絡(luò)保持同步。VACON?NXP電網(wǎng)變流器與輔助發(fā)電機和電源管理系統(tǒng)一起具有：

• 頻率下降的功率平衡

• 自動電壓調(diào)節(jié)

• 在發(fā)電機失磁、短路情況下保護自身和耗電設(shè)備

• 無功補償

• 功率限制

• 短時過載情況

　　并網(wǎng)變流器與電源管理系統(tǒng)一起還允許電力雙向流動-從軸帶發(fā)電機到船舶電網(wǎng)(PTO)。