混合动力船舶能量管理发展综述.doc

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1、混合动力船舶能量管理发展综述李峰（能动1502班学号:1049721502195）摘要：考虑到能源和环境的问题日益突出，开发低能耗、低排放的绿色船舶成为当今船舶工业的首要任务，混合动力电动船舶对于纯电动船舶具有较好的续航能力，适用于航线较长且具有随机性的船舶工况。结合传统柴油发电机组，采用太阳能、风能、蓄电池等新能源构成的混合动力船舶越来越受到关注，作为其关键技术的多能源能量管理分配系统，成为其发展的核心内容。关键词：混合动力船舶；能量管理；电力推进系统ReviewonthedevelopmentoftheenergymanagementsystemofhybridelectricshipLi

2、FengAbstract:Consideringtheenergyandenvi「onmentalproblemsbeingincreasinglyprominent,lowenergyconsumptionandemissionofgreenshipanddevelopmenthavebecometheprimarytaskofmodernshipbuildingindustry.HybridelectricshiptopureelectricshiphasbetterenduranceandcouldbeusedinaIongerandunstablerouteoperatingcondi

3、tion.Combinedwiththetraditionaldieselgenerators,andthenewenergysuchassolarenergy,windenergyandbatteryhybridshiphasattractedmoreandmoreattentions.Asthekeytechnology,multienergydistributionmanagementsystembecomesthecoreofthedevelopmentofthehybridelectricship.Keywords:hybridelectricship;energymanagemen

4、t;electricpropulsionsystem1引言二氧化碳的大量排放使全球变暖，世界各地极端气候频发。资料表明，全球航运业二氧化碳排放量大概占全球温室气体排放量的4%。此外，船舶排放也是空气屮PM2.5的主要来源之一。由于船舶排放对环境的污染日趋严重，国际海事组织（IM0）以及越来越多的国家和地区正积极采取各种有效措施以减少船舶排放。利用石化能源（柴汕、汽汕）、风能、太阳能及蓄电池储能混合供电的混合动力船舶电力推进系统，不仅可节约燃汕，还可以降低营运成木，是很有发展前景的能源综合优化利用系统，也是当前船舶节能减排领域的研究热点。这种新型环保型推进系统在注重提高经济性的同时更注重减少对环

5、境的影响，包括航行和停泊所带来的燃汕污染、废气污染和噪声污染等。同时，混合动力船舶兼有柴电电力推进船舶和纯电动船舶的优点：相比于柴电电力推进船舶，可根据负荷大小选择供电模式，保证所有工况下的燃汕经济性，且冗余性好；相比于纯电动船舶，初期投入成木低，且续航能力强。混合动力船舶电力推进系统的关键技术是能量管理及英控制策略，加目的是：在满足船舶动力性能的前提下，控制策略能够根据混合动力系统特性和实时运行工况，将多种能源合理分配、协调控制，使备部件高效率运行，以达到最大的燃汕经济性、最少的排放。混合动力船舶推进系统能利用柴一电发电、风能、太阳能及蓄电池的储能，以节约燃汕、降低营运成木,是极具发展前景的

6、船舶能源综合优化利用系统，也是船舶节能减排领域的研究热点。目前,混合动力船舶主要有燃料电池/柴汕混合动力船、超级电容/柴汕混合动力船、LNG/柴汕混合动力船、风翼/柴汕机混合动力船以及储能电池柴电机纟H.混合动力船等几种类型NJ2研究现状“混合动力船舶”可以定义为以两种或两种以上储能器、能量源或能童转换器作为动力源，其屮至少有一种可以提供电能的船舶。2000年澳大利亚开发出批界第一艘商用的太阳能/风能混合动力双体客船“SolarSailor**#太阳能渡船。德国西门子公司向海军提供的潜水艇用固体高分了燃料电池，在潜艇上安装燃料电池和柴电动力纟fl成的混合动力系统。201()年1月，意大利和斯洛

7、维尼亚联合研制了GREENLINE33混合动力游艇，该游艇混合了电池纟ft、太阳能和柴汕机动力。国内在混合动力船舶领域方面起步较晚，成功应用的例了并不多。在2010年上海世博会上亮相了屮国第一艘混合动力船——“尚徳国盛”号游船，该船采用太阳能和柴汕机组作为混合动力，速度约15km/h,节省电力和减排达30%以上。此船有柴油发电机组、动力锂离了电池、太阳能电池板3种动力源，拥有柴油发电机组电力推进、