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，保護環(huán)境、守護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-電力混合動力推進系統(tǒng)。該系統(tǒng)配備丹佛斯的變頻器，可實現(xiàn)高達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啟動了一個研發(fā)油電混合動力渡輪的項目，以期為燃油經(jīng)濟性和低環(huán)境影響設(shè)立新標(biāo)桿。

詳細(xì)評估項目的幾種可選方法（包括高效柴油-機械，柴油-電力系統(tǒng)）后，CMAL團隊認(rèn)為可提供最大效益的解決方案是油電混合動力推進系統(tǒng)?；旧?，這包括柴油發(fā)動機驅(qū)動的發(fā)電機組以及驅(qū)動船舶推進裝置的電動機，通過發(fā)電機組來為電動機供電，就像傳統(tǒng)的柴油-電力推進系統(tǒng)一樣。

然而，混合動力系統(tǒng)與傳統(tǒng)的柴油-電力系統(tǒng)區(qū)別開來的一個關(guān)鍵特征是推進電動機不僅可由發(fā)電機組供電，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，開發(fā)出配備高效柴油-電動混合動力推進系統(tǒng)的創(chuàng)新型渡輪，CMAL與格拉斯哥港的FergusonShipbuilders，船舶設(shè)計專家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、建造和舾裝，用于Sconser-Raasay航線的MVHallaig，和用于Tarbert-Portavadie航線的MVLochinvar。

設(shè)計用于渡輪的推進系統(tǒng)配備三臺由柴油驅(qū)動的368kVA三相發(fā)電機組，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，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。

每個變頻器控制渡輪兩個推進電機中的一個，其額定功率為375kW，工作速度范圍為0到615rpm。這些電機驅(qū)動福伊特-施耐德（VoithSchneider）推進器，該推進器將推進和轉(zhuǎn)向集成在一個單元中。

為了讓電池推進電機無污染運行，每個丹佛斯VACON?NXP變頻器都有一個連接直流母線的350kWh的鋰離子電池組。這種布置特別方便且具有成本效益，因為使用NXP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@個旗艦項目選擇丹佛斯變頻器的原因有很多，”CMAL的船隊經(jīng)理和項目主管JohnSalton指出?！八鼈兘Y(jié)構(gòu)緊湊，這一點對于船設(shè)計很重要，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，我們知道丹佛斯的VACON?變頻器可在最惡劣的艦船環(huán)境中長期可靠的運行。另外，這些變頻器的價格也非常合理?！?/p>

由于該應(yīng)用的新穎性，在講新驅(qū)動系統(tǒng)安裝到第一艘船上之前，我們已經(jīng)進行了一系列岸上工廠測試和試驗。這不僅能驗證設(shè)計概念，而且還能在早期識別和解決潛在問題。事實上，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)實施基本上未遇到問題。

MVHallaig是第一艘采用新型環(huán)?；旌蟿恿︱?qū)動系統(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的船隊經(jīng)理和項目主管

“我們一定會在建造新的小型船舶或者升級現(xiàn)有船舶時考慮混合動力技術(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的船隊經(jīng)理和項目主管

“我們很滿意混合動力技術(shù)在保護環(huán)境和降低運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)，這艘船實際上實現(xiàn)了38％的燃料消耗減少。預(yù)計這將使船舶整個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)動系統(tǒng)具有高冗余水平，即使兩個驅(qū)動系統(tǒng)中的一個出現(xiàn)故障，也能繼續(xù)運行。它甚至能在沒有柴油的情況下運行，事實上在定期提供Raasay和Sconser之間的周日渡輪服務(wù)時，該驅(qū)動系統(tǒng)單獨使用電池組供電，即意味著排放水平為零。

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

這兩艘船已經(jīng)達到甚至超過既定的設(shè)計目標(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力渡輪的核心！為守護這片藍色海洋，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，一起守護這片蔚藍大海！