风能在船舶上的应用
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新能源在船舶工业中的应用船舶工业一直是世界经济发展的重要支撑,它是国际贸易的重要运输方式之一。
然而,传统燃油在船舶运输中的应用不仅对环境造成严重污染,还受限于能源资源供应的稀缺性和价格波动性。
因此,新能源的应用在船舶工业中具有巨大潜力,能够提供清洁、可再生的能源解决方案,并促进船舶行业的可持续发展。
一、新能源的种类及特点1. 太阳能:太阳能是最常见的新能源之一,通过光电转换装置将阳光转化为电能。
太阳能具有广泛且充足的资源,零排放的特点使得其成为环保的能源选择。
2. 风能:利用风力发电技术,将风能转化为电能。
船舶可以配备大型风力发电装置,充分利用海上的巨大风能资源,实现船舶独立发电能力。
3. 潮汐能:利用潮汐的升降差来产生能量,通过潮汐发电装置将潮汐能转换为电能。
潮汐能资源丰富,且具有高可预测性和稳定性。
4. 氢能:氢能作为一种清洁的能源,其燃烧产物仅为水,零排放。
氢能可以通过水电解或天然气重整等方式获取,以供船舶进行动力驱动。
5. 生物质能:通过将生物质进行发酵、分解等转化方式,将其转化为可供船舶使用的生物能源。
生物质能源具有可再生、零排放、资源广泛的特点。
二、新能源在船舶工业中的应用1. 新能源驱动系统:船舶可以采用新能源驱动系统,替代传统的燃油发动机,从而实现碳排放的降低和环境保护。
例如,将太阳能电池板、风力发电机等与电动船舶相结合,利用新能源为船舶提供动力。
2. 新能源发电系统:船舶可以配备太阳能光电板、风力发电机等装置,将新能源转化为电能,供船舶电力系统使用。
这种方式可以减少对传统燃油的依赖,降低运营成本,并且减少对环境的污染。
3. 能源存储技术:对于新能源的应用,能源存储技术是一个重要的环节。
船舶可以利用电池、氢燃料电池等储能装置来存储和管理新能源,以满足船舶在长时间航行或无充电设施的情况下的需求。
4. 船舶能效提升:新能源的应用可以提高船舶的能效,减少燃油消耗。
例如,利用太阳能和风能供应船舶的辅助能源,降低发动机的负荷,从而实现船舶在运行中的能源节约和排放减少。
清洁能源在船舶动力系统中的应用研究随着环保意识的普及和环保政策的不断加强,船舶行业在寻求更加环保的船舶动力方式。
清洁能源在船舶动力系统中的应用日益广泛,包括太阳能、风能、流能、氢能等多种清洁能源。
本文将探讨这些清洁能源在船舶动力系统中的应用研究及其优缺点。
一、太阳能在船舶动力系统中的应用太阳能光伏技术是将太阳辐射能转换成电能的技术,其具有清洁、安全、可靠、长寿命等特点。
太阳能在船舶领域的应用主要是利用光伏技术将太阳辐射能转换为电能,再通过电动机驱动船舶运行。
太阳能在船舶动力系统中的应用主要有以下几种形式:1、太阳能电池充电:太阳能电池板收集太阳能辐射,将其转换为电能,再通过船舶电池储存,最终通过电动机驱动船舶运行。
2、太阳能和蓄电池混合使用:将太阳能电池板与蓄电池进行组合使用,通过自动切换控制系统实现太阳能和蓄电池的自动切换,以保证船舶动力系统的平稳运行。
3、太阳能飞轮混合使用:太阳能飞轮是一种将阳能转换为机械能的装置,采用飞轮的交替转动来控制船舶的电动机转速,以保证船舶的动力稳定。
太阳能在船舶动力系统中的应用具有以下优点:1、具有清洁环保的特点,不会产生任何污染物,对环境的保护功效显著。
2、相对于传统燃油动力系统而言,太阳能船舶的燃料成本大大降低,经济效益明显。
3、太阳能是一种易获取的能源,太阳能的累积与利用并不受天气、地理位置等限制。
但太阳能在船舶动力系统中的应用也存在一定的局限性,主要表现在太阳能的发电效率低、天气不稳定等方面。
二、风能在船舶动力系统中的应用风能是指利用风力转换成的动力,其具有易获取、环保、无需燃料等特点。
风能在船舶动力系统中的应用主要是通过风帆、风轮等装置将风能转换成动力。
风能在船舶动力系统中的应用具体有:1、传统船行方式:这种方式是通过悬挂风帆、舵轮转动、绳索等引力来推动船体前进,已经脱离了基本的人力、畜力驱动船舶的历史阶段。
2、风力辅助系统:风力辅助系统是一种设置于船舶上部位置的风轮装置。
太阳能和风能在船舶上的应用分析一、本文概述Overview of this article随着全球能源结构的转型和环境保护意识的日益增强,可再生能源在各个领域的应用逐渐成为研究的热点。
太阳能和风能作为两种重要的可再生能源,其在船舶上的应用逐渐显现出其独特的优势和潜力。
本文旨在全面分析太阳能和风能在船舶上的应用现状、技术挑战以及未来发展前景,以期为船舶行业的绿色转型提供有益参考。
With the transformation of the global energy structure and the increasing awareness of environmental protection, the application of renewable energy in various fields has gradually become a research hotspot. Solar and wind energy, as two important renewable energy sources, have gradually shown their unique advantages and potential in their application on ships. This article aims to comprehensively analyze the current application status, technological challenges, and future development prospects of solar and wind energy in ships, in order to provide useful references for the green transformationof the shipbuilding industry.文章首先将对太阳能和风能在船舶上的应用背景进行介绍,阐述其在节能减排、降低运营成本以及提高船舶自主性等方面的重要作用。
船舶动力系统的绿色技术探讨在全球对环境保护日益重视的大背景下,船舶行业也在积极探索和应用绿色技术,以减少对环境的影响。
船舶动力系统作为船舶的核心部分,其绿色技术的发展更是备受关注。
本文将对船舶动力系统的绿色技术进行深入探讨。
船舶动力系统的发展经历了漫长的过程。
从早期的蒸汽机到内燃机,再到如今的各种新型动力系统,每一次变革都伴随着技术的进步和对能源利用效率的追求。
然而,传统的船舶动力系统往往依赖于化石燃料,如重油、柴油等,这不仅导致能源的大量消耗,还会排放出大量的污染物,如二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等,对大气环境和海洋生态造成严重威胁。
为了应对这些挑战,绿色船舶动力技术应运而生。
其中,最具代表性的当属LNG(液化天然气)动力技术。
LNG作为一种清洁燃料,其燃烧产生的污染物要远远低于传统的燃油。
与重油相比,LNG燃烧产生的二氧化硫和颗粒物几乎可以忽略不计,氮氧化物的排放量也大幅降低。
此外,LNG的能量密度较高,能够为船舶提供更强大的动力,同时降低燃料成本。
除了 LNG,电力推进系统也是船舶动力系统绿色化的一个重要方向。
电力推进系统通过将发动机产生的机械能转化为电能,再通过电动机驱动螺旋桨,实现船舶的推进。
这种系统具有诸多优点,例如可以实现无级调速,提高船舶的操控性能;可以根据船舶的负载灵活调整发动机的运行状态,提高能源利用效率;还可以减少机械传动部件,降低噪音和振动,提高船舶的舒适性。
在可再生能源方面,风能和太阳能在船舶动力系统中的应用也逐渐崭露头角。
风能利用技术主要包括风帆助航和风力发电。
风帆助航是一种古老而又新颖的技术,通过合理设置风帆,可以利用风力为船舶提供辅助动力,从而减少燃油消耗。
风力发电则是将风力转化为电能,存储在电池中或直接用于船舶的电力系统。
太阳能在船舶上的应用主要是通过安装太阳能电池板,将太阳能转化为电能,为船舶的设备供电或辅助推进。
虽然风能和太阳能在船舶动力系统中的应用还面临着一些技术和经济上的挑战,如能量供应的稳定性、设备的成本和可靠性等,但随着技术的不断进步,它们的应用前景十分广阔。
新能源在船舶上的应用研究现状及展望如下:
一、现状:
1.电池动力推进系统:逐渐应用于船舶领域,具有能量密度高、自重轻、充电速度快等优
点。
某些地区已经成功试航了纯电池动力船舶,有效地减少了污染和噪音。
2.风能推进系统:一种利用风能驱动船舶的新型技术。
通过安装风力发电机和相应的控制
系统,将风能转化为电能,为船舶提供动力。
在一定风速下,风能推进系统能够显著降低船舶的碳排放,提高能源利用效率。
3.太阳能光伏系统:在船舶上安装太阳能光伏系统,可以利用太阳能为船舶提供电力,减
少对传统能源的依赖。
某些远洋船舶在船帆上安装了太阳能电池板,提高了能源利用效率。
二、展望:
1.技术发展:随着新能源技术的不断发展,未来可能会有更高效、更可靠的的新能源船舶
出现。
例如,氢燃料电池、氨燃料等新型燃料电池技术可能会成为未来船舶动力的主要选择。
2.政策支持:各国政府可能会出台更多支持新能源船舶发展的政策,如提供补贴、税收优
惠等,以鼓励企业研发和生产新能源船舶。
3.基础设施建设:随着新能源船舶的普及,相关的基础设施建设也会得到加强,如充电桩、
加氢站等,为新能源船舶的运营提供更多便利。
4.智能化发展:结合人工智能、大数据等技术,新能源船舶可能会实现更加智能化的运营
和管理,提高运行效率和安全性。
5.绿色航运:新能源船舶的发展将有助于推动绿色航运的实现,减少传统燃油消耗和污染
物排放,促进航运业的可持续发展。
新能源船舶技术的研究与应用随着全球对环境保护的要求越来越高,新能源船舶技术的研究与应用日益受到关注。
传统燃油船舶的排放问题已经成为全球环境污染的重要因素之一,而新能源船舶技术的发展则为航运行业提供了可持续的解决方案。
一、太阳能船舶技术太阳能船舶技术是新能源船舶技术中的一种重要形式。
通过利用太阳能光伏电池板转化太阳能为电能,船舶可以在航行过程中实现自给自足的能源供应。
太阳能船舶技术的应用已经在一些短途航线上取得了成功。
例如,荷兰的“Solar Voyager”号船舶就是一艘完全依靠太阳能供电的船只,它成功完成了对全球的环球航行。
太阳能船舶技术的研究和应用将有助于减少航运业对传统燃油的依赖,降低温室气体排放,保护海洋生态环境。
二、风能船舶技术风能船舶技术是另一种新能源船舶技术的重要形式。
通过利用风能推动船舶航行,可以减少对传统燃油的依赖,降低航运业的碳排放。
风能船舶技术的应用已经有了一些成功的案例。
例如,荷兰的“E-Ship 1”号船舶就是一艘利用风能进行航行的货船,它在航行过程中通过巨大的风帆收集风能,并将其转化为动力。
风能船舶技术的研究和应用将有助于航运业实现可持续发展,减少对有限石油资源的依赖。
三、氢能船舶技术氢能船舶技术是新能源船舶技术中的一种前沿形式。
通过利用氢燃料电池将氢气转化为电能,船舶可以实现零排放的航行。
氢能船舶技术的应用还处于起步阶段,但已经有一些实验性的项目在进行中。
例如,日本的“绿叶”号邮轮就是一艘利用氢能进行航行的船舶,它在航行过程中不产生任何尾气排放。
氢能船舶技术的研究和应用将有助于航运业实现零排放目标,进一步保护海洋生态环境。
四、新能源船舶技术的挑战与机遇新能源船舶技术的研究与应用面临着一些挑战。
首先,新能源船舶技术的成本较高,需要更多的投入和支持。
其次,新能源船舶技术的可靠性和稳定性需要进一步提高,以确保船舶在实际航行中的安全性和可行性。
此外,新能源船舶技术的推广和普及需要政府、航运公司和科研机构的共同努力。
2024船舶节能减排措施(通用6篇)2024船舶节能减排措施(篇1)随着全球变暖和环境恶化问题的日益严重,节能减排已经成为各行各业关注的焦点。
船舶作为全球运输业的重要组成部分,其能耗和排放对环境的影响不容忽视。
因此,采取有效的船舶节能减排措施是当前亟待解决的问题。
本文将重点探讨船舶节能减排的五个主要措施:船舶设计优化、提高船舶能效、使用清洁能源、船舶废弃物处理和加强国际合作。
船舶设计优化船舶设计阶段的优化是实现节能减排的重要环节。
通过改进船舶线型、降低阻力、优化推进系统等方式,可以有效提高船舶的能效和减少排放。
例如,采用流线型设计可以减少船舶在航行中的阻力,降低能耗;采用节能型船体可以减少船舶的兴波阻力,提高航速和能效;推进系统优化可以通过采用新型高效推进器、安装减阻装置等方式实现节能减排。
提高船舶能效提高船舶能效是实现节能减排的关键措施之一。
通过采用先进的能源管理技术和设备,可以提高船舶的能源利用效率,减少能源消耗和排放。
例如,采用先进的发动机和推进系统,提高机械效率;采用能源回收技术,将废热和余热转化为有用能源;采用智能船舶管理系统,实现能源的精细化和智能化管理。
使用清洁能源使用清洁能源是实现船舶零排放的重要途径。
目前,太阳能、风能、燃料电池等可再生能源已成为清洁能源的代表。
例如,太阳能动力船可以利用太阳能电池板为船舶提供电力;风能动力船可以利用风力发电机为船舶提供电力;燃料电池船可以利用燃料电池技术为船舶提供电力。
这些清洁能源的应用不仅可以减少船舶对传统燃料的依赖,降低排放,还可以提高船舶的能源安全性和可持续性。
船舶废弃物处理船舶废弃物处理是实现节能减排的重要环节之一。
废弃物的处理可以有效减少船舶对环境的污染和排放。
例如,船舶可以采用先进的污水处理技术,将污水转化为符合排放标准的水;采用固体废物分类和处理技术,将废物进行分类处理和回收再利用;采用废气处理技术,对船舶发动机产生的废气进行处理,降低废气对大气的污染。
船舶新能源技术探索船舶行业的新能源发展与应用随着全球能源问题的日益凸显,船舶行业也正积极探索和应用新能源技术,以寻求更加可持续和环保的发展模式。
本文将就船舶行业的新能源发展与应用进行探讨,旨在为船舶行业的新能源技术应用提供一些建议与倡议。
一、船舶行业的新能源发展现状随着全球对环境保护意识的提升,传统燃油驱动的船舶面临着诸多挑战。
因此,船舶行业开始探索新能源技术的应用,以降低碳排放并达到更高的能源利用效率。
目前,船舶行业主要的新能源技术包括太阳能、风能和氢能等。
1. 太阳能太阳能光伏技术已经成为船舶应用领域的重要发展方向。
船舶利用太阳能发电系统可以有效减少对传统燃油的依赖,并降低船舶运行过程中的碳排放。
船舶上的太阳能电池板可以将太阳能转化为电能,为船舶提供电力,满足一定范围内的能源需求。
2. 风能风能是另一项适合船舶行业的新能源技术。
船舶可以利用风能进行动力驱动,减少对传统燃油的依赖,降低船舶运行的成本和环境污染。
通过在船体上安装风帆或风轮设备,船舶可以更好地利用自然风力,提高船舶的能效。
3. 氢能氢能作为一种清洁能源,也在船舶行业中得到了广泛关注。
船舶可以利用氢燃料电池技术将氢气转化为电能,驱动船舶的动力系统。
与传统燃油相比,氢气的燃烧产物只有水蒸汽,不会对环境产生污染。
在未来,氢能有望成为船舶行业的重要能源选择。
二、船舶行业新能源技术应用的挑战与机遇虽然船舶行业的新能源技术发展前景广阔,但仍然面临着一定的挑战。
其中,技术成本、技术可行性和市场适应性是目前亟待解决的问题。
1. 技术成本船舶行业的新能源技术应用需要大量的投入,例如太阳能电池板、风帆系统和氢燃料电池等设备成本都相对较高。
因此,如何降低新能源技术应用的成本对船舶行业来说是一个重要的问题。
2. 技术可行性不同船舶类型和航行环境的差异对新能源技术的可行性有一定的影响。
比如,长途航行的船舶可能需要更高的能源密度和丰富的能源储备,以确保船舶的安全和航行能力。
新能源技术知识:新能源船舶的发展现状与前景随着能源资源的日益枯竭和环境保护意识的增强,新能源技术在船舶运输领域得到了广泛的关注和应用。
本文将从新能源船舶的发展现状、技术应用以及未来前景等方面展开讨论,以期对新能源船舶的发展趋势有更深入的了解。
一、新能源船舶的发展现状1.传统船舶的能源问题传统船舶主要依赖石油和天然气等化石能源作为动力,而这些能源在开采和使用过程中会释放大量的二氧化碳和其他有害气体,对环境造成严重污染。
同时,石油等化石能源的储备量有限,价格波动较大,船舶运营成本较高。
2.新能源技术的应用为了解决传统船舶的能源问题,人们开始积极探索新能源技术在船舶领域的应用。
目前,太阳能、风能、核能、电动技术等新能源技术都已经在船舶上得到了广泛应用。
例如,一些船舶已经使用太阳能电池板来供应部分电力,同时也有一些新型船舶采用了风能帆等技术来减少能源消耗。
3.正在发展的新能源船舶在新能源船舶的发展中,一些新的船舶类型也逐渐出现。
比如,氢能动力船、电动船等新型船舶已经开始进入市场,并且受到了船东和船东的广泛关注。
这些船舶采用先进的新能源技术,可以有效减少碳排放,降低运营成本,对环境友好。
这些新能源船舶的研发和应用,标志着船舶行业正在向更加环保、可持续的方向发展。
二、新能源船舶技术应用1.太阳能技术在船舶领域的应用太阳能作为清洁能源,在船舶领域有着广泛的应用前景。
太阳能电池板可以安装在船舶的甲板上,通过吸收太阳能来产生电力。
这种技术不仅可以减少碳排放,还能为船舶提供部分电力,降低能源消耗。
目前,一些游艇和小型渔船已经开始使用太阳能电池板来供电,未来这种技术有望在更多的船舶上得到应用。
2.风能技术在船舶领域的应用风能作为一种清洁能源,在船舶领域也有着广阔的应用前景。
风能帆技术已经被一些船舶采用,通过帆的布置和调整来吸收风能,为船舶提供动力。
这种技术可以有效减少船舶的燃料消耗,降低碳排放,对环境友好。
随着风能技术的不断发展,它有望在更多的船舶上得到应用,成为船舶运输中的主要能源之一。
新能源新技术在船舶上的应用——风能技术在船舶上的应用摘要世界经济的现代化,得益于化石能源,如石油、天然气、煤炭与核裂变能的广泛的投入应用。
因而它是建筑在化石能源基础之上的一种经济。
然而,由于这一经济的资源载体将在21世纪上半叶迅速地接近枯竭。
化石能源与原料链条的中断,必将导致世界经济危机和冲突的加剧,同样对于航运业也是个致命的冲击。
因此节能减排成为热门的世界议题。
各大航运企业纷纷加大对新能源的研究,考虑如何开发出新型能源以解决面临的化石能源危机问题。
风能以其自身各种优势成为很多研究机构都在探讨风能在船舶上的应用问题。
本文就风能在船舶上的应用问题进行了介绍与分析,主要在以下几个方面作了讲述:一、课题研究的背景和意义。
二、风能在船舶上应用的发展历史与国内外风能在船舶上应用的现状。
三、风能在船舶上应用的方式与方法。
四、风能在船舶上应用的技术路线。
五、风能在船舶上应用所存在的难点和关键技术。
六、风能在船舶上应用的创新之处。
七、风能在船舶上应用预期的效益。
关键词:风能、船舶、节能、效益一、课题研究的背景和意义地球上可供人类使用的化石燃料资源是有限和不可再生的。
据联合国能源署报告,按可开采储量预计,煤炭资源可供人类用200年、天然气资源可用50年、石油资源可用30年。
特别是近几年世界燃油价格不断飙升,能源危急日趋严重。
在此情况下,风能的利用将可能改变人类长期依赖化石燃料和核燃料的局面。
风能是一种无污染的可再生资源,它取之不尽、用之不竭,分布广泛。
随着人类对生态环境的要求和能源的需要,风能的开发日益受到重视,风力发电将成为21世纪大规模开发的一种再生清洁能源。
在自然界中,风是一种可再生、无污染而且储量巨大的能源,可以再生,永不枯竭,分布广泛,遍布世界各地,清洁能源,没有污染。
随着全球气候变暖和能源危机,各国都在加紧对风力的开发和利用,尽量减少二氧化碳等温室气体的排放,保护我们赖以生存的地球。
我国早在两千多年前就开始利用风来驱动帆船航行,至少在一千七百多年前已开始利用风来推动风车做功。
人类利用风的历史:人类利用风能的历史可以追溯到公元前,我国是世界上最早利用风能的国家之一。
公元前数世纪我国人民就利用风力提水、灌溉、磨面和利用风帆推动船舶前进。
东汉刘熙在《释书》一书中曾写“帆泛也,随风张幔曰帆”,表明中国1800年前已开始利用风帆驾船。
宋朝是我国应用风车的全盛时代,但是流行的垂直轴风车一直沿用至今。
在国外:公元前2世纪,古波斯人就利用垂直轴风车碾米。
10世纪伊斯兰人用风车提水,11世纪风车在中东已获得广泛的应用。
13世纪风车传至欧洲,14世纪已成为欧洲不可缺少的原动机。
在荷兰,风车先用于莱茵河三角洲湖地和底湿地的汲水,以后又用于榨油和锯木。
只是由于蒸汽机的出现,才使欧洲风车数目急剧下降。
1973年石油危机以后,常规能源告急,全球生态环境恶化,风能发展,对沿海岛屿,交通不便的边远山区,地广人稀的草原牧场,以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆,作为解决生产和生活能源的一种可靠途径,有着十分重要的意义•美国早在1974年就开始实行联邦风能计划。
其内容主要是:评估国家的风能资源;研究风能开发中的社会和环境问题;改进风力机的性能,降低造价;主要研究为农业和其他用户用的小于100kw的风力机;为电力公司及工业用户设计的兆瓦级的风力发电机组。
目前美国已成为世界上风力机装机容量最多的国家,超过2X104MW,每年还以10%的速度增长。
现在世界上最大的新型风力发电机组已在夏威夷岛建成运行,其风力机叶片直径为97.5m,重144t,风轮迎风角的调整和机组的运行都由计算机控制,年发电量达1000万kw •h。
根据美国能源部的统计至1990年美国风力发电已占总发电量的1%。
风能有悠久的利用历史,如何借鉴以前的经验结合现如今的先进技术把风能更好的利用在船舶上面成了一个至关重要的问题。
新能源和再生能源的开发利用不仅可以解决目前世界能源紧张的问题,还可以解决与能源利用相关的环境污染问题,促进社会和经济的可持续性发展。
根据国际权威机构的预测,到21世纪60年代,全球新能源与再生能源的比例,将会发展到世界能源构成的50%以上,成为人类社会未来能源的基石和化石能源的替代能源。
目前世界大部分国家能源供应不足,不能满足经济发展的需要,各国纷纷出台各种法规支持开发利用新能源和可再生能源,使得新能源和可再生能源在全球升温。
在21世纪,能源是国民经济发展的动力,也是衡量综合国力、国家文明发展程度和人民生活水平的重要指标。
在航运业,绿色船舶已成为未来船舶发展的方向,其中研究利用清洁能源船舶辅助系统最具有革新性和代表性。
其将充分利用风能、太阳能以及波浪能等零污染或可再生能源,为船上设施提供相对独立的能量来源,在降低除暴发电机或主机能耗的同时保证船舶的正常航行。
风能是比较容易开发的新能源,全球范围内都分布着比较丰富的风力资源,将风能应用在船舶上便成为人们研究的热点。
首先,风能的利用有着悠久的历史和丰富的经验;其次,风能是取之不尽用之不竭的自然能源。
风能主要是通过布置在船舶上的风帆借助风的能量,在保证船舶各项性能稳定的条件下,从而推动船舶前进。
因此,对于我国这样一个能源短缺的发展中国家来说,将风能等新能源应用在船舶上有着重要的意义和深远的影响。
二、风能在船舶上应用的历史东汉刘熙在《释书》一书中曾写“帆泛也,随风张幔曰帆”,表明中国1800年前已开始利用风帆驾船。
宋朝是我国应用风车的全盛时代,但是流行的垂直轴风车一直沿用至今。
20世纪80、90年代,日本在风帆助航的研究和利用方面有了新的突破。
1980年日本建造了第一艘装有普通翼帆的新爱德丸(Shin A-ito ku Maru)油轮,新爱德丸好装有两个高12.15m、宽8m的风帆。
之后又建造了扇蓉丸、日产丸等机动风帆货船,1984年又设计和建造了26000t的臼杵先锋丸(Usuki Pioneer)和另一艘31000t的现代风帆助航远洋货轮。
1980年,巴黎Pier re和Marie Curie 大学和Cousteau本部研究小组利用空气动力学方面的知识,发明了船用涡轮帆。
1994年“Aghia Marina”号干散货船安装目前全球最大的“风筝”。
据悉,“Aghia Marina”号长170米,建于1994年,航速14节,通常运输工业和农业原材料等货物,可一次运输大约28500吨干散货,将成为目前采用德国SkySails风能技术的最大船只。
1998年日本邮船株式会社已在营运的大型远洋煤炭专用船上应用风力发电,该船走日本至北美和日本至澳洲东岸航线。
据统计每往返一次,大约可平均每天可以节省燃油130kg。
2000年澳大利亚开发出世界第一艘商用的太阳能和风能混合动力双体客船,是一种既可将太阳能和风能单独作为动力,又可合二为一的新型船舶。
2003年10月15日日本游船公司宣布,它同东海大学等联合开发出船用的风力发电机,计划搭载在2004年8月起航的大型运送汽车专用船上进行实验。
2007年12月15日全球第一艘用风筝拉动的货轮白鲸天帆号(Beluga SkySails)由德国汉堡市起航。
国内的风能应用研究也有很多范例,上海龙泰节能工程有限公司自主研发制造的龙泰牌5-2000KW系列风力发电机应用系统,在中国长航集团上海宝江实业“长轮29004囤船”上首次运行取得圆满成功。
“长轮29004囤船”长90米,是5000吨级囤船,常年停泊在吴松口,为驳船提供靠泊、水电供应、应急处理等服务。
世界各国在风帆助航方面都有很多的研究,各国都有实船在运行。
丹麦、德国、美国、日本、澳大利亚等过对风能作为船舶推进能源在船舶上的应用都作了研究和实船尝试。
有研究学者认为,利用风力的装置推动船只航行,可节省30%—40%的燃料费用。
日本对在大型远洋船上应用风能发电系统的可能性展开了多项比较深入的研究评价工作,已取得很大成功,并已获得不少专利,到2004年日本已有14艘以风做辅助动力的船只航行在海上,它们的耗油量仅为普通机动船的75%。
日本福冈的生态船舶动力公司(EMP)已经开始详细设计其水瓶座系统(Aquarius System)风能和太阳能帆板。
目前该公司正同一些开发合作伙伴合作开发水瓶座系统风能和太阳能帆板。
这种帆板将用来收集风能和太阳能,然后用来为船舶提供动力,以便减少燃油耗和温室气体排放。
这种坚固的风能和太阳能帆板将产生一种有助于在海上、港口或抛锚时,船舶利用可再生能源。
每张帆板都将通过日本大阪KEI系统有限公司开发的计算机控制系统定位。
在这些帆板不用时,可以收拢和储存起来。
在风况不利时,可通过调节这些帆板的定位达到减少风阻力的目的,不过仍能够收集太阳能。
日本生态船舶动力公司深信,水瓶座系统风能和太阳能帆板将给航运公司带来引人注目的回报。
该水瓶座系统风能和太阳能帆板意味着可在不对各种类型的船舶进行重新设计的情况下使用。
水瓶座系统风能和太阳能帆板还可以安装在海军、海岸警卫队和渔业保护船上。
国内风能驱动船的研究及应用:图1 风力发电驱动船的结构图以上就是风力驱动船的结构图,船上动力系统由风力发电机(1)、和与发电机(1)相联的变压器(2)、变压器(2)输出端联接的电动机(3)组成。
风能驱动船,顾名思义,为一种利用风力发电实现驱动的船舶。
它的结构要点是船上动力系统由风力发电机、和与发电机相联的变压器、变压器输出端联接的电动机组成,并利用风力发电提供电动机运轮产生的动力,推动船只行驶。
随着,低碳、节能、环保理念的推广以及相关技术的成熟,风能驱动技术能够在内河、沿海的小型船舶中推广应用。
我国风能驱动船的应用中国长航集团上海宝江实业“长轮29004囤船”装备了上海龙泰节能工程有限公司自主研发制造的龙泰牌5-2000KW系列风力发电机应用系统,并圆满运行成功。
该船设计的风力发电机装机容量20kw,选用4台单机功率为5kw的“龙泰牌”LTFD/HY-5KW风力发电机,按照最长5天无风日计算,当连续5天无风天气下均能满足全船的日常生活需要,体现了超低风速运行的特性,当风速在2米/秒的情况下即开始发电,并能满足220/380V船载设备的正常用电,系统全部采用了数字化全自动控制。
为了保证系统稳定和运行安全,实现智能化管理和控制,该项目攻克了数十项技术难题,保证了在全天侯气候条件下的安全运行。
实现了微电脑数字化控制,自动跟踪风向并根据额定风速、电压、电流等,自动实现迎风30°/60°/90°偏航直至停机,保证了系统的安全。
即时液晶显示发电电压、发电电流、当前风速、输入、输出电压、输出电流、三相输出电源的相电压、频率等。
塔架液压自动起降,方便了安装和维修,解决了船载设备的后顾之忧和降低了建造成本。