固特電氣采用系統(tǒng)工程理念,為船舶提供從發(fā)電、配電到用電的全鏈條解決方案。

智能發(fā)電機組控制系統(tǒng)是固特的核心技術(shù)之一。系統(tǒng)采用多目標優(yōu)化算法,根據(jù)船舶負荷變化,自動調(diào)整發(fā)電機運行臺數(shù)和負載分配,始終使機組運行在**效率區(qū)間。在上海外高橋建造的23000TEU超大型集裝箱船上,該系統(tǒng)使發(fā)電燃油消耗降低8%,年節(jié)省燃油成本約120萬美元。

針對船舶電力系統(tǒng)特殊的電站-電網(wǎng)特性,固特開發(fā)了船舶電網(wǎng)智能保護系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用自適應(yīng)保護技術(shù),能夠根據(jù)電網(wǎng)運行方式自動調(diào)整保護定值,徹底解決了傳統(tǒng)保護裝置在發(fā)電機并聯(lián)、解列等不同運行工況下配合困難的問題。系統(tǒng)響應(yīng)時間小于80ms,選擇性跳閘準確率達99.9%。

創(chuàng)新驅(qū)動能效提升

在船舶節(jié)能領(lǐng)域,固特創(chuàng)新推出了智能配電能量管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)實時監(jiān)測全船各用電支路的能耗數(shù)據(jù),通過人工智能算法識別用能異常,提出優(yōu)化建議。

在豪華郵輪的應(yīng)用中,系統(tǒng)根據(jù)乘客分布、室外溫度、航行區(qū)域日照強度等數(shù)據(jù),動態(tài)優(yōu)化空調(diào)、照明系統(tǒng)的運行策略。實測數(shù)據(jù)顯示,該方案使郵輪日均耗電量降低15%,在不影響乘客舒適度的前提下,顯著降低了運營成本。

固特*新研發(fā)的軸帶發(fā)電系統(tǒng),利用主發(fā)動機多余功率發(fā)電,在航行工況下可滿足船舶70%的日常用電需求,使輔助發(fā)電機運行時間減少60%。該系統(tǒng)已成功應(yīng)用于多艘散貨船和油輪,投資回收期僅2.8年。

嚴酷環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計

針對海洋環(huán)境特點,固特船用電氣設(shè)備采用了一系列特殊設(shè)計。所有設(shè)備外殼采用316L不銹鋼或特種海洋鋁材,表面處理經(jīng)過2000小時鹽霧試驗,確保20年不腐蝕。內(nèi)部元器件采用三重防震設(shè)計,通過DNV-GL、ABS、CCS等各大船級社*嚴苛的振動沖擊測試。

在潮濕環(huán)境防護方面,固特開發(fā)了智能除濕加熱系統(tǒng)。該系統(tǒng)根據(jù)環(huán)境溫濕度自動啟停,確保電氣柜內(nèi)相對濕度始終低于60%,防止凝露產(chǎn)生。該系統(tǒng)在南海運行的鉆井平臺上經(jīng)受了高溫高濕環(huán)境的考驗,設(shè)備故障率降低90%。

智能化運維新范式

0e75ec9dc77442e091fe935060cd8c15~tplv-tb4s082cfz-aigc_resize_mark_2400_2400.png

船舶傳統(tǒng)上依賴輪機員的定期巡檢和經(jīng)驗判斷,這種方式效率低下且容易遺漏隱患。固特推出的船舶設(shè)備健康管理平臺,通過在關(guān)鍵設(shè)備部署智能傳感器,實現(xiàn)了狀態(tài)實時監(jiān)測和故障早期預(yù)警。

平臺采用船舶特有的故障診斷模型,能夠識別發(fā)電機軸承早期磨損、電纜絕緣老化、斷路器觸頭溫升異常等潛在問題。在中遠海運某14000TEU集裝箱船的實踐中,系統(tǒng)提前14天預(yù)警了主發(fā)電機勵磁系統(tǒng)異常,避免了可能發(fā)生的遠洋航行途中停電事故。

更值得稱道的是平臺的遠程支持功能。當船舶在遠海遇到復(fù)雜故障時,船端系統(tǒng)可將實時數(shù)據(jù)通過衛(wèi)星通信傳輸至固特24小時技術(shù)支持中心,由專家團隊進行遠程診斷,指導(dǎo)船上人員排除故障。這項服務(wù)使平均故障處理時間從72小時縮短至8小時。

綠色航運技術(shù)創(chuàng)新

面對IMO 2050年溫室氣體減排目標,固特電氣積*布局新能源船舶技術(shù)。為長江某新能源客輪設(shè)計的鋰電池+超級電容混合動力系統(tǒng),實現(xiàn)了零排放運行,充電1小時可續(xù)航100公里。智能能量管理系統(tǒng)通過對航線和客流量的學習優(yōu)化,使能源利用效率提升25%

在船舶岸電系統(tǒng)領(lǐng)域,固特開發(fā)了智能高壓岸電連接系統(tǒng),支持6.6kV/11kV/50Hz60Hz電源的自動轉(zhuǎn)換,連接時間從傳統(tǒng)系統(tǒng)的2小時縮短至30分鐘。該系統(tǒng)已在上海港、寧波港等多個港口部署,單船次靠港可減少排放1.5噸硫氧化物和4噸氮氧化物。

實踐驗證與未來展望

7b9e71645b1c4b978623a3a467041bc2~tplv-tb4s082cfz-aigc_resize_mark_2400_2400.png

在招商局重工建造的*地探險郵輪項目中,固特電氣提供了全套電氣解決方案。這艘PC6級冰區(qū)加強郵輪需要在-30℃環(huán)境下航行,對電氣設(shè)備提出了*限要求。固特團隊開發(fā)了*寒環(huán)境專用元器件,采用特殊的低溫潤滑油和密封材料,確保設(shè)備在*寒環(huán)境下正常啟動和運行。

郵輪首航南*期間,電氣系統(tǒng)經(jīng)歷了冰區(qū)航行持續(xù)振動、*晝*夜溫差變化、暴風雪天氣等多重考驗,實現(xiàn)了零故障運行。船東評價:固特的電氣系統(tǒng)就像瑞士手表一樣精準可靠,是我們挑戰(zhàn)*地航行的信心保證。

展望未來,固特電氣正在研發(fā)基于燃料電池的船舶電力系統(tǒng)、船舶電網(wǎng)數(shù)字孿生平臺、自主航行船舶智能配電系統(tǒng)等前沿技術(shù)。海洋是地球的*后疆域,船舶電氣化、智能化是大勢所趨。固特電氣船舶事業(yè)部總經(jīng)理表示,我們將持續(xù)創(chuàng)新,為全球航運業(yè)提供*先進、*可靠的電氣解決方案,助力藍色經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

從近海貨輪到遠洋巨輪,從內(nèi)河客船到*地郵輪,固特電氣的產(chǎn)品和技術(shù)正護航著萬千船舶,在浩瀚海洋中安全、高效、清潔地航行,成為船舶電氣領(lǐng)域當之無愧的深海衛(wèi)士。