[發明專利]新能源岸電供電躉船

有效

• 申請號: 201811070252.6
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN109319080B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 孫玉偉;李君宇;饒昆鵬;鹿曉晨;田洛宇
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B63J3/00
• 分類號: B63J3/00;B63J3/04;F03D9/00;F03D9/11
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 孫方旭

本發明設計了一種新能源岸電供電躉船，包括躉船船體、供電桁架及纜繩收放系統、光伏發電系統、風力發電設備，供電桁架及纜繩收放系統包括供電桁架、懸索結構、供電電纜、電纜收放電機和滑輪，供電桁架固定在躉船船體上，若干個懸索結構沿著供電桁架外周設置；光伏發電系統中的光伏板結構由光伏電池板和滑軌組成，滑軌安裝在躉船船體上，光伏電池板固定于滑軌上，由滑軌帶動收放展開；光伏發電系統、風力發電設備所產生的電能輸送到儲能蓄電池單元中，再由離網型逆變器通過供電電纜向船舶供電。該躉船集成風力發電—光伏發電—岸基供電為一體，實現有效的節能減排效益，提高三峽錨地待閘船舶供電的安全性、經濟性、可靠性。

技術領域

本發明屬于待閘船舶供電技術領域，尤其涉及一種新能源岸電供電躉船。

背景技術

隨著通航條件得到極大改善，運輸量逐年遞增，船閘的運力無法滿足需求時，船舶待閘已成為常態。船舶待閘期間，需要提供電力以維持船上的照明、通信、空調、水泵等用電終端的用電需求。目前待閘船舶多使用自帶柴油機發電機作為靠泊狀態下的電源，靠泊狀態下的柴油發電機多為怠速運行，而怠速運行的柴油發電機效率將急劇下降，產生巨大的能源浪費，同時也對當地造成排放污染。若使用岸電為待閘船舶提供電力，將可極大減少能源消耗以及當地有害物質排放，同時用電成本也將更低。

然而，以三峽庫區為例，待閘錨地未能實現岸電的推廣使用，停泊于錨地的待閘船只仍以柴油發電機為其靠泊期間的主要供電方式，而導致這一現象的主要原因為：(1)水位落差大，傳統的在碼頭布置岸電箱的連接方式效果極差，船舶電纜接入岸基充電樁困難；(2)庫區待閘船只多并行停靠，接電的安全隱患大，充電纜在拖拽時磨損、碾壓，且受風浪的影響船舶的波動容易造成纜繩的拉斷，并且在一定程度上影響鄰近船舶駛離；(3)自動化程度較低，需要船員將電纜拖帶上岸，效率低下；(4)僅單純使用岸電替代船舶自身柴油機供電雖可有效降低當地排放量，但由于岸電同樣需要排放，節能減排效果并不十分突出。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種新能源岸電供電躉船，該躉船集成風力發電—光伏發電—岸基供電為一體，實現有效的節能減排效益，提高三峽錨地待閘船舶供電的安全性、經濟性、可靠性。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種新能源岸電供電躉船，包括躉船船體、供電桁架及纜繩收放系統、光伏發電系統、風力發電設備，供電桁架及纜繩收放系統包括供電桁架、懸索結構、供電電纜、電纜收放電機和滑輪，供電桁架固定在躉船船體上，若干個懸索結構沿著供電桁架外周設置，在電纜收放電機的驅動下，滑輪可帶動供電電纜移動至指定位置；光伏發電系統中的光伏板結構由光伏電池板和滑軌組成，滑軌安裝在躉船船體上，光伏電池板固定于滑軌上，由滑軌帶動收放展開；光伏發電系統、風力發電設備所產生的電能輸送到儲能蓄電池單元中，再由離網型逆變器通過供電電纜向船舶供電。供電桁架結構具有大長度低負荷的特點，以減小其對躉船穩性的影響，懸鎖結構為傘型，電纜末端懸掛重物以便于受電船只接電，電機帶動電纜通過滑輪實現收放。光伏板設計采用伸縮結構，在不影響航道、其他水上設施的前提下盡可能拓展光伏板面積。

按上述技術方案，光伏發電系統主要結合躉船自身結構特點進行設計，光伏電池板集中設置于躉船甲板面積上方，光伏發電系統的控制采用MPPT控制。風力發電設備將風能轉換為機械能，通過風力發電機將機械能轉換為電能，通過控制器對儲能蓄電池單元充電，對負載供電風力發電機安裝在船兩端首層甲板上，風機桿與船底鋼結構進行連接。