船舶新能源动力系统及其发展前景..

传统船舶动力系统的缺陷
目前，在船舶动力装置中，95%是柴油动力装置。而船舶柴油机的主要缺陷有以下几个方面。 （1）使用不可再生能源。动力来源为不可再生的化石能源。据科学家的预测，目前地球上的 石油只能够人们再使用60年。也就是说，60年后地球上的化石能源就会枯竭。因此，我们必 须使用别的能源，最好是可再生能源。 （2）大气污染。虽然现在的科技发展使柴油发动机的污染气体排放一步一步得到控制，但考 虑到超大型船舶每次航行都会消耗数以千吨的化石燃料，还有历史留存下来的老旧式柴油机 ，这些都将会排放出大量的污染气体，将对大气造成严重的污染。这与绿色环保的时代主题 无疑是相违背的。 （3）严重的噪音问题。据有关数据显示，在船舶中 ，由柴油机发出的噪音可达120分贝。这 是一个非常可怕的数字，长期处于这样的环境中，工作人员的听力将受到极大的损伤。这个 问题在一下小型船舶上尤其凸显。
2.太阳能 太阳能的利用主要有两个方面的技术：光热技术和光伏技术。 1.光热技术是利用太阳光的热辐射, 其应用最为成功的领域是太阳能热水器。该项技术的进一步延伸 是太阳能热发电, 即利用集热器把太阳辐射热能集中起来给水加热产生蒸汽, 再通过汽轮机、发电机 来发电。考虑到船舶运行过程中对于热水的需求量不高, 进行热电转换在有限的船舶空间内难以实施 , 故而光热利用的可行性不是很高。但是应用光热技术代替常用的蒸汽盘管和电加热盘管对船舶所使 用的重油进行预加热, 是一个值得关注的方向。 2.光伏技术是对太阳光中的短波辐射能照射于硅质半导体上所产生的电能进行调制后加以利用, 亦称 为光生伏打效应。随着太阳能光伏技术的不断深入发展, 其效率、可靠性和稳定性均有了很大的提升 , 因而从最初的单纯技术研究逐渐转向实际应用领域。太阳能光伏发电应用于船舶是目前绿色船舶发 展的一个重要方向。
目前，世界上各类船舶的动力系统主要有以下四种推进方式： ①蒸汽轮机推进系统—取代往复式蒸汽机，又被柴油机所取代，目前主要在LNG（液化天然 气 ）船和核动力军船上应用，蒸汽轮机的技术发展趋势是：不断增强可靠性、机动性，提 高操纵性，简化设备。 ②柴油机推进系统—全面取代往复式蒸汽机和蒸汽轮机，成为最主要的船舶动力，目前在各 型船舶上应用，作为柴油机推进系统的主要设备。 ③燃气轮机推进系统—上世纪50 年代开始在商船上作为主机，但从未得到大规模应用，目前 主要在军船上使用，作为燃气轮机推进系统的主要设备。 ④电力推进系统—上世纪90年代开始在船舶领域应用，目前除在军船上应用外，还在小型商 船上应用，目前采用电力推进的船舶比例还较小。
因此，有必要解决这一问题。而传统的柴油机由于其自身的结构和工作原理的影响，其噪音 问题很难解决。从而只能在新能源动力系统上寻求突破。
意义
推广新能源动力系统，用可持续的能源为其供能，同时进一步降低其 有害气体的排放以及解决其噪音问题，这不仅将给船舶上的轮机人员 提供良好的工作环境，同时降低污染气体的排放也是对国家的可持续 发展路线相契合。因此，开发船舶新能源动力系统有着重要的发展意 义。
风能利用主要以风能作动力( 风帆助航) 和风力发电两种形式为主, 在船舶上的应用形式偏重于作为航行的 主动力或辅助动力, 只在少数船舶上应用风力发电技术。
风帆助行
船舶风力发电
其实早在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油轮, 新爱德丸号装有两个高12.15 m、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2600t的臼杵先锋丸和另一艘31000t的现代风帆助航远洋货轮 。而在2007 年12 月15日全球第一艘用风筝拉动的货轮白鲸天帆号由德国汉堡市起航。 发展前景： 目前船舶由发动机供给动力，且有完备的电力系统。因此风力在船舶上的应用空间实际上不 是很大。 因此偏重于做风帆的辅助动力，或者小型的发电装置。 但由于其绿色环保的特点，我们应该进 一步开发出新型的发电系统，从而让风力在船舶上得到更进一步的应用。
分类
1.风能 4.核能 2.太阳能 5.LNG 3.生物质能 6.燃料电池
1.风能
风能源于地球表面大量空气流动所产生的动能, 是一种无污染且无限可再生资源。人类对风 能的利用历史可以追述到公元前, 随着科学技术水平的不断进步, 工业社会对于风能的利用 有着丰富的经验, 配套产业和基础设施也较为成熟。古代的人们已经学会利用风力进行灌溉 以及转换成力进行做功，例如风力磨机。而现在一般是利用风力进行电力的转换，再对船 舶进行供能。整个过程中不会产生污染气体，因此属于清洁型能源。
风能的缺陷
1.间歇性：许多地区的风力有间歇性，更糟糕的情况是如台湾等地在电力需求较高的夏季及 白日、是风力较少的时间。必须等待压缩空气等储能技术发展。 2.噪音大：进行风力发电时，风力发电机会发出庞大的噪音，如果附近有居民将会对人们的 生活造成极大的干扰。因此风车都是建造在空旷的地方。在生态上的问题是可能干扰鸟类， 如美国堪萨斯州的松鸡在风车出现之后已渐渐消失。目前的解决方案是离岸发电，离岸发电 价格较高但效率也高。 3.受地形影响：风力的采集需要空旷的地区，这样才能对风力进行收集。如果建造的地区地 形不佳，那么风力不足的情况下设备对电力的收集将会极低，这既是对设备的空置，也造成 了极大地浪费。 4.干扰雷达信号：风车在进行发电的过程由于电磁效应会产生拉连续的电磁波，而严重的是 ，一般军事或者其他用于信息侦探的雷达也建造在空旷的地区。如果两者距离比较近的话， 风车产生的电磁波将对雷达进行严重的干扰。而这一问题至今未能有效解决。
二.新能源动力系统的现状及其发展趋势
新能源，就是各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部深处所 产生的热能。相对于传统能源，新能源具有污染少、储量大的特点，对于 解决当今世界严重的环境污染问题和资源枯竭问题具有重要意义。而船舶 所消耗的燃油占燃油消耗的百分百正逐年上升，导致燃油占船舶运输成本 越来越大的情况下，如何进一步做好船舶的节能工作，从而有效降低运输 成本已迫在眉睫。随着科学技术的不断进步, 以风能、太阳能、核能、生物 质能和潮汐能等为典型代表的新能源在节能减排方面所具有的独特优势和ຫໍສະໝຸດ Baidu所能产生的效益已经越来越显著, 其在船舶交通运输行业的应用和推广已呈 潮涌之势。
船舶新能源动力系统的现状及其发展前景
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目录
一 推广新能源动力系统的意义 二 新能源动力系统的现状及其发展趋势 三 结语
一.推广新能源动力系统的意义
由船舶主机（柴油机、蒸汽轮机、燃气轮机等）、传动系统（轴系、齿轮箱、联轴节、离合 器等）和推进器（螺旋桨、全向推进器、侧向推进器等）组成的船舶动力系统，是船舶上最 主要和最重要的设备。