大型船舶的船岸电力系统

2009-01-26

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船舶岸上供电的历史

我们都知道，许多船舶在港口时使用岸船动力来进行维修工作。然而，在过去，在战争和环境灾难期间，大型船舶被提议为受影响的小城市或偏远地区提供电力。有几个这样的例子，船舶负责从船到岸的电力供应。例如，一艘美国军舰被提议为遭受卡特里娜飓风袭击的新奥尔良市提供电力。

在第二次世界大战期间，一些美国军舰被专门分配给海岸供电。所有这些巨大的船只都有涡轮发电机，由燃油锅炉的蒸汽驱动。涡轮发电机带动电力推进马达来发电。所有这些船只都配备了长电缆和变压器，以便能够以更高的电压向远距离地区输送电力。

一艘名为怀斯曼的船在二战期间为马尼拉市提供动力，在朝鲜战争期间也为梅森港提供动力。它提供了5,806,000千瓦时，发电能力大于1.4兆瓦。此外，1968年至1975年，一艘名为斯特吉斯(Sturgis)的船配备了一座核电站，为巴拿马运河区提供电力，发电能力为10兆瓦。

斯特吉斯号mh1A军舰

船岸电力-仍然可行?

目前，只有少数几艘船被用来向海岸供电，可能是因为在紧急情况下几乎没有任何不容易到达的地区。但同样的现象和策略被用于从岸上向船舶输送电力或将电力从一艘船转移到另一艘船。

例如，美国基韦斯特号潜艇曾经从停泊在摩纳哥附近的一艘战舰获得动力。这有助于潜艇的核反应堆关闭一段时间，让劳动密集型潜艇稍微松了一口气。因此，电力可以从船到岸，岸到船，从一艘船到另一艘船。

美国关键-快速攻击核潜艇

船舶的发电能力——一些事实

一艘船能提供或需要多少动力?

一艘船所能产生和需要的功率取决于船的大小，也取决于测量单位。然而，对于船对岸或岸对船供电来说，功率测量单元是很有意义的。测量功率的单位就是一根岸上电缆。这意味着，船舶的发电能力是根据连接在船上的岸上电缆的数量来确定的。此外，这艘船被认为是一种负载，并且假定它可以提供尽可能多的动力。

电缆在450V时额定为400A;三相，即0.312 MW为单位功率因数。一艘潜艇或战舰连接多达8根电缆，产生的总功率为2.5兆瓦。

一艘海军舰艇能够向海岸提供的电力在2.5至21兆瓦之间，不包括舰船及其动力装置所需的电力。

问题和内在的解决方案

人们普遍认为，一艘船可以提供比通常更大的动力。所产生的大部分电力都被使用和浪费在船舶的推进系统上。在大多数船舶中，燃油锅炉产生的蒸汽直接被输送到直接与传动轴相连的推进涡轮机中。相当数量的蒸汽在这个过程中被浪费了，因为推进并没有消耗所有产生的蒸汽。

为了防止蒸汽的浪费，许多由石油或核反应堆燃烧的蒸汽厂采用了这样一种安排:尽管涡轮机直接连接在轴上，但蒸汽可以被转移到上游，用于驱动大型涡轮发电机。使用过的蒸汽和冷凝液再次回到冷凝系统，在那里它可以被重复使用，从而形成一个循环。

在未来，全电动船

未来肯定是“全电动”船舶的天下。为了防止不必要的蒸汽损失，并将这些能量用于船上的其他重要活动，人们花费了相当多的研究时间和金钱。例如，未来美国海军将专注于使用“全电动”舰船，为其作战活动提供更多的电力供应。一艘未来的驱逐舰，DD(X)是一艘“全电动”舰船，配备罗尔斯·罗伊斯MT-30燃气轮机发电机，总发电量78MW。

未来DDX驱逐舰的草图