新能源新技术在船舶上的应用

第20卷 第4期 2008年8月 海军工程大学学报

JOURNALOFNAVALUNIVERSITYOFENGINEERING Vol.20 No.4 Aug.2008

太阳能动力船舶发展综述

卢晓平,魏光普,张文毓123

(1.海军工程大学船舶与动力学院,武汉430033;2.上海大学材料科学与工程学院,

上海200000;3.洛阳船舶材料研究所,河南洛阳471039)

摘 要:对近年来国内外太阳能动力船舶发展现状和趋势进行了综述,介绍了多艘太阳能动力船研制成功的

实例,并对太阳能动力船舶的若干关键技术及其可能的解决方案进行了阐述,重点说明了太阳能动力船舶与

多体船型的联系,并对国内发展太阳能动力船进行了初步构想。

关键词:多体船型;太阳能;可再生能源;燃料电池

中图分类号:U674.951 文献标志码:A 文章编号:1009-3486(2008)04-0045-06

Summarizationofsolarenergyships

LUXiao-ping,WEIGuang-pu,ZHANGWen-yu

(1.CollegeofNavalArchitectureandPower,NavalUniv.ofEngineering,Wuhan430033,China;

2.CollegeofMaterialScienceandEngineering,ShanghaiUniv.,Shanghai200000,China;

3.LuoyangShipbuildingMaterialResearchInst.,Luoyang471039,China)

Abstract:Thepapermadeageneraldescriptionofthedevelopmentofdomesticandforeignsolarener-gyships,introducedsomesuccessfulexamplesofsolarenergyshipscases;explainedthekeytechno-logiesandtheirpossiblesolutionplans,mainlytherelationshipbetweensolarenergyshipsandmult-ihullships.Besides,someideaswereputforwardforthedevelopmentofsolarenergyshipsinChina.Keywords:mult-ihullship;solarenergy;renewableenergy;fuelcell

温室气体排放带来的全球气候变暖已引起国际社会的强烈关注,对各国能源政策产生了深远的影响。可再生新能源开发是减小环境污染和温室气体排放的重要手段,是全世界共同面临的持续性重大课题,也是我国建设节约型社会的重要国策。船舶是大耗能设(装)备,舰船节能、新能源技术的研发,尤其是船舶可再生动力能源技术的研发,既是具有前瞻性、事关国家船舶科技可持续发展的远景课题,也是可以和需要逐步研究实现的迫切课题。

当前,美国、日本、德国和英国等发达国家都十分重视船舶节能、新能源技术的研发,可再生能源作为船舶动力能源被视为前景良好的能源技术之一,与船型优化、电力推进、核动力推进、燃料电池应用、氢燃料应用、生物质燃油应用、舰船营运管理等并列为策略性船舶能源(节能)技术[1~3]。国内中国船舶科学研究中心、中国船舶及海洋工程设计研究院以及上海大学等科研院所、高校也在开展或关注太阳能等可再生能源动力船舶的研制,并建造出了一些太阳能小艇。总体上说,国内可再生能源动力船舶的研究与先进国家相比还较为薄弱,需要尽快展开这一新能源技术以及船舶与海洋工程、海事技术等学科交叉,学术理论与工程应用结合的领域内的理论、工程应用研究以及技术开发工作。

文中对国内外太阳能动力船舶的发展现状和趋势进行综述,并对发展太阳能动力船舶的若干关键技术及其可能的解决方案进行了阐述,重点说明太阳能动力船舶与多体船型之间的联系。

*收稿日期:2008-03-06;123修回日期:2008-04-15。

作者简介:卢晓平(1957-),男,教授,博士生导师,主要研究方向为船舶与海洋流体力学,E-mail:luxiaoping100@

http://。

1 太阳能船舶的发展现状与趋势

太阳能取之不尽、用之不绝,是重要的可再生能源,在后化石燃料时代太阳能将成为最主要的自然能源之一。而且,除核能以外,可以说地球上一切能源都直接或间接地来自太阳能。尽管太阳能技术在日常生活中已得到广泛应用,但将其作为交通运输工具的动力能源研究起步较晚,

太阳能作为船舶航行的动力能源研究还较薄弱,其实际应用还不广泛,可谓是刚

起步;尤其是作为大型远洋航行船舶的动力能源研究更是薄

弱。太阳能作为船舶动力能源的研究属高科技,有不少关键

性的技术有待研发或改进。

在国外,澳大利亚、德国、瑞士和英国太阳能船舶的研究

较多,也有成功应用的经验。早在2000年,澳大利亚即建成

了利用太阳能、风能、燃料电池和燃油的混合能源双体渡

船(见图1)。该船的8片可调控的翼覆盖着太阳能发电装置

并可用作风帆,船长约21m,可搭载100人。澳大利亚还设图1 澳大利亚混合能源双体渡船Fig.1 Catamaranferrywithmixenergy

powerofAustralia 计了采用太阳能、风能、燃油混合动力能源的大型水船,用于

给各大城市供水(见图2)。2006年,美国与澳大利亚合作设计了太阳能风翼大型三体游船,该船可搭载600名乘客,拟在近年内完成建造(见图3)。近年来,澳大利亚还有两个课题组提出了太阳能三体船的构想,

都预期要实现环球航行。

德国也研究建造了不少太阳能动力游艇。图4是德国汉堡Alster河上的太阳能动力游艇,据称是目前最大的太阳能游艇,该船长27m,重42t,运行时噪音很小,不污染环境,有两个马力均为8kW的电动机。在游艇中,这艘艇的功率并不大,这是由于汉堡内河游艇限速为时速8km,该游艇的重量比一般游艇低;在有阳光的日子,可载运100名游客,工作16h,如有多余的电还可以并网;在阴天则需夜间在船坞充电。德国Lucerne湖、Neckar河上近年来也开始有太阳动力小艇航行。近年来,英国也建造了太阳能游艇。

2006年10月16日,瑞士全太阳能动力船 太阳21号 从瑞士巴塞尔起航前往纽约,开始首次跨越大西洋 …… 此处隐藏：8333字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……