Согласно новым требованиям Международной морской организации (IMO), при проектировании и модернизации судов необходимо прилагать все усилия для получения максимальной энергоэффективности, при этом к 2030 году уровень выброса судовыми энергетическими установками углерода должен быть снижен на 30% относительно нормативов на 2013 год.
Как известно, значительную часть времени суда проводят в портах, когда на них проводятся разгрузочно-погрузочные работы, происходит ожидание пассажиров, производится текущий ремонт и т.п. Как правило, в процессе стоянки в порту, для обеспечения электроэнергией своих энергопотребителей судно использует собственные дизель-генераторы. В данном случае расходуется значительное количество топлива и при большой загруженности порта экологическая обстановка в близлежащих районах серьезно ухудшается за счет скопления в них выхлопных газов. Руководства портов начали ограничивать длительное использование дизель-генераторов судов во время стоянки.
Основным решением для значительного улучшения экологической ситуации в портах, экономии топлива, снижения акустических и вибрационных нагрузок от работы дизель-генераторов, является организация питания бортовых систем судна с берега, от городских или портовых сетей. Такое решение имеет следующие неоспоримые преимущества:
1. Снижение выбросов CO2 и NOx , приводит к значительному улучшение экологической обстановки в больших портах. Если рассматривать грандиозный по своим масштабам порт в Шанхае, то внедрение системы питания судов с берега позволило снизить уровень выброса вредных веществ на 33 800 тонн в год, а уровень выброса CO2 на 113 150 тонн в год;
2. Экономия топлива, в случае с тем же портом Шанхая - 366 000 тонн дизельного топлива в год. Кроме того, в 2010 году была принята директива ЕС, согласно которой стало обязательным использование в акватории портов дорогостоящего топлива с очень низким содержанием серы;
3. Снижение уровня шума в порту (не редкое требование муниципалитетов);
4. Снижение уровня вибрации судна (актуально для пассажирских лайнеров);
5. Увеличение срока службы дизель-генераторов судов;
6. Появляется дополнительное время на плановое обслуживание дизель-генераторов.
Физически подтянуть кабели от портовой сети к судну не сложно, но как быть с различными номинальным напряжением и номинальной частотой различных судов, например, довольно распространен номинал 3х440В 60Гц, а у военных и вовсе частота сетевого напряжения должна быть 400 Гц. Так же, в разных странах могут быть различными характеристики береговых питающих сетей.
Решением данной проблемы служит создание систем питания судов с берега с использованием специализированных преобразователей частоты. Фирма Vacon (Финляндия) достаточно давно занялась разработкой данного решения, в результате чего появилось специализированное программное обеспечение для стандартной версии преобразователей частоты Vacon NXP, позволяющее преобразователю частоты работать в качестве сетевого источника электроэнергии с различными номинальными напряжением и частотой. Так же фирма Vacon выработала определенную архитектуру построения таких энергоустановок (см. рис.1).
Рис.1 Архитектура системы питания судна с берега посредством преобразователя частоты.
На рисунке обозначены:
A – Береговой источник питания;
B – Выпрямитель;
C – Сетевой преобразователь частоты со встроенным синусным фильтром;
D – Развязывающий трансформатор с “чистой” синусоидой на выходе.
Выпрямитель (B) и сетевой преобразователь частоты (C), как правило, поставляются в одном конструктиве шкафного исполнения (степень защиты - до IP54).
Как известно, мощные выпрямители дают значительное искажение кривой тока в питающую их сеть. В зависимости от требований, Vacon предлагает три варианта компоновки выпрямителя на базе серии преобразователей частоты Vacon NXP:
1. Активный выпрямитель AFE (Active Front End) с LCL фильтром. В данном случае вместо диодного выпрямителя применяется управляемый диодный мост, создающий синусоидальный ток с низким содержанием гармоник (коэффициент гармоник тока THDi<5%). Кроме того, появляется возможность контролировать коэффициент мощности нагрузки, снижаются требования к кабелям и трансформатору со стороны берегового питания (A);
2. 12-пульсный NFE (Non-regenerative Front End) с дросселями (коэффициент гармоник тока THDi<15%);
3. 6-пульсный NFE с дросселями (коэффициент гармоник тока THDi<30%).
Выходной трансформатор системы (D) специализированный, предназначенный для работы с преобразователями частоты и его характеристики рассчитываются индивидуально под каждое конкретное применение.
Сетевой преобразователь частоты Vacon NXP (С) имеет оригинальное программное обеспечение, позволяющее использовать его в качестве источника питания для судов с различными номинальными напряжением и частотой.
ООО “Драйвика” являются системным интегратором фирмы Vacon на территории РФ. Специалисты компании прошли соответствующее обучение на заводе производителя в городе Vaasa (Финляндия) и готовы предложить весь спектр услуг на всех этапах, начиная от выбора оборудования и поставки, до выполнения шеф-монтажных работ и запуска систем берегового питания в эксплуатацию.
Тел. (812) 635-9030, email: support@driveka.ru
Загрузить брошюру по судовому питанию (размер 2.15 Мб)
