面對IMO 2020限硫令，船舶運營商和船東面臨著難以抉擇的多項選擇,低硫燃料?脫硫塔?LNG?其他可替代系統?大考即將來臨，各種解決方法的分析也是“鋪天蓋地”，今天，跟大家探討一下船舶混合動力/電力系統的可行性。

混合動力系統已廣泛成功應用

對于期望減少化石燃料消耗的船東而言，混合動力和電氣化技術能夠提供一種有效的替代方式，而且具有多種優點。

混合動力系統指的是具備兩種或兩種以上能源共同發揮作用的推進系統。在汽車領域，常見的一種混合技術應用實例就是混合電動車，電力推進系統搭配常規內燃機構成了這種汽車的動力總成。這種情況下，混合動力的優點體現在節省燃油、改善性能以及降低排放等方面。相似的方案已經越來越廣泛地應用在了船舶設備領域，并且取得了良好的效果。

然而，許多長途船舶仍然直接依靠柴油推進，沒有使用電力推進系統。這些船舶可以在推進器和主機之間添加一個軸帶發電機，從而提升能效，優化主機負載功率和排放。這種做法是給船舶安裝一種附加電力裝置，提升船舶能效，并為混合動力改裝做好準備。在混合動力船上，具備逆變器技術的軸帶發電機在各種航速之下都能達到最佳推進裝置控制，從而節省能源。

對于可以通過岸上供應獲取電力的短途船舶而言，憑借傳動技術和儲能技術，它們能夠從當地電網中取得清潔能源。船舶停靠在碼頭期間，主要發電機可以完全關閉，避免不必要的氮氧化物和碳排放以及噪音污染。

為什么“推薦”混合動力系統

既然純粹依靠發動機設計和技術改進就能符合IMO 2020限硫法規的要求，船東又何必考慮混合動力或者電力推進船舶呢?

混合推進系統使用柴油發電機給電池充電，然后通過驅動裝置將電力傳輸到電動機上。與百分百使用化石燃料的動力裝置或者需要通過岸電連接花費大量時間充電的百分百電池動力相比，混合動力系統具有以下優勢：

1、減小發動機尺寸和復雜程度

因為柴油發動機是用來驅動發電機而非推進器的，所以發動機和SCR(可控硅)元件的尺寸都可以縮小。這也可以降低發動機的復雜程度，節省維修成本，同時減少噪音和排放。使用混合動力系統還能夠改善船舶設計，因為發動機不必再與推進系統連接在一起，柴油發電機的安放就可以不受限制。這種傳動技術可以使傳動系統運行更加流暢，減少電流尖峰，如果出現峰值負荷，儲能裝置將處理這些電能。

2、提升發動機效率

在混合動力系統中，發動機可以達到最高效的運行狀態。當船舶停止航行或者低速航行時，發電機組就開始給電池充電。當船舶加速航行時，峰值功率就由電池產生。話句話說，電動機就是用來做它們最擅長的事情，即提供高扭矩，電池則用來削減峰值功率，降低馬力需求，以提升發動機效率。

3、增強或者替換發動機

如果船舶改裝一個更為高級的發動機(例如給一艘拖輪改裝一個Tier 4發動機)，馬力可能會受損，這時就可以用電池來提供額外的馬力。在其他改裝情況下，也可能會用一個電池和電力裝置來替換發動機。在船舶替換備用發電機和輔助發動機時可以考慮這種選擇。

4、滿足港口運營要求

使用電池和電動機能夠使船舶在停靠港口或者位于海上鉆井平臺時實現零排放。這種做法能夠滿足港口的排放標準，已經成為了歐洲港口的首選方案。

混合動力系統也存在缺陷與風險

與所有先進技術的應用一樣，在使用混合動力系統時也需考慮潛在的缺陷和風險。

首先，混合動力的成本比傳統推進系統要高，因為需要添加儲能裝置。但是，隨著電動車的市場份額日益提高，電池成本正在逐步下降，有助于改善投資回報率。混合動力的優點很突出，很多情況下不到四年就可以獲得回報。

其次，如果配備了鋰離子電池，那么就需要考慮消防安全。設備供應商可以采用細水霧、二氧化碳、泡沫或者干化學粉末等措施來解決火災隱患，可按照特定需求為船舶定制解決方案。