绿色航行和绿色减排都想要?永磁轴带发电机助你达成目标

自今年年初以来,国际海事组织(IMO)推出的新措施——现有船舶能效指数(EEXI)和碳强度指标(CII)——已经生效。 这些措施的目的是在实现净零目标的道路上减少航运业的温室气体排放。

船东可以采用多种方法来降低排放,例如

  • 限制发动机功率以降低船速
  • 使用更环保的燃料
  • 采用多种子系统提高整体效率

轴带发电机大大降低了燃料成本

使用轴带发电机代替传统的辅助发电机组来发电是最有效的方法之一。 近年来,轴带发电机系统已成为由二冲程柴油发动机提供动力的大型远洋船舶的标准配置。

当使用船舶更高效的 2 冲程主发动机产生电力时,就会产生最大的燃料节省。 该柴油发动机的燃油消耗率 (sfoc) 低于四冲程发电机组。 这种差异通常在 10-20% 的范围内,这就解释了为什么轴带发电机如今在船舶发电中如此普遍。

永磁轴带发电机节省更多

虽然使用轴带发电机代替发电机组意味着显着节省燃料,但使用永磁技术代替传统方法可以获得更多。

.在永磁电机中,无需外部能量即可产生磁场,从而显着提高功率转换效率。 通常,这种效率差异在额定点为 2-4% 单位,在部分负载下甚至更高,这些发电机在大部分时间都在运行。

这听起来可能没有那么大的区别。 但由于发电机系统总生命周期成本中约 95% 是燃料成本,因此这种差异通常意味着每年可节省数万美元甚至更多,具体取决于船舶类型、运营情况和燃料价格。

永磁轴带发电机系统的投资成本可能稍高一些,但更多的燃料节省意味着投资回收期非常短——通常只有几年。 节省的资金加上温室气体排放的减少,使得使用永磁轴带发电机成为船东极具吸引力的选择。

永磁轴带发电系统更容易满足 EEXI 和 CII 标准,同时节省资金。

永磁轴带发电机系统已经成为大型LNG运输船的主流技术,并在大型集装箱船中迅速取得同样的地位。

经过测试的系统

由于经济原因,这些船只通常只有一条推进轴系,因此轴带发电机必须能够在 50 到 80 rpm 的转速下提供 4-5 MW 的电力。 相当低的速度意味着额定扭矩可以接近一百万牛米,这导致机器体积非常大。

为了生产和测试这些大型设备,斯维奇在我们拉彭兰塔工厂相关基础设施方面进行了大量投资。

第一台 PMM2000M 机器于 2022 年 12 月在客户和评级机构代表出席的情况下成功测试。

我们还进行了联调测试,发电机和客户的变频器连接时成功满载运行。 船厂有时会要求进行这种测试,以演示整个系统的功能。

目前,有超过 40 台类似的设备正在生产过程中,这些设备将用于大型集装箱船,最多可装载 20,000 个 20 英尺集装箱。

远洋船舶的服务越来越好

总而言之,自 2014 年我们进入船舶领域以来,已签订约 200 台直驱轴带发电机。 在过去几年中,随着船东不断建造符合新排放法规的船舶,我们轴带发电机的销量一直在迅速增加。

凭借我们的 3 种基座尺寸,我们可以覆盖从 100 kNm 以下到 2000 kNm 以下的扭矩范围。 这意味着我们的永磁轴带发电机产品组合涵盖所有类型的远洋船舶——从最小的到最大的。

在公司拉彭兰塔工厂为斯维奇功率达4,500 kW 的PMM2000M 设备进行全负载测试

我们的永磁轴带发电机已经在许多船舶类型中运行了很长时间,例如

  • LNG/LPG 运输船
  • 油气船
  • 散货船
  • 成品油轮
  • 汽车运输船
  • 以及更多船型

有谁不想让他们的船只更环保——同时又节省大量资金呢?

About the author

Jussi Puranen
Head of Product Line – Electric Machines
at The Switch, Finland


Jussi has nearly 2 decades of experience in R&D and product development of electrical machines, and his main responsibilities are the product management and R&D of electric machines (especially PM machines). Puranen holds an M.Sc. (Technology) degree in Electrical Engineering and a D.Sc. (Technology) degree from the Lappeenranta University of Technology (LUT), Finland.