2021年8月16日由連云港港自主建造的國內首艘純電動拖輪——“云港電拖一號”在江蘇連云港正式投入使用。
連云港新蘇港碼頭有限公司工程管理部經理趙方介紹,該船采用磷酸鐵鋰電池組作為動力源,能夠達到4000馬力常規拖輪使用效果,可完全替代傳統大功率燃油拖輪,實現大氣污染物的零排放,填補了國內大功率綠色低碳港作拖輪的空白。
港作拖輪是主要用于在港口水域協助大型船舶進出港和靠離碼頭作業的特種船舶,具有動力大、操作靈活的特點,目前國內外使用的港內常規拖船主要使用大功率柴油燃機來提供動力。與常規的柴油機動力拖輪產生的含油污染物多、有害廢氣排放量大、噪音高相比,純電動力拖輪具有污染物少、零排放、噪音低環境友好的優點,可完全滿足國家對沿海港口船舶污染物排放要求,該輪的交付使用為全國沿海港口拖輪生產無污染目標提供了可行的選項。該項目集結了國內新能源領域頂尖力量。動力推進系統包含鋰電池系統、直流配電系統、永磁推進系統等由中船集團第712研究所研發,中船集團第708研究所提供整船設計,中國船級社武漢審圖中心進行圖紙審核,最終在連云港港輪駁鴻云公司造船基地建造,實現自主理念自主建造。
“云港電拖一號”輪船長35.5米,船寬10米,滿載吃水3.5米,航速不小于13節,工作時長不低于8小時,總電量設計為5000千瓦時,正向拖力48噸。通過高壓岸電系統,快充2小時即可充滿,能滿足一天的作業需求。
為攻克新能源首次應用于海上拖輪面臨的各種技術難題,連云港港口控股集團與中船集團第712研究所開展多項研究,在“云港電拖一號”實現了四個創新:首次將磷酸鐵鋰電池組作為主動力源應用于拖輪;首次采用高壓岸電充電方案;已交付純電船舶電池容量最大;已交付純電船舶推進功率最大。與傳統拖輪相比,電動拖輪不需使用柴油、液化氣等易燃易爆燃料,安全系數高,無操作風險;在環保性上,使用磷酸鐵鋰動力電池組替代常規柴油機組作為主推進動力,振動及噪音大大減小,完全零排放,可滿足我國排放控制區對沿海和港內航行及靠泊船舶的排放要求;同時,拖輪機艙配置的提檔升級,大大降低輪機人員的工作強度,單班配備僅需3人。據測算,該電動拖輪每年可以節約燃油消耗300噸左右,每年每艘船將可減排約900噸碳氧化物,相當于400多輛小汽車的減排量,環保效益巨大。目前全國港口拖輪保有量在700艘以上,如果按一定比例改為純電動拖輪,對促進船舶節能減排、加快船舶更新升級、推廣船舶使用岸電,進而實現綠色港口、綠色交通,助力“雙碳”目標實現具有重要意義。
在總結“云港電拖一號”輪建造經驗的基礎上,2023年2月,隨著第一塊鋼板在數控機床上進行切割,“云港電拖二號 ”輪正式開工。經過兩個月緊張建設,4月,船體實現初步合攏,作為國內清潔能源應用“頂流”的云港系列電拖“二號船”全面完成船體合攏工作,被正式命名為“云港電拖二號”輪。作為國內首艘純電動拖輪“云港電拖一號”輪的姊妹船,這艘拖輪在使用性能、環保和經濟效益方面將更加出眾。
5月起,“云港電拖二號”輪的電纜敷設作業,緊鑼密鼓地展開;6月份,船體開展一系列外殼涂裝工作,穿上了漂亮的新“衣服”,拖輪的“心臟”——電池組進入船艙,“消化系統”——充電設備間設備完成吊裝,在直流配電板和交流配電板完成進艙安裝后,5400HP純電動拖輪正式進入船體合攏階段。
“云港電拖二號”輪設計總長39米,型寬10.8 米,型深4.8米,最大航速大于等于13節,拖力大于65噸,電池容量達到7224KWh,是國內目前裝船容量最大純電池動力拖輪。它的應用將為連云港智慧港口、綠色港口的建設增添新動力。
純電動拖輪的直流配電板是純電動拖輪動力系統的心臟,它將電池組輸出的直流電進行逆變,驅動舵槳電機,使其產生推力。因直流配電板(6400*2190*1640)尺寸較大,連云港鴻云實業有限公司此次采取先安裝后合攏的方案,設備進艙后不需再開工藝孔,不僅降低了建造成本,而且提高了建造質量。
基于“云港電拖一號”輪良好的使用效果,新建純電動拖輪的馬力由4000HP升級到5400HP,電池裝機容量也由原來的5160KWh擴容到7224KWh,是現階段全球范圍內電池裝船容量最大的純電動拖輪,也是現階段全國最大功率的純電動拖輪。
5400HP純電動拖輪的研發、建造,標志著純電動拖輪由試驗階段進入全面推廣階段。“云港電拖一號”輪自投產試運行至今已近2年,充分驗證了純電動拖輪的性能,且環保效益、經濟效益、社會效益顯著。“二號船”5400HP純電動拖輪各項性能對標傳統港口主力——5200HP常規動力拖輪,旨在為“雙碳政策”在拖輪行業落地提供解決方案。
得益于“云港電拖一號”輪的完備建造經驗,連云港鴻云實業有限公司以中間產品為導向,不斷提高分段完整性,重新優化施工工藝,在提高建造效率的同時,安全、質量也全面提升。接下來,連云港港口集團輪駁分公司有信心、有決心,將純電動拖輪打造成港作拖輪的主力軍。連云港港將深入推進純電動拖輪建造工作,加快打造純電拖輪研發、制造基地,為“開啟港作拖輪純電動時代”破浪前行。
“全國首支純電動拖輪船隊”即將在連云港港出現!據悉,連云港港后續5400HP和4000HP純電動拖輪續建計劃已獲批復,建造設計工作已經啟動,連云港港和國家發展戰略同頻共振,港口人正在用他們的實際行動踐行自己的初心和使命,為加快打造更具特色的水運江蘇貢獻云港力量。
(新媒體責編:caizhuo)
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