船舶智能混动节能降碳装备
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完成单位:中海石油环保服务(天津)有限公司,中海油能源发展股份有限公司安全环保分公司安全环保院
登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-799
登记年份:2025
发布时间:2025-07-22
成果主要完成人
尹建国,安伟,冯权,刘强,张庆范,时永军,赵建平,王清泉
项目概况
针对海上航运排放问题,国际海事组织(IMO)提出在2030年将行业碳排放强度降低40%以上,并对船舶EEDI第二、三阶段碳排放要求也逐渐严格。IMO已正式实施碳强度法规(CII),要求所有船舶须计算其EEXI指数以衡量能源效率,并收集数据以报告其年度营运CII和CII评级。船舶碳减排形式逐渐严峻,再叠加燃油消耗的成本,使以燃油作为主要燃料的船舶运营商的经营环境日趋艰难。海上各类辅助和工程船舶作为海上油气田开发中的高耗能设施,往往面临着工况多变,负荷不稳定等问题,导致柴油机大多时间未在最佳油耗点运行,能源利用效率低,降碳难度大,因此清洁能源和常规燃料混合改造是其减碳思路之一。
在此背景下,项目组通过调研海工船舶多能源改造应用现状,分析混动在海工船舶中应用的可行性,参考国外成熟案例,确定以“集装箱电池+混动管理系统”的形式开展方案设计。四步法进行船舶降碳升级:研究能耗监测方案,安装能效监测设备,对船舶能耗进行评价诊断;分析船舶能效数据,建立船舶能效优化模型和算法;基于能耗分析结果,研究船舶混动管理策略,混动装备研制;最后选择海上船舶开展智能混动示范应用。配备的船舶储能装备(箱式电源)电芯为可充电铝壳磷酸铁锂动力电池,整箱电池容量可达2MWh,具有CCS产品证书,包含电池、消防、安保、温控、监控及辅助电源六大系统。
完成改造后的船舶在码头单独使用储能电池供电时,可实现约5.5个小时零排放,减少对港口污染,有效响应海事部门对靠岸船舶使用岸电的减排要求。电池供电静音提高了船员的舒适性,也为轮机员在值班巡检期间查找漏气漏油等故障提供了便捷,保障了船舶安全。在靠港移泊期间,使用储能电池替代柴油发电机运行,有效减少柴发的运行时间和启停次数,减少船员的维修工作量,延长发动机的使用寿命,提高船舶在航率。通过在海洋石油257船舶的示范应用,确定设备的节能效果可达10%以上。经计算,2024 年海洋石油257辅机共节约燃油 24.19 吨,辅机燃油节约率13%,折合标煤 35.24 吨,折合碳排放70.84 吨。