[发明专利]船舶多类型能源管理系统以及能源管理方法

说明书

技术领域

本发明属于船舶节能减排及绿色能源开发利用技术领域，具体涉及一种船舶多类型能源管理系统以及能源管理方法。

背景技术

随着全球气候不断变暖，有效控制温室气体排放，保护大气环境已引起全球的普遍关注。为促进低碳经济的发展，节能减排已成为国际社会的共同责任、高度关注的重点领域之一和基本国策。

船舶运输是石油消费的重点行业，也是温室效应气体(GHG)和大气污染排放的重要来源之一。国际海事组织(IMO)相关报告显示，全球船舶排放的二氧化碳总量在2007年为10亿吨，占全球二氧化碳排放总量的3.3％。由于全球海上贸易量增加，如果控制措施不及时到位，预计在2050年将增长近5倍，占比可能会增至18％。因此，IMO、欧盟等采取了一系列控制船舶碳排放的措施。当前因世界经济增长缓慢、航运业运量过剩矛盾的双重影响，航运业面临着前所未有的持续低迷。燃料成本高、日渐走低的投资回报率、船舶运力过剩、港口和航线日渐严格的环保法规，IMO能效指数限制等等，都对船舶营运带来了诸多挑战，因此，船舶节能减排及绿色能源开发利用是缓解能源环境压力的必然选择之一。

目前的船舶节能减排措施分为技术措施和营运措施等。其中，技术措施包括改进船舶设计、提高发动机效率、供应岸电、利用替代燃料等。营运措施包括减小船体粗糙度、加强日常管理维护、采用经济航速等。例如，船公司普遍采用船岸一体化燃油消耗监控平台，将船舶每日能耗、船存油量、每日航行距离、距目的港距离、船舶吃水、海况、装载量等相关参数定时报告公司，公司在确保班期的情况下合理降低航速、减少船舶锚泊待航时间，合理安排加油港口，依靠管理实现节能减排的目标。

然而，由于目前船舶能源以柴油发电为主，因此，虽然采用了上述的诸多技术措施和营运措施，仍然具有船舶能效低的问题，无法达到节能减排的目标。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种船舶多类型能源管理系统以及能源管理方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种船舶多类型能源管理系统，包括：监控及能源管理总模块、柴油发电系统、风力发电系统、光伏发电系统、波浪能发电系统、蓄电池储能系统、岸电系统、直流母线排以及若干路输电系统；

所述监控及能源管理总模块分别与所述柴油发电系统、所述风力发电系统、所述光伏发电系统、所述波浪能发电系统、所述蓄电池储能系统以及所述岸电系统连接；所述柴油发电系统、所述风力发电系统、所述光伏发电系统、所述波浪能发电系统、所述蓄电池储能系统以及所述岸电系统均并联到所述直流母线排的一端；所述直流母线排的另一端与各路用于向负载输电的输电系统连接。

优选的，所述柴油发电系统的配置数量为两套，每套柴油发电系统均包括柴油发电机组、独立的可控AC/DC整流器、独立的空气断路器以及柴油发电控制器；所述柴油发电机组和所述可控AC/DC整流器串联后，通过所述空气断路器连接到所述直流母线排；另外，所述柴油发电控制器与所述柴油发电机组连接；另外，所述柴油发电控制器和所述可控AC/DC整流器均连接到所述监控及能源管理总模块；其中，所述柴油发电机组包括串联的船舶柴油机和永磁发电机。

优选的，所述风力发电系统包括风力发电机组、独立的可控AC/DC整流器、独立的空气断路器以及风力发电控制器；所述风力发电机组和所述可控AC/DC整流器串联后，通过所述空气断路器连接到所述直流母线排；另外，所述风力发电控制器与所述风力发电机组连接；另外，所述风力发电控制器和所述可控AC/DC整流器均连接到所述监控及能源管理总模块；其中，所述风力发电机组包括串联的风力涡轮机和永磁发电机。

优选的，所述波浪能发电系统包括波浪能发电机组、独立的可控AC/DC整流器、独立的空气断路器以及波浪能发电控制器；所述波浪能发电机组和所述可控AC/DC整流器串联后，通过所述空气断路器连接到所述直流母线排；另外， 所述波浪能发电控制器与所述波浪能发电机组连接；另外，所述波浪能发电控制器和所述可控AC/DC整流器均连接到所述监控及能源管理总模块；其中，所述波浪能发电机组包括串联的波浪能转换机构和永磁发电机。

优选的，所述光伏发电系统包括光伏发电组件、可控DC/DC斩波器、独立的空气断路器以及光伏发电控制器；所述光伏发电组件和所述可控DC/DC斩波器串联后，通过所述空气断路器连接到所述直流母线排；另外，所述光伏发电控制器和所述光伏发电组件连接；另外，所述光伏发电控制器和所述可控DC/DC斩波器均连接到所述监控及能源管理总模块。