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新能源在船舶中的应用研究

韩烨  
【摘要】:由于全球化石能源的日益短缺及其燃烧产生的有害污染物的排放日益严重,节能减排已成为世界各国所关注的话题。航运业也越来越重视燃料的节省和有害排放物的降低。在这种情况下新能源特别是太阳能和风能在船舶上的应用研究引起较大关注。将太阳能和风能应用在船舶上,可减少一定量的燃料消耗并降低CO2等污染物的排放。 国际海事组织环境保护委员会(MEPC)不断加强船舶能效设计指数(EEDI)的规范标准,但对于新节能系数f_(eff(i))还没有明确的定义,本文主要对新节能系数进行分析研究。对于太阳能应用在船舶上的情况,本文对新节能系数f_(eff(i))随纬度、月份、时刻值和太阳能电池板倾角的变化情况进行分析探讨;对于风能在船舶上的应用情况,根据纬度和风向、风力频率的不同,也会对新节能系数f_(eff(i))的变化产生一定的影响,本文同时也对该变化情况进行分析。 在船舶主柴油机后配置余热回收系统可有效降低燃料消耗和污染物排放,而且是现阶段船舶实施节能减排的主要方法。本文对某型船舶主机余热回收系统进行热力学分析,建立了系统热力学计算模型。对计算结果进行分析,得出火用分析法比热平衡分析法更加科学有效,而且应用火用方法计算分析了主机余热回收系统各设备的节能情况。在主机后配备余热回收系统,可提高整个系统的火用效率。将太阳能和风能应用在船舶上也可降低燃料消耗和污染物排放。对于太阳能系统,它的初期投资额较高,回收年限较长,但是从长远的利益来考虑,太阳能系统的投资效益是十分可观的;然而应用风能时对船舶的节能效果更好,而且投资回收期短,具有更大的投资收益价值。


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