DOI:10.19423/j.cnki.31-1561/u.2020.02.083
密云水庫水質(zhì)監(jiān)測船是由中國船舶及海洋工程設(shè)計研究院(MARIC)設(shè)計、中船桂江造船有限公司建造的滿足內(nèi)河B 級航區(qū)要求的庫區(qū)環(huán)保動力船。北京密云水庫作為亞太地區(qū)最大的人工湖,占地180 km2,位于北京密云區(qū),為2 150 萬市民提供飲用水。因此,在該區(qū)域內(nèi)作業(yè)的船舶必須滿足減少污染和碳排放的要求。
目前較為成熟的船舶環(huán)保動力形式主要有LPG 和鋰電池兩種。LPG 動力由于多采用LPG 外掛機形式,故自重和布置空間較小且布置相對簡單。但是考慮到庫區(qū)存在加氣困難以及LPG 罐露天布置較為危險等問題,故不予以采用。在鋰電池的選取上,磷酸鐵鋰電池相較于傳統(tǒng)庫區(qū)配備的鉛酸鐵鋰電池,具備體積小、能量密度大、后續(xù)污染少等優(yōu)點,不過考慮到充電次數(shù)較為頻繁的情況,需加裝岸基充電配套設(shè)備。綜上考慮,最終選擇磷酸鐵鋰電池作為動力形式。
密云水庫水質(zhì)監(jiān)測船為MARIC 設(shè)計的首艘以鋰電池作為主動力的船舶。其采用全焊接式鋼質(zhì)船體及上層建筑、單層連續(xù)甲板、前傾艏柱、方尾,尾部配備單臂回轉(zhuǎn)吊和水質(zhì)取樣裝置,全回轉(zhuǎn)舵槳推進裝置作為其推進驅(qū)動和操縱裝置。航行時具備低噪聲、零排放,電池滿電狀態(tài)下可以滿足一天正常工作要求等優(yōu)點。同時還可以利用晚上用電低谷時充電,有效降低舶的運營成本。此外根據(jù)船東應(yīng)對緊急情況的要求,另外配備1 臺變速柴油發(fā)電機組作為備用電源。該船還采用了先進的直流母排電力系統(tǒng),包括2 臺丹佛斯永磁輔助同步磁阻推進電機和逆變器、2 套雙向大功率DC/DC 和2 套微電網(wǎng)控制器,具備高效率、尺寸緊湊和低維護成本等顯著優(yōu)勢。
該水質(zhì)監(jiān)測船主要技術(shù)參數(shù)詳見表1。
表1 密 云水庫水質(zhì)監(jiān)測船主要參數(shù)
考慮到保護庫區(qū)水質(zhì)的要求,本船采取了以下針對性設(shè)計以滿足相應(yīng)要求:
(1)考慮到本船尺度較小,故在發(fā)電機的選取上采用高排放標準進口發(fā)電機組并加裝隔音罩,進一步減少發(fā)電機運行時產(chǎn)生的噪聲污染;
(2)設(shè)計專用污油,污水艙及船岸駁運系統(tǒng),實現(xiàn)庫區(qū)污油水零排放;
(3)采用環(huán)保材料,外甲板舾裝件均采用鋁合金和不銹鋼,減少油漆使用范圍,避免生銹和鍍層破壞產(chǎn)生的重金屬污染,并使用高環(huán)保要求油漆;
(4)空調(diào)和水泵等采用變頻控制,更節(jié)能;
(5)能源管理系統(tǒng)控制,減少燃油消耗。
水質(zhì)監(jiān)測船作為一艘為密云水庫精心建造的綠色、環(huán)保、內(nèi)河新能源電動水庫工作船,交付后將主要承擔庫區(qū)內(nèi)日常和應(yīng)急取水樣、淤泥并進行相應(yīng)化驗的任務(wù),同時為監(jiān)測庫區(qū)內(nèi)水質(zhì)情況提供依據(jù)。