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船用離岸電源有哪些？
我們坐的游輪，運送貨物的貨輪，包括我們出海捕魚的輪船，他們都用的是什么電源？我們今天先來看看船用離岸電源主要包括哪些：
高壓岸電電源
這種電源可以輸出高電壓，能夠滿足大型船舶的用電需求。比如，一些大型集裝箱船靠港時，需要功率較大的岸電接入，高壓岸電電源就能通過高壓電纜將岸上電力系統(tǒng)的電能傳輸?shù)酱?，一般輸出電壓可達到6 - 11kV甚至更高。
低壓岸電電源
主要用于中小型船舶，輸出電壓相對較低，通常為400V左右。如一些小型的觀光船、內河運輸船，靠岸后可以使用低壓岸電電源來滿足船上照明、小型設備運轉等基本用電需求。
船用離岸電源（岸電）的工作原理主要是將岸上電網的電能通過變壓、變頻等處理后傳輸給靠港船舶。
岸上的電力通過變壓器把電壓變換到合適的數(shù)值。如果船舶電力系統(tǒng)和岸上電網的頻率不同，還需要變頻器改變頻率。經過處理后的電力通過電纜連接到船上的受電裝置，進而為船上的各類設備，如照明系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、各種泵等供電，使船舶在靠港期間可以使用岸上的清潔能源，不用依靠船上的輔助發(fā)電機，減少船舶的廢氣排放和噪音污染。
船用離岸電源（岸電）的優(yōu)點包括：
1. 環(huán)保方面：
減少污染排放：船舶靠港時使用自身的柴油發(fā)電機發(fā)電會排放大量的廢氣，如二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物以及顆粒物等，對港口周邊的空氣質量造成嚴重污染。使用岸電后，可顯著減少這些污染物的排放，對環(huán)境保護意義重大。例如，一些大型港口城市，在大規(guī)模推廣岸電使用后，港口周邊的空氣質量得到了明顯改善。
降低噪音污染：船舶上的發(fā)電機在運行過程中會產生較大的噪音，影響港口周邊居民的生活和工作。使用岸電后，船舶在靠港期間可關閉發(fā)電機，從而大大降低噪音污染，改善港口的環(huán)境質量。
2. 經濟方面：
節(jié)約能源成本：相比于船舶自身的柴油發(fā)電機發(fā)電，岸電的能源成本通常更低。特別是對于一些長時間停靠在港口的船舶來說，使用岸電可以節(jié)省大量的燃油費用。例如，一艘大型集裝箱船靠港期間每天使用岸電的費用可能比使用自身發(fā)電機節(jié)省數(shù)千元甚至更多。
延長船舶設備壽命：船舶發(fā)電機的頻繁使用會導致設備的磨損和老化，增加維護成本和設備更換頻率。使用岸電后，船舶發(fā)電機的運行時間減少，能夠延長其使用壽命，降低船舶的運營成本。
3. 操作與管理方面：
供電穩(wěn)定可靠：岸上電網的供電穩(wěn)定性和可靠性通常比船舶自身的發(fā)電機更高，能夠為船舶提供持續(xù)、穩(wěn)定的電力供應，保證船舶上各種設備的正常運行。不會出現(xiàn)因船舶發(fā)電機故障或燃油供應問題導致的電力中斷情況。
操作簡便：船舶接入岸電的操作相對簡單，只需將電纜連接到船上的受電裝置即可。與船舶發(fā)電機的啟動、運行和維護相比，使用岸電不需要專業(yè)的船員進行操作和維護，降低了船員的工作強度和操作難度。
便于集中管理：對于港口管理部門來說，岸電的使用便于對船舶的用電情況進行集中管理和監(jiān)控，能夠及時發(fā)現(xiàn)和解決電力供應過程中出現(xiàn)的問題，提高港口的管理效率和安全性。
然而，船用離岸電源也存在一些缺點：
1. 基礎設施建設方面：
初期投資成本高：建設岸電設施需要投入大量的資金，包括變電站、電纜鋪設、碼頭改造等。對于港口企業(yè)來說，這是一筆巨大的投資，回收成本的周期可能較長。例如，一個中型港口建設岸電設施的投資可能高達數(shù)千萬元甚至更多。
碼頭改造難度大：一些老舊碼頭的結構和布局可能不適合安裝岸電設施，需要進行大規(guī)模的改造和升級。這不僅增加了建設成本，還可能影響碼頭的正常運營。在一些歷史悠久的港口城市，碼頭改造面臨的技術和工程難題較多，限制了岸電的推廣和應用。
2. 技術方面：
電制兼容性問題：不同國家和地區(qū)的船舶電制可能不同，包括電壓、頻率、相位等參數(shù)。在使用岸電時，需要確保岸電的電制與船舶的電制相匹配，否則可能會對船舶上的設備造成損壞。這就要求岸電設施具備較強的電制兼容性和轉換能力，增加了技術難度和設備成本。
電力傳輸損耗：船舶在靠港期間需要通過電纜從岸上獲取電力，電纜的電阻會導致一定的電力傳輸損耗。特別是對于大型船舶或距離岸邊較遠的泊位，電力傳輸損耗可能會比較大，影響岸電的使用效率。
3. 政策與法規(guī)方面：
缺乏統(tǒng)一的標準和規(guī)范：目前，全球范圍內對于船用岸電的標準和規(guī)范還不夠統(tǒng)一，不同國家和地區(qū)的要求可能存在差異。這給岸電設施的建設、運營和管理帶來了一定的困難，也影響了岸電的推廣和應用。
政策支持力度不足：雖然一些國家和地區(qū)已經出臺了鼓勵使用岸電的政策，但在具體的實施過程中，政策的支持力度還不夠。例如，對于港口企業(yè)建設岸電設施的補貼、稅收優(yōu)惠等政策可能不夠完善，導致企業(yè)的積極性不高。
船用離岸電源在使用過程中存在以下安全隱患：
電氣安全隱患
觸電風險：岸電連接涉及高電壓、大電流的電路。如果電纜絕緣破損、接頭松動或防護裝置失效，人員接觸到帶電部分，就可能發(fā)生觸電事故。比如，在潮濕的港口環(huán)境下，電纜外皮老化，容易出現(xiàn)漏電。
短路故障：船舶電力系統(tǒng)和岸電系統(tǒng)連接時，若線路安裝不當、電纜受到外力損壞或設備故障，可能引發(fā)短路。短路產生的強大電流會損壞電氣設備，甚至引發(fā)火災。
電涌和過電壓：在岸電接入或切斷瞬間，可能會產生電涌和過電壓。這些異常的電壓尖峰可能超出船舶電氣設備的耐壓范圍，導致設備損壞。
火災安全隱患
電氣火災：由于岸電系統(tǒng)的過載運行、線路老化產生過熱或者接觸不良產生電火花等原因，都可能點燃周圍的易燃物，引發(fā)火災。例如，當電纜長時間過載，其內部溫度升高，使絕緣層燃燒，進而蔓延。
易燃氣體爆炸：在一些油船或化學品船附近，若存在可燃氣體泄漏，而岸電設備運行產生的電火花等點火源未得到有效控制，就可能引發(fā)爆炸。
機械安全隱患
電纜損傷風險：連接船舶和岸電的電纜通常比較粗重，在收放、拖拽過程中可能會被尖銳物體劃破、被車輛碾壓或者因彎折過度而損壞內部導線，從而影響岸電的正常使用，甚至引發(fā)電氣故障。
船用離岸電源為防止電涌和過電壓，主要采取以下技術措施：
安裝電涌保護器（SPD）
SPD是一種用于限制瞬態(tài)過電壓和泄放電涌電流的裝置。它能夠在電涌到來時，將過高的電壓引導到大地，從而保護連接的電氣設備。比如，當雷電擊中岸電線路附近或者岸電接入瞬間產生電涌，SPD會迅速動作，將電涌電壓限制在設備能夠承受的范圍內。
采用濾波和穩(wěn)壓設備
濾波：岸電系統(tǒng)中的濾波器可以去除電源中的高頻噪聲和瞬態(tài)電壓波動。這些高頻成分可能是由于電網中的開關操作、其他設備的干擾等因素引起的。通過濾波，使供給船舶的電力波形更加平滑。
穩(wěn)壓：自動電壓調節(jié)器（AVR）等穩(wěn)壓設備可以實時監(jiān)測電壓，并在電壓過高或過低時自動調整，確保輸出到船舶的電壓穩(wěn)定在額定值附近。例如，當岸電電壓因為電網負載變化而升高時，AVR可以降低電壓，避免過電壓對船舶設備造成損害。
優(yōu)化岸電接入系統(tǒng)的設計
軟啟動技術：在岸電接入船舶時，采用軟啟動裝置。這種裝置可以緩慢提升電壓，而不是瞬間接入全電壓，從而避免了接入瞬間產生的過高電壓沖擊。就像汽車緩慢加速一樣，減少對設備的沖擊。
預充電電路：預充電電路可以在主電路接通前，先為一些大容量的電容器等儲能設備進行小電流充電，使電壓逐漸上升到一定水平，然后再接入主電源，以此降低初始充電電流和電壓沖擊。
