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的電能傳輸到船上，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值。如果船舶電力系統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、通訊系統、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）的優點包括：

1. 環保方面：

減少污染排放：船舶靠港時使用自身的柴油發電機發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，對環境保護意義重大。例如，一些大型港口城市，在大規模推廣岸電使用后，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電機，從而大大降低噪音污染，改善港口的環境質量。

2. 經濟方面：

節約能源成本：相比于船舶自身的柴油發電機發電，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電機節省數千元甚至更多。

延長船舶設備壽命：船舶發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：

供電穩定可靠：岸上電網的供電穩定性和可靠性通常比船舶自身的發電機更高，能夠為船舶提供持續、穩定的電力供應，保證船舶上各種設備的正常運行。不會出現因船舶發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。與船舶發電機的啟動、運行和維護相比，使用岸電不需要專業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控，能夠及時發現和解決電力供應過程中出現的問題，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：不同國家和地區的船舶電制可能不同，包括電壓、頻率、相位等參數。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. 政策與法規方面：

缺乏統一的標準和規范：目前，全球范圍內對于船用岸電的標準和規范還不夠統一，不同國家和地區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，對于港口企業建設岸電設施的補貼、稅收優惠等政策可能不夠完善，導致企業的積極性不高。

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，就可能發生觸電事故。比如，在潮濕的港口環境下，電纜外皮老化，容易出現漏電。

短路故障：船舶電力系統和岸電系統連接時，若線路安裝不當、電纜受到外力損壞或設備故障，可能引發短路。短路產生的強大電流會損壞電氣設備，甚至引發火災。

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。

采用濾波和穩壓設備

濾波：岸電系統中的濾波器可以去除電源中的高頻噪聲和瞬態電壓波動。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。

穩壓：自動電壓調節器（AVR）等穩壓設備可以實時監測電壓，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。

優化岸電接入系統的設計

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。