生产车间内，伴随着电机的高频运转声，仪表盘上的数字缓缓转动，试验轮转速不断增加。20分钟后，“联调试验圆满成功！”湖南湘电动力有限公司（以下简称湘电动力）营销总监王超宣布试验结果。话音刚落，现场立刻响起了掌声……
1月8日，123.8m沿海自卸砂船用DIPS-4型直流综合电力系统在湘电动力成功下线，正式标志着船舶综合电力系统先进技术的推广取得了实质性突破。这也是湘电集团为湘潭加速“两新三电”产业发展、践行国家“碳达峰、碳中和”战略目标书写的浓墨重彩的一笔。
△下线仪式现场。
该系统采用国内顶级院士团队研制的世界首套中压直流综合电力系统技术，并通过了3300h可靠性试验验证，获得国家科技进步一等奖，为船舶综合电力系统工程化应用提供了强大的技术支撑。
王超介绍，该系统由2套1900kW柴油主发电机组及2套500kWh级储能电站供电，通过1kV直流集成式变配电系统为2套1600kW电力推进、5套共3100kW卸砂输送作业电机、全船日用负载供电，实现全船能量的统一分配与调度管理。“全电系统100%国产化，无一进口。”
有何特别？
按需分配！这套系统装了”大脑”
随着社会经济的迅猛发展，建筑用砂的需求量迅速增加，随之而来的，是近年来采砂、运砂船舶的需求量大幅提升。
传统砂船等工程船通常采用柴油机来作业，且柴油机数量较多。一方面，柴油机需要配备对应数量的船员进行就地操作，同时备件数量和种类繁多，维修成本高，排放量会对海洋和大气环境造成一定的污染；另一方面，传统柴油机噪音巨大，长期在一百分贝以上，对长期在机舱工作的船员的身体造成不小影响。
直流综合电力系统完美的解决了这些问题。湘电动力工程技术中心副主任魏建勋在接受国资潇湘融媒采访时表示：“直流综合电力系统具有高功率密度、高效率、易于储能接入等优点，可大幅减少柴油机数量、提高系统运行效率、降低运营与维修成本、降低碳排放，推进国家实施“双碳”战略要求，是该类工程船舶动力系统的发展方向。”
谈及直流综合电力系统的原理，魏建勋打了一个形象的比喻：“传统砂船作业柴油机一旦开启，所消耗的燃油量是一定的。但采用综合电力系统，就像给系统装了一个大脑——能量管理单元。通过能量管理单元统一对全船能量进行分配和调度。作业电机需要多大的功率，能量管理单元就分配多大功率，这样既可以提升燃油利用率，也减少了碳排放。”
燃油费+人力成本
运转时间越长省得越多
国资潇湘融媒了解到：此次123.8m沿海自卸砂船用DIPS-4型直流综合电力系统是国内首艘工程船采用直流综合电力系统，载货量约一万吨。
按照目前的航运试验测算，直流综合电力系统至少可以节约10%的燃油，相当于减少10%的碳排放。“目前我们这个系统的效率达到了92%以上。再加上重油和柴油的价差，如果把时间轴拉长到20年，从燃油经济性来说，直流综合电力系统节约下来的成本相当可观。”魏建勋说道。
魏建勋还举了个例子：按客户航线计算，换装了直流综合电力系统的船走一趟约80海里的航线，可以节约燃油费一万多元。人员配置方面，传统砂船配置的船员大概是12个人左右，用了直流综合电力系统后，初期可减少2-3人。后期船员对系统操作熟练后，只要满足船上规定的岗位配置即可。“如果节约2-3人，光是人力工资就能节约三四十万，而且运转时间更长，节约得更多。”
低排放+低故障率
恶劣海况下稳定有保障
除了节约资金，直流综合电力系统的优势还体现在环保与低故障率方面。据了解，传统船用柴油机长期工作在低负荷、低转速区，故障率高，自动化程度低，碳排放严重，不符合国家绿色能源战略。而直流综合电力系统通过模块化设计，自动化程度大大提升，故障率降低，不仅减少了资金投入，还缩短了维护时间。
广东船舶全电动力有限公司总经理黄国新表示：“海洋跟内河不一样，情况复杂，波浪也比较大，如果用传统的柴油机推进方式，在恶劣海况的时候，故障率会更高，对人员和货物的安全影响更大，如果用综合电力系统，在恶劣海况下会更加稳定有保障。”
对于该系统产生的环保效益，客户代表钟先生也表示认可：“我们目前在海上作业的船舶有3万多艘，基本上采用的都是传统燃油机。综合电力系统能够降低噪音和排放。如果能把大部分的海船升级改造，装上综合电力系统的话，不仅提高了船员的工作环境，还对改善整个海洋生态，大气环境起到推动作用。”
被誉为“中国机电产品摇篮”的湘电集团，距今已有80多年发展历史，拥有雄厚的人才和技术储备。2019年8月，该公司600吨自升式海上风电大部件更换运维平台综合电力成套装置成功下线。两年后，湘电动力依托国内知名院士团队船舶综合电力系统的核心技术，凭借综合电力系统设备生产制造与系统集成试验方面的强劲实力，于2021年12月完成了直流综合电力系统所有设备的生产制造与系统组装，并成功完成了陆上联调试验，标志着该公司综合电力系统技术日趋成熟，也是湘电两用融合产业发展的一次大胆探索和成功实践。
湘电集团党委书记、董事长周健君表示，湘电将以此次新产品下线为契机，紧紧围绕“绿色”“节能环保”，努力践行国家“双碳”战略，坚持以创新驱动引领高质量发展，积极响应客户需求，加速新产品新技术开发应用，努力为我国船舶绿色动力发展贡献湘电力量。
责编：马菀倬
来源：国资潇湘