擬建的虛擬發(fā)電廠(chǎng) (VPP) 集成了平臺到船舶 (P2S) 設置，為停泊和加油船舶提供電力，為該國電網(wǎng)提供剩余電力。我們進(jìn)行了數值計算以及選址方法，以確定系統規模并證明其可行性。
“海運業(yè)可持續實(shí)踐的一項關(guān)鍵技術(shù)是岸對船 (S2S)，它允許船舶通過(guò)從岸上的電網(wǎng)獲取電力來(lái)關(guān)閉這些柴油發(fā)動(dòng)機，”該團隊解釋道。“超大型浮動(dòng)結構 (VLFS) 平臺在公海中具有穩定性和承載能力，特別適合承載 S2S 系統，從而產(chǎn)生 P2S 功能，為海上船舶(包括混合動(dòng)力和電動(dòng)船舶)提供可持續的能源解決方案。”
研究人員表示，馬耳他作為地中海重要的海上樞紐，具有重要的戰略地位，是部署 OMPP 的理想地點(diǎn)。根據該國的《海上可再生能源部署國家政策》，學(xué)者們確定了一個(gè)特定區域，稱(chēng)為 3 號區域，適合建設海上光伏和風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)及儲存設施，因為它具有相對較淺的離岸特性，是馬耳他海岸六個(gè)指定加油區之??一。
“OMPP 通過(guò)一條長(cháng)約 20 公里的中壓直流 (MVDC) 線(xiàn)路與海上 VPP 相連。該平臺的估計尺寸為 1,200 x 300 米，可容納多達四艘船，每艘船的長(cháng)度可達 200 米，”該集團補充道。“它擁有一個(gè) 24 MVA P2S 設施，有四個(gè)泊位，每個(gè)泊位可提供高達 6 MVA 的電力。平臺尺寸基于船只兩側各 20 米的緩沖區，可讓四艘船只舒適地?？?，同時(shí)保證操作靈活性的安全裕度。”
通過(guò)數值模擬和使用氣象數據，科學(xué)家們發(fā)現，該系統需要一個(gè) 200 MW 的浮動(dòng)風(fēng)電場(chǎng)和一個(gè) 300 MW 的浮動(dòng)光伏發(fā)電場(chǎng)來(lái)滿(mǎn)足船舶的需求并向島上電網(wǎng)輸出能源。在分析中，他們假設使用 Maxeon 的 3 個(gè) SPR-MAX3-430 模塊，功率為 430 W，效率為 22.7%，水平安裝。模擬使用了 SG 8.0–167 DD 風(fēng)力渦輪機，在 2023 年最大風(fēng)向時(shí)為 6.04 GWh/km2。
研究人員表示：“我們對海上電池儲能系統和海底壓縮空氣儲能進(jìn)行了詳細的尺寸分析，以?xún)?yōu)化儲能容量并確保無(wú)縫供電。”“分析顯示，需要容量為 390 MWh 的電池儲能系統 (BESS) 來(lái)滿(mǎn)足短期需求，而容量為 1,260 MWh 的壓縮空氣儲能 (CAES) 系統可在可再生能源發(fā)電量長(cháng)期較低期間提供額外的能源安全。”
研究團隊總結稱(chēng)，擬議的系統配置可確保 OMPP 能夠在各種運行條件下為泊位提供可靠的電力供應。他們表示：“基于模擬的評估證實(shí)了 OMPP 的技術(shù)可行性，但研究還發(fā)現了一些仍需解決的經(jīng)濟和技術(shù)挑戰。未來(lái)的工作應側重于優(yōu)化成本結構，可能通過(guò)模塊化設計或替代融資模式來(lái)實(shí)現，以增強此類(lèi)系統的經(jīng)濟吸引力。”
所提出的系統在《海洋工程》雜志上發(fā)表的“海上平臺可再生能源系統在可持續海上作業(yè)中的應用”中進(jìn)行了介紹。這項研究是由馬耳他大學(xué)和中國天工大學(xué)的研究人員進(jìn)行的。
