深海采礦船相變儲(chǔ)能創(chuàng)新
2025年06月09日 14:06 來源：
深海采礦船相變儲(chǔ)能創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用，是能源儲(chǔ)存和動(dòng)力系統(tǒng)的重要進(jìn)展。通過對(duì)船載富余電力的液化二氧化碳（CO?）進(jìn)行相變儲(chǔ)能，系統(tǒng)能夠有效地存儲(chǔ)和利用電力，以應(yīng)對(duì)深海作業(yè)中的能源需求波動(dòng)。液化CO?的溫度保持在-56℃，在這一低溫條件下，液體CO?通過三軸透平系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)透平并提供補(bǔ)償動(dòng)力，解決了能源短缺問題。這一創(chuàng)新方法通過等熵效率達(dá)到92%的三軸透平，能夠極大提高系統(tǒng)的能效，并有效補(bǔ)償潛在的動(dòng)力不足。
具體應(yīng)用到巴布亞新幾內(nèi)亞作業(yè)區(qū)的深海采礦船上，該系統(tǒng)帶來了明顯的能源優(yōu)化效果。傳統(tǒng)的柴油機(jī)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，但引入相變儲(chǔ)能技術(shù)后，柴油機(jī)的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)減少了44%。這不僅減少了燃油消耗，還降低了船舶的運(yùn)行成本，同時(shí)也減少了環(huán)境污染排放，為綠色采礦提供了新的解決方案。單船日儲(chǔ)能能力達(dá)到120MWh，完全能夠滿足船只連續(xù)8小時(shí)的采礦作業(yè)需求。如此大規(guī)模的儲(chǔ)能能力，使得船只能夠在不依賴外部電力的情況下單獨(dú)完成深海采礦任務(wù)，提升了作業(yè)效率和自主性。
此外，采用鎳基合金儲(chǔ)罐存儲(chǔ)液化CO?，使得儲(chǔ)罐的日溫升控制在0.8℃以內(nèi)。相比于傳統(tǒng)的鋰電池儲(chǔ)能技術(shù)，這種儲(chǔ)罐具有更高的能量密度，提升了8倍的儲(chǔ)能能力，且具有更強(qiáng)的耐用性和適應(yīng)性。這一技術(shù)的創(chuàng)新，使得深海采礦船不僅在能源利用效率上取得突破，還進(jìn)一步增強(qiáng)了設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和安全性。
此外，這一創(chuàng)新技術(shù)已經(jīng)獲得了DNV船級(jí)社的可持續(xù)認(rèn)證，標(biāo)志著其在環(huán)境友好、能源效率和技術(shù)創(chuàng)新方面的優(yōu)勢(shì)，符合現(xiàn)代深海作業(yè)對(duì)高效能源利用和低環(huán)境影響的需求。相變儲(chǔ)能技術(shù)的引入，不僅為深海采礦行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型提供了新的思路，也為其他高能耗的工業(yè)領(lǐng)域提供了技術(shù)借鑒，推動(dòng)了智能能源解決方案的發(fā)展。
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