擬建的虛擬發(fā)電廠 (VPP) 集成了平臺到船舶 (P2S) 設(shè)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。我們進行了數(shù)值計算以及選址方法，以確定系統(tǒng)規(guī)模并證明其可行性。
“海運業(yè)可持續(xù)實踐的一項關(guān)鍵技術(shù)是岸對船 (S2S)，它允許船舶通過從岸上的電網(wǎng)獲取電力來關(guān)閉這些柴油發(fā)動機，”該團隊解釋道。“超大型浮動結(jié)構(gòu) (VLFS) 平臺在公海中具有穩(wěn)定性和承載能力，特別適合承載 S2S 系統(tǒng)，從而產(chǎn)生 P2S 功能，為海上船舶(包括混合動力和電動船舶)提供可持續(xù)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(zhàn)略地位，是部署 OMPP 的理想地點。根據(jù)該國的《海上可再生能源部署國家政策》，學(xué)者們確定了一個特定區(qū)域，稱為 3 號區(qū)域，適合建設(shè)海上光伏和風力發(fā)電場及儲存設(shè)施，因為它具有相對較淺的離岸特性，是馬耳他海岸六個指定加油區(qū)之??一。
“OMPP 通過一條長約 20 公里的中壓直流 (MVDC) 線路與海上 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，每艘船的長度可達 200 米，”該集團補充道。“它擁有一個 24 MVA P2S 設(shè)施，有四個泊位，每個泊位可提供高達 6 MVA 的電力。平臺尺寸基于船只兩側(cè)各 20 米的緩沖區(qū)，可讓四艘船只舒適地?？浚瑫r保證操作靈活性的安全裕度。”
通過數(shù)值模擬和使用氣象數(shù)據(jù)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)需要一個 200 MW 的浮動風電場和一個 300 MW 的浮動光伏發(fā)電場來滿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(shè)使用 Maxeon 的 3 個 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 風力渦輪機，在 2023 年最大風向時為 6.04 GWh/km2。
研究人員表示：“我們對海上電池儲能系統(tǒng)和海底壓縮空氣儲能進行了詳細的尺寸分析，以優(yōu)化儲能容量并確保無縫供電。”“分析顯示，需要容量為 390 MWh 的電池儲能系統(tǒng) (BESS) 來滿足短期需求，而容量為 1,260 MWh 的壓縮空氣儲能 (CAES) 系統(tǒng)可在可再生能源發(fā)電量長期較低期間提供額外的能源安全。”
研究團隊總結(jié)稱，擬議的系統(tǒng)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(yīng)。他們表示：“基于模擬的評估證實了 OMPP 的技術(shù)可行性，但研究還發(fā)現(xiàn)了一些仍需解決的經(jīng)濟和技術(shù)挑戰(zhàn)。未來的工作應(yīng)側(cè)重于優(yōu)化成本結(jié)構(gòu)，可能通過模塊化設(shè)計或替代融資模式來實現(xiàn)，以增強此類系統(tǒng)的經(jīng)濟吸引力。”
所提出的系統(tǒng)在《海洋工程》雜志上發(fā)表的“海上平臺可再生能源系統(tǒng)在可持續(xù)海上作業(yè)中的應(yīng)用”中進行了介紹。這項研究是由馬耳他大學(xué)和中國天工大學(xué)的研究人員進行的。
