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码头船舶充换电技术方案分享

发布时间：

2025-03-05

随着全球对环境保护和可持续发展的日益重视，绿色能源技术在各个领域的应用越来越广泛。电厂煤码头作为能源供应链的重要环节，其运营效率和环保性能直接影响着整个能源系统的可持续发展。近年来，船舶充换电技术作为一种新兴的绿色能源解决方案，逐渐在电厂煤码头得到应用和推广。本文将分享电厂煤码头船舶充换电技术方案，探讨其优势、应用场景及未来发展趋势。

一、船舶充换电技术方案

技术原理

船舶充换电技术主要包括充电和换电两种模式。充电模式通过码头设置的充电桩为船舶电池充电，类似于电动汽车的充电方式；换电模式则是通过更换船舶的电池组，实现快速能量补充。

充电模式

充电桩设置：在码头设置大功率充电桩，支持快速充电和慢速充电两种模式。
充电管理：通过智能管理系统，实时监控充电状态，优化充电效率，确保充电安全。
充电接口：采用标准化充电接口，兼容不同型号的电动船舶。

换电模式

电池更换站：在码头设置电池更换站，配备自动化设备，实现电池组的快速更换。
电池管理：建立电池管理系统，对电池组进行统一管理，确保电池的性能和安全。
电池标准化：推动电池标准化，提高电池的通用性和互换性。

流程图

二、案例分析

项目拟在某码头展开船舶充换电产业示范建设。电厂设置充电码头，充电码头配有充电装置，供示范船充电用；总共投入 4-6 个集装箱式储能电池并以租赁方式提供给示范船使用；示范船既可作为换电示范用，也可作为货船用。集装箱电池提供动力，并采取换电模式实现续航。集装箱动力电池容量为 1935 kWh

电厂内中压配电房总变压器容量为5309kVA,已用容量5161kVA，剩下可用容量148kVA。有中压备用输出开关柜，开关柜开关为630A。配电房同时具有备用输出配电柜。如码头要加装船舶岸电充电设备，则配电房变压器就需要增容变压器，对配电房总容量进行扩容，以满足充电设备所需要的容量1000kVA~2000kVA

建设新建一套 1000kVA 箱式船舶岸电系统，分两组输出，每组 500kVA，供船舶集装箱动力电池充电使用。本系统同时配套两组电缆提升装置，每组电缆提升装置配备两套 500A 快速接头，用于连接岸电和船舶动力电池。接入点电源来自于码头供电系统，电压为 6kV/50Hz。输出电源为两路 DC800V，500A

船舶岸基电源系统图

船舶充电系统

该岸电系统包含3台岸电桩，可供应3艘船舶同时充电，充电桩操作简易，停靠的船只完全可以自行完成充电，充电桩上会显示电价、电流和功率等信息。收费方式为电费+度电服务费，其中电费按照大工业电价收费标准执行，计算下来，极大降低了船舶的运营成本

船舶岸基储能系统

储能系统通常包含：电池组、电池管理系统（BMS）、储能双向变流器（PCS）、能量管理系统（EMS）、开关柜、安防系统、温控系统及配电系统组成。放电时电池通过储能变流器将直流电能转换为与电网电压同频率、同相位的交流电能，最后通过变压器隔离后并入相应的用电系统。充电时电网通过储能变流器将交流转换成直流电存储到电池内。

船舶移动式换电