擬建的虛擬發(fā)電廠 (VPP) 集成了平臺(tái)到船舶 (P2S) 設(shè)置，為停泊和加油船舶提供電力，為該國(guó)電網(wǎng)提供剩余電力。我們進(jìn)行了數(shù)值計(jì)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(yùn)業(yè)可持續(xù)實(shí)踐的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是岸對(duì)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(jī)，”該團(tuán)隊(duì)解釋道。“超大型浮動(dòng)結(jié)構(gòu) (VLFS) 平臺(tái)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(dòng)力和電動(dòng)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(diǎn)。根據(jù)該國(guó)的《海上可再生能源部署國(guó)家政策》，學(xué)者們確定了一個(gè)特定區(qū)域，稱為 3 號(hào)區(qū)域，適合建設(shè)海上光伏和風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)及儲(chǔ)存設(shè)施，因?yàn)樗哂邢鄬?duì)較淺的離岸特性，是馬耳他海岸六個(gè)指定加油區(qū)之??一。

“OMPP 通過(guò)一條長(zhǎng)約 20 公里的中壓直流 (MVDC) 線路與海上 VPP 相連。該平臺(tái)的估計(jì)尺寸為 1,200 x 300 米，可容納多達(dá)四艘船，每艘船的長(zhǎng)度可達(dá) 200 米，”該集團(tuán)補(bǔ)充道。“它擁有一個(gè) 24 MVA P2S 設(shè)施，有四個(gè)泊位，每個(gè)泊位可提供高達(dá) 6 MVA 的電力。平臺(tái)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?？?，同時(shí)保證操作靈活性的安全裕度。”

通過(guò)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(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(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(jī)，在 2023 年最大風(fēng)向時(shí)為 6.04 GWh/km2。

研究人員表示：“我們對(duì)海上電池儲(chǔ)能系統(tǒng)和海底壓縮空氣儲(chǔ)能進(jìn)行了詳細(xì)的尺寸分析，以優(yōu)化儲(chǔ)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(chǔ)能系統(tǒng) (BESS) 來(lái)滿足短期需求，而容量為 1,260 MWh 的壓縮空氣儲(chǔ)能 (CAES) 系統(tǒng)可在可再生能源發(fā)電量長(zhǎng)期較低期間提供額外的能源安全。”

研究團(tuán)隊(duì)總結(jié)稱，擬議的系統(tǒng)配置可確保 OMPP 能夠在各種運(yùn)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(píng)估證實(shí)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(jì)和技術(shù)挑戰(zhàn)。未來(lái)的工作應(yīng)側(cè)重于優(yōu)化成本結(jié)構(gòu)，可能通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)或替代融資模式來(lái)實(shí)現(xiàn)，以增強(qiáng)此類系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)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(tái)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(jìn)行了介紹。這項(xiàng)研究是由馬耳他大學(xué)和中國(guó)天工大學(xué)的研究人員進(jìn)行的。