綜合全電力推進系統

綜合電力推進系統（英語：integrated electric propulsion，簡稱IEP）或綜合全電力推進系統（integrated full electric propulsion，簡稱IFEP）簡稱全電推進（full electric propulsion ，簡稱FEP），是用於艦艇的一種水運動力組合方式，使用燃氣輪機或柴油發電機產生三相交流電^[1]供應電動機^[2]做功驅動螺旋槳或噴水推進器，從而推動船體移動。全電推進是柴電-燃聯合動力方式的一種改進，採用電力傳輸而不是通過機械傳動系統傳輸能量，以此減少甚至完全解除了對變速箱的依賴，並消除了對離合器的需求，^[2]^[3]所以全電推進是串聯布置，而不是像柴電-燃系統一樣並聯。

動力

45型驅逐艦全電推進系統示意圖
(GT: 燃氣輪機; DG: 柴油發電機)

綜合全電力推進系統消除了發動機與推進器之間的機械連接，具有以下優點：發動機放置更加自由^[3]，發動機與船體之間實現聲學解耦，減少噪音，並減輕重量和體積^[3]。降低聲學特徵對需要隱蔽性的海軍艦船和需要為乘客提供舒適體驗的遊輪尤為重要，而對貨船則不太關鍵。所有船舶在不航行時也需要電力，與傳統系統相比，全電推進系統中所有發動機都用於產生電力，減少了船舶所需發動機的數量，從而降低了資金成本和維護成本^[1]^[3]。

典型的全電推進系統使用柴油發電機和燃氣輪機。與相同功率的柴油發電機相比，燃氣輪機重量更輕^[1]^[4]，體積更小^[1]，噪音和振動也較小^[4]，但燃氣輪機在接近最大輸出時效率最高。柴油發電機在各種輸出功率下都具有較高效率，組合使用兩種發動機可使系統在不同功率下高效運行，並提供低噪音、低振動模式，混合系統相對於純柴油機方案可減小重量和體積。在海軍艦艇中，推進系統通常使用一組柴油發電機以滿足基本電力負載和提供足夠動力以達到巡航速度。

燃氣輪機則用於提供高速航行所需的峰值功率，並可能在使用高功率武器系統時開啟。客船通常使用一個或多個燃氣輪機達到最大巡航速度，而在港口停泊或順水漂流時，柴油機為船舶提供冗餘和高效電力。

柴電動力系統是集成電力推進系統的一種，其不使用燃氣輪機，系統僅由柴油發電機組成。燃氣輪機系統也可單獨用於發電，例如一些遊艇的全電推進系統只使用燃氣渦輪機。如果通過軸上電動馬達推進，或將電機集成到主減速器驅動軸中，系統可以比柴油機更快輸出更大功率。此外，主軸上永磁電機的驅動系統也可在主推進器的驅動下提供電力。當車載發電燃氣輪機或柴油機在較低速度下工作時，軸上永磁電動機可負責推進，從而節省大量燃料。隨着時間推移，採用該系統的艦隊會獲得顯著的後勤保障優勢。這體現了全電推進系統的高效性、靈活性和適用性，它可根據情況迅速改變分配到推進系統或電力系統的能量，這是其他推進系統所不具備的。

環保

挪威的渡輪採用了全電或插電式燃氣輪機電動混合動力推進系統，這一技術使船只能以17至18節的速度行駛，同時有望每年減少8,000噸氮氧化物和30萬噸二氧化碳的排放。每艘渡輪每年可節省一百萬升柴油，這得益於其獨特的能源管理方式：在夜間對電池進行充電，並在停靠港口時充滿電。^[5] ^[6]

應用實例

參見

參考文獻

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