背? 景
? ? ? 港口作為我國(guó)對(duì)外開放的窗口和現(xiàn)代物流供應(yīng)鏈中的重要環(huán)節(jié),日益成為集運(yùn)輸、配送、倉儲(chǔ)、加工、包裝、增值服務(wù)等功能于一體的綜合性物流平臺(tái),其能源消耗在整個(gè)交通行業(yè)中占有很大的比重,港口行業(yè)的節(jié)能降耗是我國(guó)交通行業(yè)節(jié)能工作的重點(diǎn)。而港口大量使用的門座機(jī)、龍門吊等起重設(shè)備勢(shì)能產(chǎn)生的電能能否被吸收利用,目前已成為港口節(jié)能減排的一個(gè)重點(diǎn),被各大港口提上議事日程!
?
?
方? 案
二
?
?
? ? ? ?龍門吊或者門座機(jī)等起重設(shè)備在使用過程中,吊具下降時(shí),電機(jī)在吊具拖動(dòng)下發(fā)電,勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能,傳統(tǒng)方式是利用耗能電阻消耗掉;穩(wěn)利達(dá)電力電子研發(fā)的大功率雙向DCDC模塊借助超級(jí)電容大容量?jī)?chǔ)能單元,推出的勢(shì)能回收節(jié)能系統(tǒng)徹底解決這一問題,電機(jī)發(fā)電時(shí)對(duì)電能進(jìn)行存儲(chǔ),電機(jī)用電時(shí)對(duì)這一部分電能釋放利用!
?
? ? ? ?吊具上升時(shí),大功率雙向DCDC模塊將超級(jí)電容儲(chǔ)能單元里的電能釋放到變頻器直流母線側(cè)的超級(jí)電容儲(chǔ)能單元里,減少市電供電能量,勢(shì)能被充分利用回收。?
?
?
?
?
雙向大功率DC/DC的主要性能要求
三
序號(hào) |
電氣類目 |
詳細(xì)類目 |
規(guī)格 |
1 ? |
直流電壓 |
高壓側(cè)直流電壓 (Vdc) |
550-750 (可設(shè)置) |
低壓側(cè)直流電壓 (Vdc) |
200-540 (可設(shè)置) |
||
2 |
直流電流 |
低壓端直流電流 (A) |
額定1000A |
高壓端直流電流 (A) |
額定1000A |
||
3 |
功率流通 |
雙向 |
可以分時(shí)對(duì)超級(jí)電容充電和放電 |
4 |
額定功率 |
輸出功率 (輸出電壓500V) |
額定500KW,最大功率550KW |
?
? ? ?
??? ?雙向DC/DC需要保證足夠的電流容量以回收能量,同時(shí)要做到功率雙向性,以便對(duì)超級(jí)電容儲(chǔ)能單元進(jìn)行充放電,同時(shí)還需要瞬時(shí)響應(yīng)保護(hù)系統(tǒng)的觸發(fā)信號(hào),及時(shí)停止對(duì)超級(jí)電容儲(chǔ)能單元的充放電動(dòng)作以保護(hù)超級(jí)電容的安全以及用戶設(shè)備的安全。
?
?
保護(hù)系統(tǒng)要求
四
序號(hào) |
電氣類目 |
詳細(xì)類目 |
規(guī)格 |
1 |
高壓端保護(hù) |
變頻器 母線電壓 |
高壓過壓、 高壓欠壓 |
2 |
超級(jí)電容模組保護(hù) |
每一個(gè)模組 單體 |
模組單體過熱保護(hù)、 模組單體過壓保護(hù) |
3 |
DC/DC保護(hù) |
過流保護(hù)、過熱保護(hù) |
|
4 |
超級(jí)電容端 保護(hù) |
超級(jí)電容模組組合體過壓、欠壓保護(hù)、均壓保護(hù) |
?
?
?
應(yīng)用案例
?
? ? ?因港口開展節(jié)能減排工作,我們有幸與國(guó)內(nèi)某港口合作,經(jīng)過對(duì)港口實(shí)地考察,針對(duì)25噸門座機(jī)進(jìn)行了動(dòng)能及勢(shì)能回收的設(shè)計(jì)。
?
01
原理圖
?
?
?
?
02
結(jié)構(gòu)圖
?
?
?
?
?
經(jīng)過一年的運(yùn)行,節(jié)能前后數(shù)據(jù)我們進(jìn)行了對(duì)比
?
03
系統(tǒng)配置
?
產(chǎn)品 型號(hào) |
門坐機(jī) 噸位 |
節(jié) 能 單 位 |
模組數(shù)量166F/48V |
120A· DC/DC 數(shù)量 |
節(jié) 能 率 |
WCD-25 |
25 |
2 |
22 |
4 |
≥20% |
4 |
22 |
6 |
≥23% |
||
5 |
22 |
7 |
≥25% |
?
04
運(yùn)行周期用電量與節(jié)電量
節(jié)能測(cè)試結(jié)果 |
|||
工況 |
測(cè)試結(jié)果 |
使用 制動(dòng)電阻 |
使用 200A 超級(jí) 電容 充放電 控制 系統(tǒng) |
裝煤 (單周期) (滿載) |
電能消耗值 (Wh) |
6348 |
4691 |
節(jié)電率 |
26.1% |
||
卸煤 (5周期) (滿載) |
電能消耗值 (Wh) |
1515 |
1078 |
節(jié)電率 |
28.8?% |
||
垂直升降 (5周期) (8噸) |
電能消耗值 (Wh) |
4185 |
2407 |
節(jié)電率 |
42.5% |
||
旋轉(zhuǎn) (5周期) (空載) |
電能消耗值 (Wh) |
966 |
657 |
節(jié)電率 |
32% |
?
05
門座機(jī)30天運(yùn)行周期用電量
?
起重機(jī) |
? 起 重 機(jī) 匯 總 ? |
操作噸 |
功耗 (KWH) |
工作 臺(tái)時(shí) |
工作 效率 |
千噸 單耗 |
每 小 時(shí) 耗 電 |
是否有節(jié)能設(shè)備 |
1#70 |
211192 |
39328 |
551.8 |
382.73 |
186.22 |
? |
是 |
|
2#71 |
226113 |
41975 |
547.4 |
413.07 |
185.64 |
? |
是 |
|
平均值 |
? |
40651 |
549.6 |
? |
? |
73.96 |
? |
|
3#72 |
217226 |
49663 |
513.1 |
423.36 |
228.62 |
? |
否 |
|
4#73 |
176799 |
40272 |
417.7 |
423.27 |
227.78 |
? |
否 |
|
5#74 |
176343 |
44900 |
430.4 |
409.72 |
254.62 |
? |
否 |
|
6#75 |
198278 |
45558 |
465.3 |
426.13 |
229.77 |
? |
否 |
|
7#76 |
184839 |
47769 |
432.2 |
427.67 |
258.44 |
? |
否 |
|
8#77 |
214162 |
56707 |
532.6 |
402.11 |
264.79 |
? |
否 |
|
9#78 |
219656 |
48571 |
513.9 |
427.43 |
221.12 |
? |
否 |
|
10#79 |
188774 |
42492 |
449.1 |
420.34 |
225.09 |
? |
否 |
|
11#80 |
169362 |
39203 |
432.4 |
391.68 |
231.47 |
? |
否 |
|
平均值 |
? |
46126 |
465.1 |
? |
? |
99.17 |
? |
|
節(jié)電量 |
25.21 |
|||||||
節(jié)電率 |
25.21/99.17=25.4% |
?
06
節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益分析
?
每天用電(度) |
電費(fèi) (度/元) |
節(jié) 電 率 |
天 數(shù) |
每度電需要消耗的 標(biāo)準(zhǔn)煤(噸) |
每噸標(biāo)準(zhǔn)煤 補(bǔ)貼金額 (元) |
2380 |
0.763 |
25% |
360 |
0.0004 |
300 |
總節(jié)電費(fèi)用(元):2380*0.763*25%*360=163434.6 |
|||||
按照300天算:2380*0.763*25%*300=136195.5 |
?
07
投入回收期測(cè)算
?
設(shè)備投入成本(元) |
每年節(jié)電費(fèi)用元(300天) |
回收期(年) |
250000 |
136195 |
1.83 |
回收周期(年):250000/136195=1.83 |
?
08
項(xiàng)目總結(jié)
1
? 門座機(jī)節(jié)能設(shè)備控制策略安全可靠,不會(huì)對(duì)門座機(jī)正常作業(yè)有任何影響。
?
2
受安裝空間限制,早期設(shè)計(jì)通氣不足,設(shè)備通風(fēng)散熱不夠,設(shè)備出現(xiàn)過溫保護(hù)停止運(yùn)行,降溫后恢復(fù)啟動(dòng) ,造成實(shí)際節(jié)電率數(shù)據(jù)偏差 ,? 現(xiàn)已解決 。
?
3
此設(shè)備可用于碼頭其他設(shè)備勢(shì)能回收利用,實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
?
4
節(jié)能效果明顯,港口門座機(jī)30萬左右,一年節(jié)能12萬左右,大概3年即可回本,新型儲(chǔ)能式節(jié)能系統(tǒng)可用10年以上,所以節(jié)能效果非常理想,獲得一致好評(píng)。