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挪威造船業(yè)歷史悠久。這里的工程師正在開(kāi)發(fā)高能效、低噪音的船舶驅(qū)動(dòng)技術(shù)，其安靜程度幾乎可以與潛水艇的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)媲美?；旌蟿?dòng)力技術(shù)在這里扮演著重要角色。

維京人熱愛(ài)他們的船只。這些航海家曾劃著他們的“龍舟”一路航行到達(dá)北美洲。一千多年之后，作為維京人的家鄉(xiāng)之一，挪威依然是全球*的造船基地。時(shí)至今日，挪威造船業(yè)的營(yíng)收仍高達(dá)每年80億歐元。來(lái)自斯堪的納維亞半島的船舶設(shè)計(jì)師技術(shù)高超，是包括西門(mén)子在內(nèi)的許多企業(yè)的棟梁之才。Odd Moen便是這樣一位船舶設(shè)計(jì)師。Moen來(lái)自特隆赫姆，就職于西門(mén)子船舶業(yè)務(wù)部銷(xiāo)售部門(mén)，負(fù)責(zé)監(jiān)管分布于世界各地的項(xiàng)目。他的目標(biāo)始終如一：為任何浮在水面上的設(shè)施優(yōu)化改裝驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

從鋪管船到科考船，許多海洋活動(dòng)都受益于西門(mén)子安靜、高能效、高適應(yīng)性的柴電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

Moen所在的部門(mén)已經(jīng)為200多艘船只配備了全套動(dòng)力系，大大提高了船舶能效。他說(shuō)：“我們?yōu)樵S多船只安裝了柴電推進(jìn)系統(tǒng)。在這樣的系統(tǒng)中，船只的推進(jìn)裝置或“螺旋槳”，是由通過(guò)柴油發(fā)電機(jī)供電的變頻電機(jī)來(lái)推動(dòng)的。這種設(shè)計(jì)令螺旋槳的控制更加精確，從而節(jié)約燃油。”

許多船只都要求必須能在廣闊的洋面上精確移動(dòng)，或保持在固定的位置上。譬如，在鉆井或維修安裝在海底的設(shè)備時(shí)。在這種情況下，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通常只需輸出最低功率，輕微轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋槳，以使船只保持原位。較之于速度更快的傳動(dòng)系統(tǒng)，純柴油驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率波動(dòng)劇烈。因此，其發(fā)動(dòng)機(jī)往往不能以效率運(yùn)行。此外，這樣的船只也不能有效利用燃油。

Moen解釋道：“為了使船舶在海面上保持固定位置，或者以很慢的速度移動(dòng)，所需的推進(jìn)力量有時(shí)非常小，甚至不超過(guò)調(diào)節(jié)螺旋槳葉片斜度時(shí)所需的力量。推進(jìn)器勻速轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋槳，故柴油發(fā)動(dòng)機(jī)也能勻速運(yùn)行。”如今，變頻器可以藉由電機(jī)直接控制推進(jìn)器的旋轉(zhuǎn)速度。因此，推進(jìn)器能夠以低得多的速度旋轉(zhuǎn)。

這種配置可以節(jié)約燃油，因?yàn)槟呐率堑退龠\(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)也能保持高效運(yùn)行。變頻器控制著電機(jī)和推進(jìn)器的速度。根據(jù)所需推力，變頻器可以調(diào)節(jié)柴油發(fā)電機(jī)所輸出的交流電的頻率和振幅。

根據(jù)不同的船舶類(lèi)型，柴電推進(jìn)系統(tǒng)由4到6臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)構(gòu)成。船舶的動(dòng)力需求決定需要工作的發(fā)電機(jī)臺(tái)數(shù)。這樣一來(lái)，由于只根據(jù)需要輸出功率，且與螺旋槳的旋轉(zhuǎn)速度沒(méi)有直接關(guān)聯(lián)， 所以，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)能高效運(yùn)行。在推進(jìn)系統(tǒng)荷載變化頻繁的船舶中，這種類(lèi)型的混合動(dòng)力系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的節(jié)能，遠(yuǎn)高于將柴油發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能所造成的效率損失。相比于純柴油動(dòng)力船舶，采用柴電推進(jìn)系統(tǒng)的船舶運(yùn)行時(shí)更加安靜，燃油消耗量最多可減少三分之一。早在1996年，西門(mén)子就已開(kāi)始使用這項(xiàng)技術(shù)。“Skandi Marstein號(hào)”是一艘鉆井平臺(tái)補(bǔ)給船，它是北海上行駛的*艘配備了柴電推進(jìn)系統(tǒng)的船只。Moen表示：“對(duì)我們而言，這艘船樹(shù)立了一座豐碑。在為期三天的航行中，‘Skandi Marstein號(hào)’的能耗比柴油船低35%。”

鋪管船。多年來(lái)，柴電驅(qū)動(dòng)技術(shù)原理變化不大。然而，通過(guò)使用組件，能源效仍然可以得到提升。Moen解釋道：“單個(gè)組件的復(fù)雜度越高，項(xiàng)目的復(fù)雜度也隨之增加。”從2016年開(kāi)始，亦即“Skandi Marstein號(hào)”服役整整20年之后，將有4艘配備了柴電推進(jìn)系統(tǒng)的鋪管船下水啟航——這是西門(mén)子挪威船舶業(yè)務(wù)部有史以來(lái)贏得的最大一筆合同。Moen表示：“盡管‘Skandi Marstein號(hào)’超前于它的時(shí)代，但它其實(shí)只是一輛能浮在水面上的卡車(chē)。它負(fù)責(zé)向鉆井平臺(tái)運(yùn)送補(bǔ)給物資，并帶走垃圾。然而，這些新的鋪管船將不得不在更為極端的條件下作業(yè)。它們必須在深海中一動(dòng)不動(dòng)地固定在原位，為焊接、隔離和鋪設(shè)管道供應(yīng)充足的電能。”這些船舶長(zhǎng)達(dá)150米，其浮性足以承載重650噸的鋪管塔，堪稱(chēng)真正的龐然大物，并且哪怕是在嚴(yán)酷的條件下，它們也必須保持在固定位置。每一艘船都配備了6臺(tái)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，可以為6臺(tái)推進(jìn)裝置及鋪管設(shè)備供應(yīng)電能。不論何時(shí)，只有實(shí)際所需數(shù)量的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在工作。這個(gè)策略，加上使用電機(jī)，將節(jié)約燃油，降低維護(hù)費(fèi)用。展望未來(lái)，Moen認(rèn)為，類(lèi)似的傳動(dòng)系統(tǒng)將在利用電池來(lái)抵消推進(jìn)功率波動(dòng)的混合動(dòng)力汽車(chē)中大有可為。譬如，往返于丹麥與德國(guó)之間的“Prinsesse Benedikte號(hào)”渡輪采用的就是這種混合動(dòng)力系統(tǒng)。這艘渡輪每次可運(yùn)送300多輛汽車(chē)和1000多名乘客。這艘長(zhǎng)140米的輪船采用了與鋪管船類(lèi)似的推進(jìn)系統(tǒng)。由功率為17440千瓦的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，發(fā)電機(jī)輸出的電能在變頻器的幫助下推動(dòng)電機(jī)。不過(guò)，西門(mén)子在這艘渡輪的傳動(dòng)系統(tǒng)中集成了一個(gè)蓄電容量約為2900度的蓄電池。無(wú)論渡輪是在航行，還是?？吭诖a頭，這個(gè)蓄電池都可以補(bǔ)償電機(jī)不斷變化的用電需求。因此，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)能夠以近乎的效率更加平穩(wěn)地運(yùn)行。加裝的蓄電池能為渡輪節(jié)約15%的燃油，同時(shí)幫助減輕柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損。

對(duì)于航程較短并且到港?？繒r(shí)間較長(zhǎng)的船舶，采用全電動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)的做法是可行的。在這種系統(tǒng)中，將由蓄電池提供動(dòng)力并在渡輪?？看a頭期間為蓄電池充電。按計(jì)劃，*艘純電動(dòng)渡輪將于2015年投入使用，屆時(shí)將橫穿挪威峽灣運(yùn)送汽車(chē)和乘客。

相比于純柴油動(dòng)力船舶，采用柴電推進(jìn)系統(tǒng)的船舶可以節(jié)約三分之一的燃油。

許多其他類(lèi)型的船舶也已經(jīng)配備了西門(mén)子的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。譬如，科考船的受益之處在于它們要求特別安靜的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)——幾乎與潛水艇的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一樣安靜。而就漁船而言，西門(mén)子的船舶設(shè)計(jì)師能夠?qū)⒋系膬?chǔ)存空間增加40%。由于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)不再直接連接推進(jìn)裝置，因此允許以更靈活的方式安裝驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這樣就可以更高效地利用空間。

Moen說(shuō)：“我們總是為每一艘船找到合適的解決方案。”然而，盡管在設(shè)計(jì)上有無(wú)窮無(wú)盡的可能性，他也坦承，為維京船提供解決方案，會(huì)是一個(gè)無(wú)比艱巨的挑戰(zhàn)。當(dāng)然，維京船是高效、節(jié)油的，但在風(fēng)平浪靜的時(shí)候，誰(shuí)愿意來(lái)劃槳呢？