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（GT：ガスタービン、DG：ディーゼル発電機）
統合電気推進（IEP）、完全電気推進（FEP）または統合完全電気推進（IFEP）は、ガスタービンまたはディーゼル発電機、またはその両方が三相[1]電気を生成し、それが電気モーター[2]に動力を与えてプロペラまたはウォータージェットインペラを回転させる、船舶推進システムの配置です。これは、機械的なエネルギー伝達ではなく電気伝達を使用することでクラッチの必要性をなくし、ギアボックスの必要性を減らすかなくす[2]、 [3]、つまり並列ではなく直列ハイブリッド電気推進である、船舶用のディーゼル電気およびガス複合推進システムの改良版です。
新型の原子力軍艦の中には、IEP の一種を使用しているものもあります。原子力発電所はタービン発電機を動かすための蒸気を生成し、その蒸気で電気推進モーターを動かします。
統合システム
エンジンと推進装置の機械的な接続をなくすことで、エンジンの配置の自由度が増す、[3]エンジンと 船体の音響的な分離により船の騒音が低減し、重量と容積が軽減されるなど、いくつかの利点があります。 [3]音響シグネチャの低減は、探知を回避したい海軍艦艇や、乗客に快適な航海を提供したいクルーズ船にとって特に重要ですが、貨物船にとってはあまりメリットがありません。 船舶は航行していないときでも電力を必要とするため、すべてのエンジンで電力を生成すると、1つのエンジンプールが電力を供給し、別のエンジンプールが推進力を提供するという従来の配置と比較して、必要なエンジンの数が減り、資本コストとメンテナンスコストが削減されます。[1] [3]
大型船（クルーズ船など）や海軍艦艇の一般的な統合電気推進装置には、ディーゼル発電機とガスタービンの両方が含まれます。小型船（IEP船の大部分を占める）では、エンジンは通常ディーゼルのみです。ガスタービンの利点には、同等の出力のディーゼルよりも重量がはるかに軽いこと[1] [4]とサイズが小さいこと[1]、騒音と振動がはるかに少ないこと[4]がありますが、最大出力またはその付近でのみ効率的です。ディーゼル発電機は、広範囲の出力レベルで高効率であるという利点があります。これらを組み合わせて使用すると、ディーゼルのみの装置と比較して、フルレンジの運用効率、低振動の静かな動作モード、重量と容積の削減という利点が得られます。海軍艦艇では、ディーゼル発電機のプールが通常、ベース負荷と巡航速度を達成するのに十分な電力を提供するために使用されます。ガスタービンは、より高速でピーク電力を提供するために使用され、高電力需要の兵器システムを動作させるために必要な場合があります。客船では、1台以上のガスタービンが高速巡航に使用されます。ディーゼルエンジンは、港内、停泊中、または漂流中に信頼性の高い冗長性と効率的な電源を提供します。
ディーゼル電気システムは、ガスタービンを使用せず、すべてのエンジンがディーゼルである統合電気推進システムです。
ガスタービン発電機を使用したタービン電気システムも可能です。一部のヨットは、ディーゼルエンジンを使用せず、統合電気推進にガスタービンのみを使用しています。電気推進がシャフト上の電気モーターを介して使用されるか、シャフトを駆動する主減速ギアに統合されている場合、ディーゼルを使用するよりも早く、利用可能な電力が大きくなります。さらに、主減速ギアでガスタービン原動機も使用するシャフト上の永久磁石モーター駆動システムは、原動機による駆動時にも電力を供給することができます。シャフト上の永久磁石電気モーターは、船上の電力発電ガスタービンまたはディーゼルを介して低速で推進力を提供し、大幅な燃料節約になります。フリート全体の使用状況を分析すると、時間の経過とともに大きな物流上の利点が実現されます。ディーゼルと比較して、柔軟性、汎用性、効率性が向上し、状況に応じて推進力または電力をより迅速に提供するように変換できます。
汚染の削減
ノルウェーでは、フィヨルドを渡る完全電気式およびプラグインハイブリッド式のフェリー船団にガス電気ハイブリッド推進が使用されています。17～18ノットで航行可能なこれらの船は、年間8,000トンのNOx排出量と30万トンのCO2排出量を削減します。フェリー1隻あたり年間100万リットルのディーゼル燃料を節約し、フェリーは夜間にバッテリーを充電し、寄港地ごとに陸上電源から充電します。 [5] [6] [7]
IEP船舶一覧
- DDG(X) (アメリカ海軍)
- 45型駆逐艦（イギリス海軍）
- ズムウォルト級駆逐艦（アメリカ海軍）
- RMS クイーン メリー 2 (キュナード ライン)
- ルイス・クラーク級 乾貨物船（アメリカ海軍）
- クイーン・エリザベス級 航空母艦（イギリス海軍）
- フアン・カルロス1世 LHD（スペイン海軍）
- 多目的戦闘艦（シンガポール共和国海軍）
- キャンベラ級 LHD（オーストラリア海軍）
- しらせ（海上自衛隊）
- にちなん型海洋調査船（海上自衛隊）
- しょうなん型海洋調査船（海上自衛隊）
- ルーウィン級水路船（オーストラリア海軍）
- 076型ドック型揚陸ヘリコプター（中国人民解放軍海軍）
- INS アンヴェシュ (A41) (インド海軍および防衛研究開発機構)
- プロジェクト18級駆逐艦（インド海軍）[8]
参照
参考文献
- ^ abcd Dr. Timothy J. McCoy および Dr. John V. Amy Jr. 「船舶における統合電力・推進システムと技術の最新状況」(PDF) 。アメリカ海軍技術者協会。2014年 7 月 18 日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2012年 9 月 10 日閲覧。
- ^ ab [1] [リンク切れ ]
- ^ ab 「ガスタービンエンジンの利点」。Yachting Magazine。2011年1月25日。 2012年9月10日閲覧。 [リンク切れ ]
- ^ 「ノルウェーのフィヨルドのきれいな空気を切望」BBC、2017年4月4日。
- ^ 「Torghatten NordがMulti Maritimeデザインを選択」。Multi Maritime。2018年2月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年4月4日閲覧。
- ^ トーマス・ブラクスタッド (2018 年 11 月 8 日)。 「El-ferja Ampere har no køyrd tilsvarande seks gonger rundt jorda {6 回世界一周}」。NRK (ノルウェー語ニーノシュク) 。2019 年3 月 28 日に取得。
- ^ 「インドと英国、軍艦の電気推進システムに関する協定に近づく」The Indian Express 2024年4月29日2024年4月29日閲覧。