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題 名 | 艦艇高壓電技術概論=Introduction to High-voltage Electric Technology for Ships |
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作 者 | 林炳昌; 曹紹航; 胡卓瀚; 范書銘; 蘇俊連; | 書刊名 | 臺船季刊 |
卷 期 | 45:2=170 2024.09[民113.09] |
頁 次 | 頁33-58 |
分類號 | 597.6 |
關鍵詞 | 直流配電系統; 交流配電系統; 高壓電力; 綜合電力系統; 國艦國造; 全電力推進系統; |
語 文 | 中文(Chinese) |
中文摘要 | 一、台灣特殊地理位置四面環海,周邊海域又為世界各國海上輸運往返重要航道之一,因此鄰近國家對其領土主權的伸張聲索與經濟海域歸屬的爭議表述,可能成為區域發生衝突的引爆點。故海軍肩負捍衛領海權益,固守海疆之其重要性無庸置疑。 二、國艦國造如火如荼規畫、建造進行中,鑒於海軍戰略之重要性,造船設計發展應從任務遂行與艦艇運動性能及操控性兩大方針著手並進,然艦艇電網強韌性-為艦艇電力系統配置核心中之關鍵。 三、綜觀世界海軍強國當前艦艇船舶高壓電力網路為未來發展趨勢,以英國勇敢級驅逐艦(Type 45 Daring class)電力網路架構設計為例:其發電端設置2部由勞斯萊斯(Rolls-Royce)生產 WR-21型燃氣渦輪發電機組(可輸出21.5MW交流電力)及設置2部由腓特烈斯哈芬(MTU)生產20V4000-M53型柴油發電機組(可輸出6MW交流電力),輸配電網路則以兩座高壓配電總盤(HV switchboard)組成,以及推進系統輸出端則配置2部由GE製造之20MW級Converteam型先進感應式推進電動機(Advanced Induction Motors,AIM),艦艇電力系統採高電壓、高功率、高容量及高度整合之系統架構。 四、對比台灣目前海軍新造艦艇仍多採柴油發電機組(單機容量3000KW以下)與低壓電力電網架構,並採交互備援概念為主,其艦艇發電機組總裝置容量有著天壤之別的差距,對於艦艇未來武器發展與應用將受到牽制與局限,也代表一個國家在造艦設計上的長遠佈局思維是否具遠觀與永續性,值得政策決策人的深思及 睿智遠見。 五、當前我國海軍艦艇電力系統仍採傳統低壓AC 440/115V或DC 240/115V系統為主,傳統上艦艇低壓電力網路已無法滿足艦艇用電需求,艦艇電力網路現況已面臨極大的挑戰與瓶頸,若再不尋求其突破限制,未來國艦國造艦艇恐面臨投入巨大資源與成本仍無法滿足艦艇任務需求。 六、本研究主要探討艦艇高電壓技術運用於未來新一代艦艇可行性,進而導入全電力艦艇(All-Electric Ship: AES)及無人艦艇之應用。 |
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