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加拉帕戈斯群島正面臨復雜的環(huán)境問(wèn)題。這個(gè)教科文組織（UNESCO）的世界自然遺產(chǎn)正受到威脅。西門(mén)子受厄瓜多爾政府委托解決這一問(wèn)題。公司開(kāi)發(fā)了一種使用可再生燃料的混合發(fā)電系統。它將在未來(lái)幾十年間為清潔能源的生產(chǎn)及利用提供一個(gè)可能的模型。 

提到加拉帕戈斯群島，想必大家都不陌生。“加拉帕戈斯”在古西班牙語(yǔ)中是“龜”的意思。這個(gè)名字來(lái)源于島上體型巨大的陸龜。除了陸龜，群島上還有許多別處罕見(jiàn)的動(dòng)物。1835年，26歲的查爾斯·達爾文在環(huán)球航行途中?？吭谶@里并進(jìn)行了一個(gè)多月的考察和研究。達爾文發(fā)現，這里的動(dòng)植物為適應自然環(huán)境而發(fā)生了變化。這為他“適者生存”的觀(guān)點(diǎn)提供了有力的證據，也促使他提出著(zhù)名的生物進(jìn)化論。因此，這里又被稱(chēng)為“活的生物進(jìn)化博物館”。后來(lái)，人們?yōu)榱思o念達爾文，還在島上建起了達爾文的半身銅像和生物考察站。 

現在，隨著(zhù)人類(lèi)文明的不斷發(fā)展，加拉帕戈斯群島正面臨環(huán)境問(wèn)題的威脅。伊莎貝拉島是群島二十多個(gè)島嶼中大的一個(gè)。每年，各地數以萬(wàn)計的游客會(huì )從這里出發(fā)，乘船游覽加拉帕戈斯群島，探尋島上奇妙的野生動(dòng)物?，F在，相關(guān)人員正在探討應如何替換伊莎貝拉島上高度污染的電力系統。這是因為每到十月，伊莎貝拉島及其上賓館、飯店和2500名常駐居民都會(huì )由一家柴油發(fā)電廠(chǎng)提供所需能源，而這家發(fā)電廠(chǎng)排放了大量的廢氣和噪音。 

但是，污染并非教科文組織（UNESCO）擔心的問(wèn)題。發(fā)電廠(chǎng)使用的柴油燃料通常由船從600英里外的陸地運輸而來(lái)，而這可能會(huì )產(chǎn)生一定的風(fēng)險。近年來(lái)，在將燃料從船運送到發(fā)電廠(chǎng)的過(guò)程中出現了兩次較大的燃料泄露，污染了伊莎貝拉島的海岸線(xiàn)并對其脆弱的生態(tài)系統造成了威脅。因此，UNESCO提醒厄瓜多爾，讓其必須找到一個(gè)更清潔的電力能源解決方案，否則加拉帕戈斯群島可能會(huì )失去它的“世界遺產(chǎn)”之稱(chēng)。 

在德國政府的主要支持下，厄瓜多爾邀請工程公司參與競標，請它們設計一套可靠、環(huán)保且清潔的使用可再生燃料的系統。但是，在這樣一座偏遠的島嶼上建設和維護這樣一個(gè)系統會(huì )面臨艱巨的技術(shù)與后勤方面的挑戰。后，西門(mén)子是一家參與競標的企業(yè)。它給出的建議是：建設一座“混合”電廠(chǎng)，將太陽(yáng)能發(fā)電和生物燃料動(dòng)力組件結合起來(lái)。這種動(dòng)力組件使用一種鮮為人知的堅果作為主要能量來(lái)源。 

世界遺產(chǎn)的保護需要借助清潔能源。西門(mén)子提出了一種混合發(fā)電解決方案來(lái)保護加拉帕戈斯群島上奇妙的野生動(dòng)物。 

一座小電廠(chǎng)的重大意義

西門(mén)子提議建造一座大容量?jì)H為1.8兆瓦的電廠(chǎng)。它的發(fā)電功率與西門(mén)子通常建造電廠(chǎng)的功率相比實(shí)在很小。例如，2018年，西門(mén)子在投運的發(fā)電廠(chǎng)中有三座位于埃及，它們一共能夠產(chǎn)生14400兆瓦的電力。但是，西門(mén)子加拉帕戈斯電力項目經(jīng)理Sajjad Khan表示，對西門(mén)子而言，規模并不是公司參與競標的決定性因素。真正讓西門(mén)子決定參與項目的是這個(gè)項目在后勤方面的挑戰以及為后代保存這個(gè)*生態(tài)系統的重要意義。此外，項目也能證明混合系統這項突破性技術(shù)可以納入公司對可持續發(fā)展的承諾。 

“我們之所以決定投資這項技術(shù)，是因為我們相信它背后的理念。加拉帕戈斯群島項目是一個(gè)100%的可再生能源項目。”Sajjad Khan表示，“它將間歇性的太陽(yáng)能與另一種可再生能源相結合。這個(gè)項目是一個(gè)展示這項技術(shù)的機會(huì )，同時(shí)也可以作為未來(lái)其它項目的試點(diǎn)。” 

混合系統的可再生能源相關(guān)技術(shù)包括三個(gè)主要組成部分：一個(gè)包含大約3024塊光伏面板的功率為952千瓦的太陽(yáng)能“農場(chǎng)”；由五套功率為325千瓦的發(fā)電機組組成的總功率為1625千瓦的生物柴油發(fā)電系統；一個(gè)在需要時(shí)可以立即為系統增加660千瓦功率電力的電池儲能元件。將這三個(gè)部分連接在一起的則是由西門(mén)子提供的*控制系統。它部署在伊莎貝拉島上，包括用于管理輸入和輸出電池能量的軟件及一些其他功能。 

圖為伊莎貝拉群島上正在建設中的混合發(fā)電廠(chǎng)。截至2018年10月，電廠(chǎng)已經(jīng)投入運行。 

一種新的生物燃料

在電廠(chǎng)正式投產(chǎn)前，這套系統不僅在厄瓜多爾的多個(gè)試點(diǎn)項目中進(jìn)行了大量測試，也在德國完成了一次模擬。2018年10月以來(lái)，該系統已在加拉帕戈斯項目中全面運作。在項目中，對重達600噸的機械和建筑材料進(jìn)行安裝是一項繁重的任務(wù)。這是因為在伊莎貝拉島上沒(méi)有可供船只?？康拇a頭或防波堤。 

新的混合發(fā)電廠(chǎng)已經(jīng)對島上的環(huán)境帶來(lái)了巨大的益處。由于它無(wú)需像過(guò)去的舊廠(chǎng)一樣每月燃燒33000升柴油，在10月，這座新發(fā)電廠(chǎng)不僅將二氧化碳排放量減少了88噸，還省去了一次燃料運輸。此外，新廠(chǎng)的噪音要小得多。它的噪音相比舊廠(chǎng)平均減少30分貝。舊廠(chǎng)和新廠(chǎng)之間的區別就好像電鋸聲和竊竊私語(yǔ)之間的區別。同時(shí)，電廠(chǎng)也具有很高的可靠性，能夠以99%的發(fā)電容量運行。 

項目中生物柴油部分的一項創(chuàng )新是它使用了麻瘋樹(shù)果作為燃料來(lái)源。這種堅果生長(cháng)在包括厄瓜多爾在內的幾個(gè)南美國家的熱帶地區。它的40%是油。這些油可以被加工成高質(zhì)量的生物柴油。但是，在加拉帕戈斯項目之前，相比其他燃料來(lái)源，這種來(lái)自堅果的燃料還相對缺乏測試。因此，在得到終批準之前，超過(guò)5000升的燃料被送往德國進(jìn)行測試。去年，整個(gè)系統在漢堡附近的一個(gè)模擬項目中進(jìn)行了為期六周的試驗。 

這種新型混合電廠(chǎng)具有一定的特殊性。作為整個(gè)島能源的來(lái)源，系統需要具有非常高的可靠性。調試進(jìn)行得很順利。同時(shí)，由于在開(kāi)發(fā)解決方案的階段就完成了大量的研發(fā)工作及長(cháng)期、深入的測試，西門(mén)子能夠確?；旌习l(fā)電廠(chǎng)的性能達到預期。此外，相關(guān)人員還從美國得克薩斯州的*以及德國的慕尼黑對電廠(chǎng)進(jìn)行遠程監控，這讓本地運營(yíng)人員可以受益于西門(mén)子在發(fā)電領(lǐng)域的全部專(zhuān)業(yè)知識。 

混合發(fā)電系統可以成為許多面臨與加拉帕戈斯群島類(lèi)似的環(huán)境和燃料供應挑戰的島嶼的“解題鑰匙”。 

在厄瓜多爾馬納比省的沿岸地區已建立了一家由當地合作伙伴供職的麻瘋樹(shù)果加工廠(chǎng)，為新的伊莎貝拉發(fā)電廠(chǎng)提供生物燃料。與化石燃料不同的是，這種生物燃料如果在運輸過(guò)程中發(fā)生泄露，它的降解速度會(huì )相對較快。 

現在，光伏系統在白天產(chǎn)生的電量已經(jīng)超過(guò)了伊莎貝拉島目前的電力需求。多余的太陽(yáng)能將儲存在電池系統中，不僅能讓發(fā)電機組*關(guān)閉同時(shí)確保白天的穩定供電，還可以在陰天時(shí)給生物柴油動(dòng)力單元留出用于啟動(dòng)的時(shí)間。 

一個(gè)小型混合發(fā)電系統模型

西門(mén)子認為，伊莎貝拉島混合電力系統的成功運營(yíng)將成為打開(kāi)未來(lái)業(yè)務(wù)機會(huì )的鑰匙。加拉帕戈斯群島的其它島嶼終也可能會(huì )安裝這套系統。同時(shí)，由于伊莎貝拉島的電力需求正在以每年5%到10%的速度增長(cháng)，它可能很快就會(huì )對這座新的電廠(chǎng)進(jìn)行擴建。 

在厄瓜多爾之外，加勒比和太平洋島嶼等地的市場(chǎng)也潛力巨大。這些島嶼面臨著(zhù)與加拉帕戈斯群島類(lèi)似的環(huán)境與燃料供應挑戰。而對于相對獨立的叢林城市或大規模的采礦項目，或任何使用高污染柴油作為發(fā)電主要燃料的地方，情況也是如此。

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相對濕度：5-95%，無(wú)凝結(RH等級2，符合IEC61131-2)

大氣壓：795-1080hPa

隔離

24VDC電路：測試電壓500VDC

230VAC電路：測試電壓1460VAC

電磁兼容性

符合EMC規程的要求

噪聲抑制，符合IEC61000-6-2，

測試符合：IEC61000-4-2，61000-4-3，IEC61000-4-4，IEC61000-4-5，IEC61000-4-6

輻射干擾符合EN50081-2

測試符合EN55011，*，第1組

機械等級：IEC60068，Part2-6/10up58Hz;

振動(dòng)，測試條件符合：恒定振幅0.075mm;

沖擊測試符合：

58-150Hz;

恒定加速度1g;

振動(dòng)周期：在三個(gè)互相垂直軸的每個(gè)方向上，每根軸為10個(gè)振動(dòng)周期。

IEC60068，Part2-27/半波：沖擊強度15g(峰值)，持續時(shí)間11ms