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

提到加拉帕戈斯群島，想必大家都不陌生。“加拉帕戈斯”在古西班牙語中是“龜”的意思。這個名字來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的動物。1835年，26歲的查爾斯·達爾文在環(huán)球航行途中停靠在這里并進行了一個多月的考察和研究。達爾文發(fā)現(xiàn)，這里的動植物為適應(yīng)自然環(huán)境而發(fā)生了變化。這為他“適者生存”的觀點提供了有力的證據(jù)，也促使他提出著名的生物進化論。因此，這里又被稱為“活的生物進化博物館”。后來，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(xiàn)在，隨著人類文明的不斷發(fā)展，加拉帕戈斯群島正面臨環(huán)境問題的威脅。伊莎貝拉島是群島二十多個島嶼中大的一個。每年，各地數(shù)以萬計的游客會從這里出發(fā)，乘船游覽加拉帕戈斯群島，探尋島上奇妙的野生動物?，F(xiàn)在，相關(guān)人員正在探討應(yīng)如何替換伊莎貝拉島上高度污染的電力系統(tǒng)。這是因為每到十月，伊莎貝拉島及其上賓館、飯店和2500名常駐居民都會由一家柴油發(fā)電廠提供所需能源，而這家發(fā)電廠排放了大量的廢氣和噪音。 

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

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(biāo)，請它們設(shè)計一套可靠、環(huán)保且清潔的使用可再生燃料的系統(tǒng)。但是，在這樣一座偏遠的島嶼上建設(shè)和維護這樣一個系統(tǒng)會面臨艱巨的技術(shù)與后勤方面的挑戰(zhàn)。后，西門子是一家參與競標(biāo)的企業(yè)。它給出的建議是：建設(shè)一座“混合”電廠，將太陽能發(fā)電和生物燃料動力組件結(jié)合起來。這種動力組件使用一種鮮為人知的堅果作為主要能量來源。 

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

一座小電廠的重大意義

西門子提議建造一座大容量僅為1.8兆瓦的電廠。它的發(fā)電功率與西門子通常建造電廠的功率相比實在很小。例如，2018年，西門子在投運的發(fā)電廠中有三座位于埃及，它們一共能夠產(chǎn)生14400兆瓦的電力。但是，西門子加拉帕戈斯電力項目經(jīng)理Sajjad Khan表示，對西門子而言，規(guī)模并不是公司參與競標(biāo)的決定性因素。真正讓西門子決定參與項目的是這個項目在后勤方面的挑戰(zhàn)以及為后代保存這個*生態(tài)系統(tǒng)的重要意義。此外，項目也能證明混合系統(tǒng)這項突破性技術(shù)可以納入公司對可持續(xù)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100%的可再生能源項目。”Sajjad Khan表示，“它將間歇性的太陽能與另一種可再生能源相結(jié)合。這個項目是一個展示這項技術(shù)的機會，同時也可以作為未來其它項目的試點。” 

混合系統(tǒng)的可再生能源相關(guān)技術(shù)包括三個主要組成部分：一個包含大約3024塊光伏面板的功率為952千瓦的太陽能“農(nóng)場”；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(tǒng)；一個在需要時可以立即為系統(tǒng)增加660千瓦功率電力的電池儲能元件。將這三個部分連接在一起的則是由西門子提供的*控制系統(tǒng)。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(shè)中的混合發(fā)電廠。截至2018年10月，電廠已經(jīng)投入運行。 

一種新的生物燃料

在電廠正式投產(chǎn)前，這套系統(tǒng)不僅在厄瓜多爾的多個試點項目中進行了大量測試，也在德國完成了一次模擬。2018年10月以來，該系統(tǒng)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行安裝是一項繁重的任務(wù)。這是因為在伊莎貝拉島上沒有可供船只?？康拇a頭或防波堤。 

新的混合發(fā)電廠已經(jīng)對島上的環(huán)境帶來了巨大的益處。由于它無需像過去的舊廠一樣每月燃燒33000升柴油，在10月，這座新發(fā)電廠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，新廠的噪音要小得多。它的噪音相比舊廠平均減少30分貝。舊廠和新廠之間的區(qū)別就好像電鋸聲和竊竊私語之間的區(qū)別。同時，電廠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果作為燃料來源。這種堅果生長在包括厄瓜多爾在內(nèi)的幾個南美國家的熱帶地區(qū)。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，相比其他燃料來源，這種來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5000升的燃料被送往德國進行測試。去年，整個系統(tǒng)在漢堡附近的一個模擬項目中進行了為期六周的試驗。 

這種新型混合電廠具有一定的特殊性。作為整個島能源的來源，系統(tǒng)需要具有非常高的可靠性。調(diào)試進行得很順利。同時，由于在開發(fā)解決方案的階段就完成了大量的研發(fā)工作及長期、深入的測試，西門子能夠確?；旌习l(fā)電廠的性能達到預(yù)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進行遠程監(jiān)控，這讓本地運營人員可以受益于西門子在發(fā)電領(lǐng)域的全部專業(yè)知識。 

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

在厄瓜多爾馬納比省的沿岸地區(qū)已建立了一家由當(dāng)?shù)睾献骰锇楣┞毜穆榀倶涔庸S，為新的伊莎貝拉發(fā)電廠提供生物燃料。與化石燃料不同的是，這種生物燃料如果在運輸過程中發(fā)生泄露，它的降解速度會相對較快。 

現(xiàn)在，光伏系統(tǒng)在白天產(chǎn)生的電量已經(jīng)超過了伊莎貝拉島目前的電力需求。多余的太陽能將儲存在電池系統(tǒng)中，不僅能讓發(fā)電機組*關(guān)閉同時確保白天的穩(wěn)定供電，還可以在陰天時給生物柴油動力單元留出用于啟動的時間。 

一個小型混合發(fā)電系統(tǒng)模型

西門子認為，伊莎貝拉島混合電力系統(tǒng)的成功運營將成為打開未來業(yè)務(wù)機會的鑰匙。加拉帕戈斯群島的其它島嶼終也可能會安裝這套系統(tǒng)。同時，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，它可能很快就會對這座新的電廠進行擴建。 

在厄瓜多爾之外，加勒比和太平洋島嶼等地的市場也潛力巨大。這些島嶼面臨著與加拉帕戈斯群島類似的環(huán)境與燃料供應(yīng)挑戰(zhàn)。而對于相對獨立的叢林城市或大規(guī)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。

S7-300PLC概述

模塊化中型 PLC 系統(tǒng)，滿足中、小規(guī)模的控制要求

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當(dāng)控制任務(wù)增加時，可自由擴展

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S7-300的通用技術(shù)規(guī)范

防護等級：IP20，符合IEC60529

環(huán)境溫度

水平安裝：0-60ºC

垂直安裝：0-40ºC

相對濕度：5-95%，無凝結(jié)(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(guī)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，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;

振動周期：在三個互相垂直軸的每個方向上，每根軸為10個振動周期。

IEC60068，Part2-27/半波：沖擊強度15g(峰值)，持續(xù)時間11ms