本期《微控视界》聚焦长滩港，其作为美国第二大集装箱海港，正面临着节能减排的挑战。沈阳微控飞轮技术股份有限公司成功将其飞轮储能产品应用于长滩港的RTG节能改造项目，通过提高能效、降低运营成本和减少环境污染，为港口的可持续发展做出了重要贡献。
关于美国长滩港
美国长滩港（Long Beach）坐落于加利福尼亚州南部，毗邻洛杉矶港口，是美国跨太平洋贸易的关键门户之一。作为美国第二大集装箱海港，长滩港每年处理着数百万个标准箱（TEU）的货物，主要来自亚洲国家，是美洲和亚洲之间的贸易桥梁。港口占地面积广阔，拥有10个现代化的码头、62个泊位，以及68台超巴拿马型龙门起重机，这些设施使得长滩港能够高效处理各种类型的货物，从日用品到大型机械设备，种类繁多。
长滩港的历史可以追溯到1911年，从那时起，港口逐步发展成为全球最重要的贸易枢纽之一。港口不仅为周边城市提供了大量的就业机会，同时也是南加州经济的重要支柱。随着全球贸易的增长，长滩港不断扩展其设施和技术，以应对日益增长的货物流量和复杂的物流需求。
项目背景
随着全球经济的快速发展，国际贸易量不断增加，港口作为贸易枢纽的作用愈发重要。长滩港的运营涉及大量的集装箱装卸作业，这些作业主要依赖于轮胎式集装箱门式起重机（RTG）。RTG广泛应用于集装箱堆场的装卸作业，其传统动力来源是柴油发电机组。尽管柴油发电机组具有机动性强、设备投资小等优点，但其高能耗、高排放的问题一直困扰着港口管理者。特别是在RTG起升和下放集装箱的过程中，起升电机的功率需求达到高峰，导致柴油消耗大幅增加。柴油发电机组在高负荷条件下的燃料消耗急剧增加，不仅增加了运营成本，还对环境造成了不利影响。
为应对这些挑战，长滩港积极寻求更加环保、高效的技术解决方案，以减少能源消耗和碳排放。经过多方评估，微控的飞轮储能产品成为解决这一问题的理想选择。
解决方案
为了有效应对长滩港的高能耗和环境污染问题，微控飞轮提出了一套创新的解决方案，即在港口的轮胎式集装箱门式起重机（RTG）上应用飞轮储能产品。这一技术不仅可以大幅降低RTG的能耗，还能减少其对环境的负面影响，实现更高效、更环保的港口运营。
1. 飞轮储能产品在RTG上的工作原理：
在长滩港的RTG改造项目中，飞轮储能产品与RTG的柴油发电机组组成了混合动力系统。具体而言，当RTG在起升重物时，电动机需要大量的能量，此时飞轮储能产品会将之前储存的能量快速释放，帮助电动机完成提升作业，减少了对柴油发电机组的负荷。而在下放重物时，电动机处于发电模式，飞轮储能产品则会吸收再生的制动能量，并将其储存起来，待下一次提升作业时再行释放。通过这种能量的回收与再利用，飞轮储能产品显著降低了RTG的峰值功率需求，减少了柴油的消耗和排放。
2. 节能效果：
根据对历史RTG运行数据的分析，接入飞轮储能产品后，RTG在每次作业循环中的燃料使用量平均减少了约27.4%。在本案例中，RTG的每次移动燃料消耗量从改造前的约2.2升降低至1.5升，节能效果明显。此外，飞轮储能系统还使得柴油发电机组的工作更为平稳，减少了设备的磨损和维护成本，延长了其使用寿命。
3. 增强RTG的灵活性和适应性：
传统的“油改电”技术虽然能够显著降低RTG的能耗和排放，但也限制了RTG在跨箱区转场作业中的灵活性和机动性。而飞轮储能产品则保留了柴油发电机组的灵活性，使RTG在各种复杂的作业条件下都能保持高效运行，深受港口运营方的青睐。
此外，飞轮储能产品还适用于其他港口设备和场景，例如岸桥等负荷用电无法通过市电电网供应的场合。在这些场景中，飞轮储能产品可以与柴油发电机组或燃气发电机组配合使用，降低对电力系统的冲击，提升发电效率，延长设备寿命，进一步减少运营成本和环境影响。
长滩港RTG节能改造项目的成功不仅为其他港口提供了一个有效的节能减排示范，也显示了中国企业在绿色技术创新中的领导地位。微控飞轮技术凭借其高效、环保的解决方案，正在全球范围内得到越来越多的应用与认可，为推动全球港口行业的可持续发展做出了重要贡献。
关于VYCON及微控公司
VYCON公司2003年成立于美国洛杉矶，是全球最领先的磁悬浮飞轮生产制造商。2018年，沈阳微控飞轮技术股份有限公司将VYCON公司的飞轮储能技术引入中国，在中国首先实现了高速磁悬浮飞轮的批量化生产。VYCON公司现为沈阳微控飞轮技术股份有限公司的全资子公司。微控飞轮掌握了全球领先的高速磁悬浮储能飞轮完整技术体系，高速永磁同步电机、五自由度主动磁悬浮轴承等多项核心技术拥有完全自主知识产权。核心部件长达20年使用寿命，磁悬浮轴承免更换。同时，飞轮储能产品具备可靠性高、功耗低、绿色无污染和易部署等优势，全球部署量接近4000台。
