随着国民经济的快速增长，我国航运业和造船业取得了令人瞩目的成就，但同时也付出了巨大的资源和环境代价，如何能够合理利用能源、降低能耗已成为船舶行业最为关心的问题之一。
2011年7月，国际海事组织（IMO）通过了国际防止船舶污染海洋公约（MARPOL）附则VI“防止船舶污染大气的规定”的修正案，在此修正案中新增加了船舶能效设计要求，从2013年1月1日起，能效设计指数（EEDI）对新造船正式生效。这些船舶领域强制性的国际减排规则，对各国航运和造船行业产生深远影响。面对越来越严苛的减排规则和高昂的燃油费用，人们开始寻找更加行之有效的节能减排技术，而变频技术作为一种高效节能技术在造纸、金属、采矿、水泥、电力、化工等行业及生活领域取得了良好的效果，随着船舶对节能减排要求的不断提高，变频技术在船舶领域也有了越来越多的应用。
1、电力推进系统
目前，船舶主要驱动方式是柴油机通过轴系带动螺旋桨，这种驱动方式有两个显著特点。首先，柴油机的燃油消耗率随其额定转速先降低再升高，而只有运行在80%至90%的额定转速时，燃油消耗率才会达到最低值，这样为了更好的燃油经济性，柴油机就需要工作在一定的转速范围内；其次，作为负载的螺旋桨在外界工况的变动下，柴油机负荷不断变化，导致其不能一直运行在最佳工作区，尤其当柴油机在低转速低负荷工况下运行时，燃油消耗率变高，经济性严重下降。
将采用变频驱动的电力推进技术引入到船舶推进系统中，上述问题会大大改善，对同一功率的船舶而言，可以保证柴油机始终在最佳工作区内，不仅燃油喷射和燃烧状况良好，还有效减少了排放。此外，通过使用变频器不仅可以有效提高电网功率因数，减少功率损失，还能实现驱动电机的软起动，降低起动时对电网的冲击。
近年来，各个国家对船舶变频驱动技术的研究如火如荼，ABB、SIEMENS等公司都已陆续开发出成套产品。以ABB公司的ACS系列变频器为例，其不仅具有标准化的通讯接口，灵活的编程功能，还具有多种应用宏，使用方便，性能稳定，并且其内部集成了多种高性能变频控制技术，如：U/f恒定控制技术，矢量控制（VC）技术，直接转矩控制（DTC）技术等，这样可以根据用户的不同需求选择不同的控制模式。据了解，今年1月中旬，ABB公司获得丽星邮轮公司两艘邮轮的推进系统订单，该推进系统采用基于交流变频技术的电力推进系统，相比传统柴油机推进系统，其燃油消耗能减少20%至25%，据初步估算，这样一周可节省的燃油约为65吨，减少的CO2排放量约为200吨，减少的NOX排放量约为3.8吨。
相比之下，我国在变频技术的研究及应用起步较晚，而且实现变频技术的关键元器件如功率半导体、驱动电路、电解电容等都要依赖进口。目前，中船重工第七一二研究所已具备电压等级为3300V，容量为5MVA变频器的研制能力，还正在开发更高电压等级、更大容量的产品。
2、冷却水系统
为了保证船舶能在全球航行，冷却水系统中各个设备往往根据最大冷却需求及冗余等因素设计，然而在船舶实际运行过程中，不同工况对冷却水的需求量是不同的。由于传统的冷却水系统采用固定数量泵组，冷却水泵的运行台数和实际的电力消耗一直是在额定工况下，不能够根据实船主机负荷变化和海水温度变化来调节所需的冷却水量，这势必会造成能源的浪费。鉴于此，基于变频技术的船舶冷却水系统应运而生。
据悉，ABB公司已为中远船务造船厂在建的一艘30000载重吨的多用途船提供了船舶冷却水系统变频技术的解决方案（图1），其中的主海水泵通过变频技术来实现。目前，变频技术在冷却水系统上的应用还处于初步阶段，国外一些集装箱船，散货船和少数油船已有应用；但在我国仅有少数工程船，多用途船在冷却水系统中采用变频技术。
