Ασφαλέστερα πιο έξυπνα και πράσινα πλοία χρησιμοποιώντας υβριδική τεχνολογία
Safety smart and green boats using hybrid technology
![Thumbnail](/xmlui/bitstream/handle/11400/1056/DIPLOMATIKI%20ME%20IPOGRAFI%20NEO.pdf.jpg?sequence=4&isAllowed=y)
Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία
Συγγραφέας
Μπάρδης, Πέτρος
Ημερομηνία
2021-06-23Επιβλέπων
Nikolaou , GrigorisΛέξεις-κλειδιά
Υβριδική τεχνολογία ; Πράσινα πλοία ; Διεθνείς Ναυτιλιακοί Οργανισμοί ; Αέρια θερμοκηπίου ; GHG ; Υβριδικά συστήματαΠερίληψη
Ο ναυτιλιακός τομέας διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην παγκόσμια οικονομία και ανάπτυξη αλλά επιφέρει και σημαντική περιβαλλοντική επιβάρυνση για αυτό ο σχεδιασμός των πράσινων πλοίων έχει λάβει σημαντική προσοχή με στόχο τη μείωση των αρνητικών περιβαλλοντικών επιπτώσεων και με τη συμμόρφωση στους αυστηρούς κανονισμούς όπου έχει θεσπίσει ο Διεθνής
Ναυτιλιακός Οργανισμός (ΙΜΟ) αποδίδοντας δείκτης ενεργειακής αποδοτικότητας σχεδιασμού (EEDI), με στόχο τη μείωση των αερίων του θερμοκηπίου (GHG). Η υβριδική τεχνολογία πρόωσης με την χρήση ηλεκτρική ισχύος και κυψελών καυσίμων ηλεκτρική ισχύς θεωρούνται υποψήφιοι για χρήση λόγω της υψηλής απόδοσης, των χαμηλότερων εκπομπών, χαμηλότερη συντήρηση και αθόρυβη λειτουργία. Αυτή η ερεύνα πρώτον στοχεύει στη διερεύνηση της χρήσης υβριδικής πρόωσης σε συστήματα για θαλάσσια πρόωση που χρησιμοποιούν κυψέλες καυσίμου ως κύρια πηγή ισχύος σε συνεργασία με σύστημα αποθήκευσης ενέργειας τις μπαταρίες. Ακόμη Με την χρήση της Μαθηματική μοντελοποίηση μέσω του Sim Power Systems θα μελετηθούν τα μπλοκ
κυψελών καυσίμου και μπαταρίας, μετατροπέων DC-DC προκειμένου να επιλεχθεί το κατάλληλο σύστημα σε υβριδική πρόωση.
Για τα συστήματα υβριδικών κυψελών καυσίμου, ο σχεδιασμός μιας κατάλληλης στρατηγικής διαχείρισης ενέργειας είναι απαραίτητο για τον σωστό χειρισμό της απαιτούμενης κατανομής ισχύος μεταξύ της κυψέλης καυσίμου και συστημάτων μπαταριών. Αυτή η έρευνα στοχεύει στην ανάπτυξη και επιλογή του κατάλληλου συστήματος διαχείρισης ενέργειας (EMS) χρησιμοποιώντας και συγκρίνοντας τις πιο κοινές στρατηγικές διαχείρισης ενέργειας. Αυτή η βελτίωση έχει ως αποτέλεσμα την ελαχιστοποίηση της λειτουργίας των κυψελών καυσίμου και κατανάλωση υδρογόνου και της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας.
Περίληψη
The shipping sector plays an important role in the global economy and growth but also carries a significant environmental burden, so the design of green ships has received considerable attention in order to reduce the negative environmental impact and to comply with the strict regulations adopted by the International Atomic Energy Agency. (IMO) by assigning a design energy efficiency index (EEDI), aimed at reducing greenhouse gases (GHG). Hybrid propulsion technology using electric power and electric fuel cell cells are considered candidates for use due to high efficiency, lower emissions, lower maintenance and quiet operation. This research first aims to investigate the use of hybrid propulsion in marine propulsion systems that use fuel cells
as the main power source in conjunction with a battery energy storage system. Also, With the use of Mathematical modeling through Sim Power Systems will be studied the fuel cell and battery blocks, DC-DC converters in order to select the appropriate system in hybrid propulsion. For hybrid fuel cell systems, the design of an appropriate energy management strategy is necessary
to properly handle the required power distribution between the fuel cell and battery systems. Also, this research aims to develop and select the appropriate energy management system (EMS) using and comparing the most common energy management strategies. This improvement results in the minimization of fuel cell operation and hydrogen consumption and overall energy consumption.