Μελέτη εγκατάστασης εναλλακτικής μορφής ενέργειας σε πλοίο με τη χρήση φωτοβολταϊκών συστημάτων

Abstract

Η ατμοσφαιρική ρύπανση συνιστά χαρακτηριστικό της σύγχρονης εποχής η οποία οφείλεται και στην καύση ορυκτού καυσίμου των μηχανών των πλοίων. Γι’ αυτό, βασικός άξονας των σύγχρονων διεθνών συμβάσεων είναι η θέσπιση αυστηρών μέτρων για τον περιορισμό εκπομπών ρύπων. Η μείωση του ορυκτού καυσίμου των πλοίων, που συνιστά κύρια πηγή ενέργειας, επιτυγχάνεται ικανοποιητικώς με τη χρήση εναλλακτικών τρόπων κάλυψης της ενεργειακής κατανάλωσης του πλοίου. Ενδεικτικά, τα φωτοβολταϊκά ικανοποιούν τον ως άνω σκοπό μετατρέποντας την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική χωρίς να ρυπαίνουν το περιβάλλον, αν εγκατασταθούν ως δευτερεύουσα πηγή ενέργειας στο ηλεκτρικό σύστημα του πλοίου. Τις τελευταίες δεκαετίες γίνονται σχετικές μελέτες για την εγκατάσταση φωτοβολταϊκών συστημάτων σε πλοία. Στην παρούσα εργασία επιχειρείται ανάδειξη των διάφορων τεχνολογιών των φωτοβολταϊκών στοιχείων, των συσσωρευτών, των αντιστροφών DC-AC, και των πιθανών τρόπων σύνδεσης αυτών. Επίσης, αναλύεται ο διαφορετικός σε κάθε πλοίο τύπος σύνδεσης των φωτοβολταϊκών συστημάτων με κριτήριο τα διαφορετικά ηλεκτρικά φορτία, το διαθέσιμο χώρο και την περιοχή πλεύσης τους. Στο πλαίσιο εφαρμογής φωτοβολταϊκού συστήματος σε ένα επιβατικό πλοίο που λειτουργεί αυτόνομα/συνδεδεμένο στο ηλεκτρικό σύστημα του πλοίου υπολογίζεται η μείωση κατανάλωσης καυσίμου και η μείωση εκπομπών ρύπων. Τέλος, αναδεικνύεται η αποτελεσματικότητα της χρήσης φωτοβολταϊκής ενέργειας σε σχέση με τη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου και τη συνακόλουθη εξοικονόμηση χρημάτων.