Naslov Optimizacija elektroenergetskog sustava kopnenih priključaka za hibridne i električne ro-ro putničke brodove Naslov (engleski) Shore charging power system optimization for hybrid and electric Ro-Ro passenger ships Autor Ivan Panić Mentor Aleksandar Cuculić (mentor)Mentor Marko Valčić (komentor)Član povjerenstva Jasmin Ćelić (predsjednik povjerenstva)Član povjerenstva Sadko Mandžuka (član povjerenstva)Ustanova koja je dodijelila Sveučilište u Rijeci Datum i država obrane 2022-06-09, Hrvatska Znanstveno / umjetničko TEHNIČKE ZNANOSTI Univerzalna decimalna klasifikacijaUDC ) 621.3 - Elektrotehnika 629.5 - Tehnika i vrste plovila Sažetak Brodovi koji plove na relativno kratkim rutama uz dobro poznat i ustaljen redoslijed plovidbe pogodniji su za implementaciju obnovljivih izvora energije zbog mogućnosti da se skladišta energije instalirana na plovnom objektu pune energijom s kopna. Primjena hladnog pogona ustaljena je praksa na ro-ro putničkim brodovima s konvencionalnom i potpuno integriranom električnom propulzijom, ali potrošnja i zahtjevi na raspoloživu snagu i energetski kapacitet kopnene infrastrukture značajno se mijenjaju ukoliko se uzme u obzir hibridizacija ili potpuna elektrifikacija elektroenergetskog sustava ro-ro putničkih brodova. Uzimajući u obzir sustav kopnene elektroenergetske mreže, sustav punjenja brodskih i kopnenih skladišta energije u lukama za ro-ro putničke brodove kao i elektroenergetsku topologiju ro-ro putničkih brodova koji vrše plovidbu na povezujućim rutama, moguće je optimalno odrediti zahtjeve koje hibridni ili potpuno električni ro-ro putnički brodovi postavljaju na kopnenu mrežu. U radu su analizirane sastavnice sustava kopnenih priključaka za punjenje i napajanje ro-ro putničkih brodova sa stanovišta proizvodnje, distribucije, prijenosa, skladištenja i potrošnje električne energije. Sistematski su analizirane brodske i kopnene elektroenergetske topologije kao i metode i načini prijenosa električne energije s kopna na brod. Istražena je i prezentirana metodologija određivanja i proračunavanja eksploatacijskog i operativnog profila ro-ro putničkog broda i zahtjeva za snagom koji brodski i kopneni električni potrošači postavljaju na kopnenu elektroenergetsku infrastrukturu. Analizirane su vrste i tipovi brodskih skladišta, kao i sustavi proizvodnje i napajanja vodikom kako bi se odredila opravdanost korištenja sustava kopnenih priključaka na hibridnim i električnim ro-ro putničkim brodovima. Izrađen je model sustava kopnenih priključaka određen kinematičkim modelom baterijskog skladišta energije, fotonaponske mreže i sklopovima energetske elektronike. Prezentirana je metodologija odabira i izrade reprezentativnih uzoraka sa svrhom određivanja reprezentativne proizvodnje i potrošnje električne energije. Analizirani su troškovi radnog vijeka sustava kopnenih priključaka. Izrađen je i evaluiran model optimizacije kopnenih priključaka za hibridne i električne ro-ro putničke brodove.
Sažetak (engleski) Ships that sail on relatively short routes with known and well-established schedules are better suited for the use of renewable energy sources, as the energy storage on board can be recharged via the existing shore infrastructure. The use of cold ironing is a common practice on RO-RO passenger ships with conventional, and fully integrated electric propulsion. However, the existing power and energy consumption as well as the energy capacity and availability of the shore infrastructure may change significantly when considering a hybrid or fully electric RO-RO passenger vessel. The optimal infrastructure requirements for shore-charging power supply of hybrid or all-electric RO-RO passenger vessels can be determined with regard to the existing shore power grid, the vessel and shore energy storage charging system in RO-RO passenger vessel ports and the topology of the power grid of RO-RO passenger vessels. This paper analyses the components of the RO-RO passenger ships shore charging power system with respect to electrical power generation, distribution, transmission, storage, and consumption of electrical energy. Ship and shore power topologies as well as methods and procedures of power transmission from shore to ship are systematically analysed. A methodology is presented for determining and calculating the operating and exploatation profile of RO-RO passenger ships and the electrical power demand that both the ship and shore-based consumers place on the shore power infrastructure. Energy storage systems and devices are analysed to determine whether the introduction of a shore connection system for hydrogen-powered ships is justified. The shore connection system model is developed using the kinematic battery storage system model, the photovoltaic grid model, and the electronic voltage converters. A methodology for determining and selecting representative electrical power generation and consumption examples is presented. The lifetime costs of the shore charging system are analysed. The optimisation of the shore charging system for hybrid and electric RO-RO passenger vessels is developed and evaluated.
Ključne riječi
optimizacija
kopneni priključci
ro-ro putnički brod
skladište energije
Ključne riječi (engleski)
optimization
shore connection
RO-RO passenger ship
energy storage
Jezik hrvatski URN:NBN urn:nbn:hr:187:743040 Datum promocije 2022 Studijski program Naziv: Pomorstvo Vrsta resursa Tekst Opseg VIII, 178 listova : ilustr., graf. prikazi ; 31 cm Način izrade datoteke Izvorno digitalna Prava pristupa Otvoreni pristup Uvjeti korištenja Datum i vrijeme pohrane 2022-11-04 08:02:48
