Μελέτη κύκλου ζωής πλήρως εξηλεκτρισμένου πλοίου

Δρίβας, Δημήτριος; Drivas, Dimitrios

dc.contributor.author	Δρίβας, Δημήτριος	el
dc.contributor.author	Drivas, Dimitrios	en
dc.date.accessioned	2018-04-30T10:00:01Z
dc.date.available	2018-04-30T10:00:01Z
dc.date.issued	2018-04-30
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/46891
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.7748
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Ναυτική και Θαλάσσια Τεχνολογία και Επιστήμη”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Εξηλεκτρισμένο πλοίο	el
dc.subject	Κύκλος ζωής	el
dc.subject	Υπερθέμανση πλανήτη	el
dc.subject	Αέρια θερμοκηπίου
dc.subject	Circle of life	en
dc.subject	Electrified ship	en
dc.subject	Global warming	en
dc.title	Μελέτη κύκλου ζωής πλήρως εξηλεκτρισμένου πλοίου	el
heal.type	masterThesis
heal.generalDescription	Η ωρίμανση της περιβαλλοντική συνείδησης παγκοσμίως, σαν αποτέλεσμα των εμφανών πλέον επιπτώσεων της ανθρώπινης δραστηριότητας στην λειτουργία του οικοσυστήματος του πλανήτη, σε συνδυασμό με την αναζήτηση αποδοτικότερων και κατ’ επέκτασιν οικονομικότερων τρόπων χρήσης της ενέργειας, λόγο του ολοένα και αυξανόμενου κόστους των ορυκτών καυσίμων οδηγεί αναπόδραστα στην εφαρμογή νέων τεχνολογιών στη ναυτιλία. O IMO στην προσπάθεια ώθησης της εφαρμογής αυτών των τεχνολογιών έχει θεσπίσει μια σειρά μέτρων ανώτατων ορίων εκπομπής ρύπων τόσο για τα σύγχρονα όσο και τα παλαιότερης κατασκευή πλοία. Μία από τις τεχνολογίες που κομίζουν λύσεις στα στενά αυτά πλαίσια όντας ταυτοχρόνως οικονομικά προσιτή είναι αυτή του πλήρως εξηλεκτρισμένου πλοίου. Η ιδέα στηρίζεται στο γεγονός της υψηλής απόδοσης μιας συστοιχίας ηλεκτροπαραγωγών ζευγών, καθώς με κατάλληλη διαχείρισή τους μπορούν λειτουργούν συνεχώς εντός εύρους ισχύος που καθιστούν την καύση οικονομικότερη, και ο συνδυασμός τους με αειφόρες μορφές ενέργειας οι οποίες εισάγονται στη ναυτιλιακή βιομηχανία όπως οι κυψέλες καυσίμου και οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Στην εργασία εξετάζεται η κατανάλωση ενός πλήρως εξηλεκτρισμένου πλοίου εφοδιασμένου με GenSets, κυψέλες καυσίμου και φωτοβολταϊκά πάνελ προσομοιάζοντας την λειτουργία τους στην κάλυψη φορτίων με χρήση του δυναμικού προγράμματος προσομοίωσης για ενεργειακά στοιχεία TRNSYS. Στα σενάρια προσομοίωσης καθορίζεται η εκάστοτε λειτουργία των στοιχείων στις περιοχές εκείνες που είναι πλέον αποδοτικά βάσει των φορτίων που θα πρέπει να εξυπηρετηθούν. Από τα αποτελέσματα θα προκύψουν συμπεράσματα και κίνητρα για μελλοντικές μελέτες.	el
heal.classification	ΝΑΥΠΗΓΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/97726161116a914fe9fcf38119219ae532471c9d
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-10-26
heal.abstract	Οι επιπτώσεις της υπερθέρμανσης του πλανήτη έχουν οδηγήσει στη λήψη μέτρων προκειμένου να μειωθούν τα αέρια του θερμοκηπίου. Η κοινωνική ανησυχία σχετικά με τις εκπομπές και τους ρύπους αυξάνεται. Παρότι η ναυτιλιακή βιομηχανία συμβάλλει στην υπερθέρμανση του πλανήτη συνεισφέροντας με ποσοστό λιγότερο από το 3% των εκπεμπόμενων αερίων, ο IMO θέτει περιορισμούς στην εκπομπή ρύπων SOx, NOx σε περιοχές περιορισμένης εκπομπής (ECA) και στη συνέχεια ο MRV ακολουθεί με την παρακολούθηση των εκπομπών CO2. Εξετάζοντας τρόπους μείωσης των αερίων του θερμοκηπίου και των αερίων των ρύπων, με τη συνειδητοποίηση από τη διεθνή κοινότητα των επιδράσεων τους στον πλανήτη, οδηγούμαστε σε εφαρμογές νέων τεχνολογιών σε κάθε τομέα που σχετίζεται με αυτό το παγκόσμιο πρόβλημα . Ο οργανισμός IMO έχει ήδη θέσει κανόνες ώστε να οδηγήσει τη ναυτιλία σε εφαρμογή των νέων τεχνολογιών, ώστε να συμβάλουν εν μέρει στη μείωση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος της ναυτιλίας. Οι νέες αυτές τεχνολογίες όπως οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, η ηλιακή ενέργεια, τα αιολικά πάρκα,τα πλήρως εξηλεκτρισμένα πλοία, η χρήση μπαταρίων και οι κυψέλες καυσίμου θα οδηγήσουν στο πλοίο του μέλλοντος. Η μελέτη αυτή επικεντρώνεται σε τέτοιες εφαρμογές για ένα κρουαζιερόπλοιο. Η παρούσα διπλωματική εργασία διαρθρώνεται ως ακολούθως. Στην εισαγωγή παρουσιάζονται οι κύριες πηγές εκπομπών και ρύπων στη φάση λειουργίας των πλοίων. Στη συνέχεια παρουσιάζονται νέες τεχνολογίες που μπορούν να εφαρμοστούν. Μια σειρά σεναρίων αναπτύχθηκαν ώστε να εξυπηρετηθούν τα φορτία του κρουαζιεροπλοίου. Στη μελέτη αυτή η κάλυψη όλων των φορτίων του πλοίου γίνεται μέσω ενός συνδιασμού διαφόρων στοιχείων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας έχοντας ως στόχο την διερεύνηση του κατά πόσο είναι οικονομική μία τέτοια λειτουργία. Με σκοπό να γίνει η προσομοίωση της λειτουργίας, σε επίπεδο κατανάλωσης καυσίμου και εκπομπών ρύπων, στον κύκλο ζωής ενός πλοίου που χαρακτηρίζεται ως εξηλεκτρισμένο επιλέγουμε να χρησιμοποιήσουμε τ’ αποτελέσματα μελέτης που αφορά τον υπολογισμό των φορτίων ενός κρουαζιεροπλοίου που εκτελεί δρομολόγια στη Βαλτική θάλασσα. Βάσει αυτών των αποτελεσμάτων θα γίνει η επιλογή των κύριων στοιχείων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας του πλοίου, που στη παρούσα εργασία επιλέχθηκαν να είναι GenSets, Κυψέλες Καυσίμου και Φωτοβολταϊκή Εγκατάσταση, βασιζόμενοι στις ανάγκες αυτές αλλά και στους περιορισμούς που υπάρχουν ακολουθώντας τις υποδείξεις των τεχνικών εγχειριδίων. Για τη προσομοίωση επιλέχθηκε το δυναμικό υπολογιστικό πακέτο TRNSYS που είναι σχεδιασμένο για ενεργειακά συστήματα παραγωγής ενέργειας για διάρκεια λειτουργίας έως ένα έτος. Η προσομοίωση θα γίνει σε 20 σενάρια ( 6 για GenSets με χρήση καυσίμου MDO και 6 για χρήση καυσίμου LNG, 6 για τη λειτουργία των κυψελών καυσίμου βάσει του εύρους λειτουργίας των GenSets και 2 για φωτοβολταϊκή εγκατάσταση. Tα στοιχεία αυτά συνθέτουν το σύστημα παραγωγής της ηλεκτρικής ενέργειας του πλοίου ενώ εξετάζεται το επίπεδο κατανάλωσης καυσίμου και εκπομπής αέριων του θερμοκηπίου και ρύπων βάσει των αποτελεσμάτων της προσομοίωσης. Μέσω αυτών θα οδηγηθούμε σε συμπεράσματα που θα αφορούν αφενός τη βέλτιστη λειτουργία και συνεργασία των στοιχείων που συνθέτουν το σύστημα παραγωγής ενέργειας ενός πλήρως εξηλεκτρισμένου πλοίου και αφετέρου την αξιολόγηση της εφαρμογής τέτοιων επιλογών συνολικά από τη ναυτιλία.	el
heal.advisorName	Βεντίκος, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Βεντίκος, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Λυρίδης, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Προυσαλίδης, Ιωάννης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	120 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true