Τεχνικοοικονομική μελέτη μετασκευής επιβατηγών/οχηματαγωγών πλοίων κλειστού τύπου για λειτουργία με ηλεκτρική πρόωση

Φίνος, Άγγελος; Finos, Angelos

dc.contributor.author	Φίνος, Άγγελος	el
dc.contributor.author	Finos, Angelos	en
dc.date.accessioned	2018-09-04T08:39:31Z
dc.date.available	2018-09-04T08:39:31Z
dc.date.issued	2018-09-04
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/47492
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.15798
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Εξηλεκτρισμός πλοίου	el
dc.subject	Μπαταρίες	el
dc.subject	Μετασκευή	el
dc.subject	Ρύποι	el
dc.subject	Ship electrification	en
dc.subject	Retrofit	en
dc.subject	Feasibility study	en
dc.subject	Batteries	en
dc.subject	Emissions	en
dc.title	Τεχνικοοικονομική μελέτη μετασκευής επιβατηγών/οχηματαγωγών πλοίων κλειστού τύπου για λειτουργία με ηλεκτρική πρόωση	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Τεχνικο-οικονομική μελέτη εξηλεκτρισμού πλοίου	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-07-18
heal.abstract	Οι εκπομπές από τα πλοία ρυπαίνουν την ατμόσφαιρα, και μπορεί να είναι επιβλαβείς για την ανθρώπινη υγεία, να προκαλέσουν όξινη βροχή, καθώς και να συμβάλλουν στην υπερθέρμανση του πλανήτη. Η ναυτιλιακή βιομηχανία αναλαμβάνει δράση για την ουσιαστική αντιμετώπιση του θέματος αυτού εφαρμόζοντας αυστηρούς κανονισμούς. Η Επιτροπή Προστασίας του Θαλάσσιου Περιβάλλοντος του ΙΜΟ (Marine Environment Protection Committee, MEPC) έδωσε μεγάλη προσοχή στον έλεγχο εκπομπών των αερίων θερμοκηπίου από τα πλοία, οριστικοποιώντας τον Ιούλιο του 2009 ένα πακέτο συγκεκριμένων τεχνικών και λειτουργικών μέτρων μείωσης τους. Τον Μάρτιο του 2010, η MEPC ξεκίνησε να εξετάζει ως λύση, την υποχρεωτική λήψη των τεχνικών και επιχειρησιακών μετρήσεων για όλα τα πλοία ανεξαρτήτως σημαίας και ιδιοκτησίας. Η MEPC 67 (MEPM 67th edition) ενέκρινε την τρίτη μελέτη του ΙΜΟ για τα αέρια του θερμοκηπίου, παρέχοντας ενημερώσεις εκτίμησης των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου από τα πλοία. Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις που παρουσιάζονται στη μελέτη αυτή, η διεθνής ναυτιλίας εξέπεμψε περίπου 800 εκατομμύρια τόνους CO2 το 2012, δηλαδή το 2,2% περίπου των συνολικών εκπομπών CO2 παγκοσμίως για το συγκεκριμένο έτος. Αντιθέτως, το 2007, πριν από την παγκόσμια οικονομική ύφεση, εκτιμάται ότι η διεθνής ναυτιλία είχε εκπέμψει περίπου 900 εκατομμύρια τόνους, ήτοι 2,8% των συνολικών παγκόσμιων εκπομπών CO2 για το συγκεκριμένο έτος. Με τη μετάβαση στην ηλεκτρική πρόωση, τα θαλάσσια σκάφη εξασφαλίζουν ενσωματωμένη ευελιξία η οποία όχι μόνο μπορεί να μειώσει τις εκπομπές και να βελτιστοποιήσει την κατανάλωση καυσίμων, αλλά καθίσταται ταυτόχρονα ελαφρύτερη, καταλαμβάνει λιγότερο χώρο, με χαμηλότερα επίπεδα θορύβου και κραδασμών, και μειωμένο κόστος συντήρησης. Η βιομηχανία, τα τελευταία χρόνια, κινείται προς αυτήν την κατεύθυνση, και πρέπει να συμβάλουμε στην ενίσχυση και εγκαθίδρυση αυτής της τάσης. Το προαναφερθέντα είναι τα κίνητρα αυτής της εργασίας, η δομή της οποίας αναλύεται ακολούθως. Σκοπός αυτής είναι αρχικά η διερεύνηση της τεχνοοικονομικής σκοπιμότητας της μετασκευής υφιστάμενων Ε/Γ Ο/Γ πλοίων σε πλήρως ηλεκτρικά, όπως αναφέρεται στο κεφάλαιο 1. Μετέπειτα περιλαμβάνεται ο προ-υπολογισμός του κόστους, η ανάλυση της σύγκρισης των εξοικονομήσεων καυσίμων και ενέργειας και λειτουργίας ενός έτους, η κατάλληλη υποδομή και διάταξη στην πλευρά της ξηράς, και τα εξωτερικά κόστη που προκύπτουν εξαιτίας των εκπομπών. Στο δεύτερο κεφάλαιο της εργασίας, παρέχονται πληροφορίες για τα εκπεμπόμενα αέρια του θερμοκηπίου, τις επιπτώσεις τους, καθώς επίσης τις νομοθεσίες γύρω από αυτά και μερικούς τρόπους αντιμετώπισης του προβλήματος που δημιουργούν. Το επόμενο κεφάλαιο, το κεφάλαιο 3, αναλύει τα συστήματα αποθήκευσης μπαταριών, τη δομή τους, τις τεχνολογίες και τις χημικές συστάσεις τους, καθώς και μια πρόβλεψη, από τους επιστήμονες, για το μέλλον της τεχνολογίας αυτής. Τα κύρια χαρακτηριστικά υφιστάμενων πλοίων, ο εξοπλισμός των μηχανημάτων και η επιχειρησιακή ρουτίνα τους, περιγράφονται στο τέταρτο κεφάλαιο. Στο ίδιο κεφάλαιο εξηγείται η επισκόπηση της μετασκευής σχετικά με τα βασικά μηχανήματα των πλοίων και των εγκαταστάσεων και τροποποιήσεων ξηράς. Επιπλέον, περιγράφεται το νομικό και κανονιστικό πλαίσιο για την έναρξη λειτουργίας πλήρως ηλεκτροκίνητων πλοίων και για την εγκατάσταση ενός συστήματος παροχής ηλεκτρικής ενέργειας στην ξηρά, πριν προχωρήσουμε στον τεχνικό σχεδιασμό της μετατροπής. Το κεφάλαιο 5, περιγράφει τις εννοιολογικές ηλεκτρικές τοπολογίες που μπορούν να εφαρμοστούν στο σκάφος και την ξηρά. Ανάλογα με τα χαρακτηριστικά του σκάφους και την ισχύ, διαφορετικές διαμορφώσεις εξετάζονται για δίκτυα διανομής ρεύματος εναλλασσόμενου ή συνεχούς, και για συστήματα υψηλής ή χαμηλής τάσης. Στο ίδιο κεφάλαιο, αναφέρονται λεπτομέρειες για το σύστημα διασύνδεσης, επίσης. Η μεθοδολογία σχεδιασμού σχετικά με την εκτίμηση της απαιτούμενης χωρητικότητας της μπαταρίας επί του πλοίου, σύμφωνα με το επιχειρησιακό προφίλ του πλοίου και τα κριτήρια ασφάλειας, παρουσιάζονται στο κεφάλαιο 6. Ανάλογα με το σενάριο λειτουργικών χαρακτηριστικών, την εγκατεστημένη ισχύ του σκάφους, τις διαδικασίες φόρτισης, και τις μπαταρίες, δημιουργούνται προδιαγραφές για την αξιολόγηση της σημασίας της κάθε παραμέτρου. Τα αποτελέσματα κάθε σεναρίου είναι ο συνολικός αριθμός των μπαταριών που χρειάζονται, η τιμή τους, το βάρος και ο όγκος τους, καθώς και το προσδόκιμο ζωής τους. Περαιτέρω εφαρμόζονται γενικές κατευθυντήριες γραμμές σχεδιασμού όπως προκύπτουν από την εφαρμογή της μεθοδολογίας. Η μεθοδολογία μετασκευής εξηλεκτρισμού εφαρμόζεται σε ένα τυπικό Ε/Γ Ο/Γ πλοίο και τα αποτελέσματα παρουσιάζονται στο κεφάλαιο 7. Επιπλέον, σύμφωνα με το επιλεγμένο σενάριο, υπολογίζεται η τιμή εγκατάστασης του συστήματος και η εξοικονόμηση από την κατανάλωση καυσίμου. Τέλος, πραγματοποιείται οικονομική εκτίμηση του έργου, συμπεριλαμβανομένης της ενσωμάτωσης του κόστους των εξωτερικών δαπανών.	el
heal.advisorName	Λυρίδης, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Προυσαλίδης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Βεντίκος, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μελέτης Πλοίου και Θαλάσσιων Μεταφορών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	181 σ.
heal.fullTextAvailability	true