Μικροδίκτυα Πλοίου και Κυψέλες Καυσίμου

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία εστιάζετε στην ανάπτυξη και τη βελτιστοποίηση των μικροδικτύων των πλοίων με έμφαση στα πλοία τα οποία χρησιμοποιούν ανανεώσιμες πηγές ενέργειας για την πρόωση τους όπως είναι και οι κυψέλες καυσίμου, οι μπαταρίες αλλά και οι υπερπυκνωτές. Ο κύριος στόχος είναι η προώθηση της βιωσιμότητας και της περιβαλλοντικής συνείδησης στον τομέα της ναυτιλίας. Αρχικά γίνεται μια σύντομη περιγραφή των μικροδικτύων, με ιδιαίτερη έμφαση στον τομέα της ναυτιλίας και τη σημασία τους. Έπειτα γίνεται μια εκτεταμένη περιγραφή των στοιχείων που χρειάζονται για την υλοποίηση ενός τέτοιου συστήματος .Αυτά τα στοιχεία είναι η κυψέλη καυσίμου, οι υπερπυκνωτές, οι μπαταρίες/συσσωρευτές, και οι DC/DC μετατροπείς. Εξηγείται τι είναι το κάθε ένα από τα στοιχεία, πως λειτουργεί και ποιος είναι ο ρόλος του σε ένα σύστημα υβριδικής πρόωσης. Η συγκεκριμένη διπλωματική εργασία βασίστηκε στο ήδη υπάρχων πλοίο με όνομα “FCS Alsterwasser”. Είναι ένα πλοίο με μηδενικές εκπομπές που εδρεύει στο λιμάνι του Αμβούργου, μεταφέρει ως και 100 επιβάτες τη φορά. Η πλοιοκτήτρια εταιρία ATG (Alster-Touristik GmbH) ανέπτυξε το 2009 ένα λεγόμενο μόνο-κύτος πλοίο με ισχύ κινητήρα 100kW και χωρητικότητα επιβατών:100. Το πλοίο λειτουργεί σε τακτική υπηρεσία στον ποταμό Άλστερ και σε εσωτερικές πλωτές οδούς της πόλης. Βασική αναφορά για τη δόμηση της κυκλωματικής απεικόνισης του μοντέλου του πλοίου αποτελεί το άρθρο “ Optimization of sizing and frequency control in battery/supercapacitor hybrid energy storage system for fuel cell ship” των Hui Chen, Zehui Zhang, Cong Guan,Haibo Gao, δημοσιευμένο στη σελίδα Elsevier το 2020.