Table of Contents

Deniz endüstrisi bir haçlı yolda duruyor.Bir yüzyıldan beri, deniz dizel motorları küresel nakliyenin tartışmasız işhorları, büyük konteyner gemilerinden kıyı fertlerine kadar her şeyi güçliyor. Ancak, büyüyen çevresel düzenlemeler, uçucu yakıt fiyatları ve küresel bir yük geçişi araştırıyor. Hibrit ve elektrikli deniz tahrik sistemleri, bu dönüştürücü sistemler için yol ileriye dönük olarak ortaya çıkıyor.

Marine Motors'ta Yenilik İçin Gerekli

Geleneksel deniz dizel motorları, güvenilir ve güçlüken, 2023 yılında, NOx, SOx) ve katılımcı madde olarak kabul edilen önemli miktarda sera gazı azaltımı elde edebilir. Uluslararası Deniz Örgütü (IMO) 2030 yılına kadar (2008 seviyelerine kadar) nakliye hesaplarını tahmin eder - Avrupa Birliği'nin Emisyon Ticaret Sistemi gibi bir rakam, Emission Control Alanları (EC) tarafından net-zero emisyonlarını hedeflemekte ve 2030 yılına kadar% 3 oranında azaltılmıştır.

Yakıt maliyeti daha fazla incentivizes inovasyonu daha da yoğunlaştırır. Diesel fiyatları son yıllarda dramatik bir şekilde dalgalanıyor ve düşük maliyetli yakıt ve LNG'nin tanıtımı karmaşık hale geldi. Hybrid ve elektrik sistemleri, gemilerin enerji kullanımını optimize etmesine izin veriyor: yüksek yüklerde dizel jeneratörleri kullanarak, enerji tasarrufuna sahip olmak ve hatta yenidenjeneratif hale getirmek için enerji tasarrufu sağlar.

Hybrid Marine Propulsion Systems

Hibrit sistemler geleneksel bir dizel motorunu (veya genset) bir elektrikli motor ve bir batarya bankası ile birleştirir. Tek bir tasarım değil, bir yapılandırma spektrumu, her biri farklı gemi türleri ve operasyonel profillere uygundur.

Serik Konsülü

Bir dizi hibritde, dizel motor, şarj eden batarya veya malzeme gücünü doğrudan şarj eden bir elektrikli motora yönlendirir. dizel motor, şarj edilen milden yeterince şarj edildiğinden şarj edilir.

Paralel Hybrid Build

Paralel bir hibritde, dizel motor ve elektrikli motor hem pervane mekanik olarak, genellikle bir şanzıman veya kavrama yoluyla şarj edebilir. Bu, geminin sadece dizel manevraları veya port yaklaşımları sırasında yakıt tüketimini azaltmasını sağlar. Paralel sistemler daha basit ve daha kompakttır.

Hybrid Systems'in Faydaları

Hibrit propulsion ölçülebilir avantajlar sunar.% 10-30 tasarrufları, özellikle de çevrimsel yük kalıpları (örneğin, tugs, ferries, dredgers). NOx, SOx ve katılımcı madde tasarrufu önemli ölçüde azaltılır, hangi yararları ve deniz hayatı sağlar. ek olarak, bataryalar talep üzerine “spinning rezerv” sağlayabilir - birden fazla çalışan jeneratörler ve ilişkili bakım için ihtiyaçlarını azaltır.

Hybrid Systems

Hibrit sistemler geleneksel olanlardan daha karmaşıktır, gelişmiş güç yönetimi ve kontrol yazılımı gerektirir. Üst cephe maliyeti daha yüksektir - genellikle dizel kurulumdan% 20-40 daha fazlası - yaşam döngüsü tasarrufları genellikle yatırımın haklı çıkmasına rağmen. Battery bozulması, termal yönetim ve kıyı şarjı için ihtiyaç duyar (eğer batarya rektörlüğün ızgara gücü ile arzu edilmesi gereken) ele alınması gereken ilave zorluklardır.

Elektrikli Taht Sistemleri

Tam elektrikli gemiler dizel motoru tamamen ortadan kaldırır, bataryalar veya yakıt hücreleri için enerji yoğunluğu nedeniyle daha kısa rotalar sınırlıyken, elektrikli tahrik birkaç segmentte traksiyon kazanıyor.

Battery-Powered Ships

Battery-elektrikli feryatlar en görünür başarı hikayesidir. [Ücretsiz:0]Ampere[Dönemli], 2015'ten beri Norveç'te çalışan bir araba feribotu, büyük bir lityum-iyon batarya paketini kullanıyor ve 6 km boyunca 120 araba ve 360 yolcu taşıyabilir.[Dördüncü yıl boyunca tahmini 1 milyon litrelik bir dizel-elektrikli tugbotları, dünya çapında hizmete girdi.

Yakıt Hücreleri

Hidrojen yakıt hücreleri tamamlayıcı bir elektrik teknolojisidir. Hidrojen ve oksijenden elektrik üretiyorlar, sadece su buharı. Yakıt hücreleri bataryalarından daha yüksek enerji yoğunluğu sunar ve Fincantieri ve diğerlerinden daha uzun süre faydalanabilir.

Shore Şarj Altyapısı Altyapı

Elektrikli gemiler güvenilir, yüksek güç kıyı şarjına erişimli. Bu, dünyanın dört bir yanındaki limanlarda geliştirilmelidir - Norveç'ten Çin'e ABD'ye kadar kullanılan bağlantı ve güç seviyelerinin standartlaşması ( megawatt şarj sistemi MCS gibi) interoperability için kritiktir. Ports, batarya depolama sistemleri ve muhtemelen yerel yenilenebilir nesilden faydalanmalıdır.

Teknolojik Hedefler Araba Kabul

Hibrit ve elektrik sistemlerinin performansı ve maliyeti hızla gelişiyor, çeşitli anahtar alanlarda yenilikler sayesinde.

Battery Kimya

Lityum-iyon aküleri deniz uygulamalarına hükmediyor, ancak yeni kimyagerler ortaya çıkıyor.ETHD:0)Lithium demir fosfat (LFP)) bataryalar yüksek ısı stabilitesi ve uzun döngü ömrü, nikel-manganese-cobalt (NMC) kimyagerler. [NMC) kimyagerler.)[Dönetici bataryalar [Döneticileri)[Döneticileri)[Döneticileri, yüksek enerji yoğunluklarına ve gelişmiş güvenlik sağlarlar.

Güç Yönetimi Sistemleri

Gelişmiş enerji yönetimi yazılımı, dizel jeneratörler, bataryalar ve gerçek zamanlı elektrikli motorlar arasındaki gücü optimize eder. Modern sistemler, GPS rotası verileri, hava tahminleri ve tarihi yük profillerini yakıt tüketimi ve batarya bozulmasını en aza indirmek için optimize eder.END:0)ABB'nin Onboard DC Grid).Wärtsilä's H Verimli Güç Modül)

Hafif Malzemeler

Gemi ağırlığını azaltmak, elektrikli tahrik için kritiktir, daha ağır gemiler daha fazla batarya enerjiye ihtiyaç duyar. Kompozit malzemeler, alüminyum alaşımlar ve gelişmiş çelik notlar, hull inşaat ve süper yapılarda kullanılır. hafif pervaneler, miller ve hatta elektrikli motorlar (yüksek güçlü kalıcı mıknatıslar) genel ağırlık tasarrufuna katkıda bulunur. Örneğin, [[Düzük:0)

Mevcut Uygulamaları Across Gemi Tipleri

Gemiler ve Yolcu Gemileri

Feribotlar, Danimarka, İsveç ve Kanada'daki rotalarla kıyaslanma izin veren, sık sık sık rıhtılı olan kısa, sabit rotalar Finlandiya'da düzenli olarak şarja izin veriyor. Norveç'teki E-ferry filosu sadece onlarca gemiyi, Danimarka, İsveç, Finlandiya ve Kanada'da aşağıdaki gibi - ESDÜŞÜNCÜCÜSÜŞÜNCÜŞÜNCÜCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜK-TRİYESİ-ZCÜK-YÜK-ZAMİRELER - aynı zamanda, Paris'te elektrik enerjisinin de şehire uygun olması için 90.

Tugboats ve Workboats

Tugboats, gemide boş veya yüksek yükte çok fazla boş zaman harcıyor. Hybrid ve elektrikli tugs düşük yük bekleme dönemlerinde batarya gücüne geçebilir, limanlara yakın emisyonları büyük ölçüde azaltır. ”Rotor Tug) konsept ve [[Elektra).

Offshore Support Gemiler

Yakıt ve gaz riglerine hizmet eden deniz tedarik gemileri genellikle dinamik konum (DP) altında çalışır ve aynı anda birden çok iten tanklar gerekir. Hybrid sistemler OSV'lerin şarj edilebilir şarj edilebilir batarya gücü% 30'a kadar yakıt tüketimini azaltır.

Kargo Gemileri

Büyük okyanusun devam eden kargo gemileri için, tam elektrikli elektrifikasyon, batarya ağırlığı ve şarj altyapısı nedeniyle uzak bir umut olarak kalır. Ancak, hibrit sistemler liman emisyonlarını azaltmak ve verimliliği artırmak için tanıtıldı. [FONT:0)Maersk'ın , 30 km'da yeni molatif konteyner gemilerinin bile kısa kıyıda şarj gemilerinin tamamen elektrikle hareket ettiğini kanıtlamaktadır.

Genişleme Kabul Etmeye Karşı Mücadele

Hızlı ilerlemeye rağmen, çeşitli engeller hibrit ve elektrik tahriki norm haline gelmeden önce aşılmalıdır.

Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet

Az önce, yüksek çözünürlükte olan pillerin, elektrik motorlarının ve güç elektroniklerinin maliyeti hala yüksek. Tipik bir feribot için, batarya sistemi yalnızca toplam tahrik maliyetinin% 30-50'si için hesap verebilir.(Toprak ve bakım tasarrufları dahil) 10 yıllık yaşam döngüsü boyunca olumlu olsa da, Norveçli NOx Fonu) yardımcı olmak için sermayeden yoksundur.

Altyapı Altyapı Altyapısı Altyapı Altyapı Altyapı

Shore şarjı liman elektrik şebekelerinde önemli bir yatırım gerektirir. Yüksek güç şarjı (megawatt- seviye) daha büyük gemiler için henüz yaygın değildir. Port yetkilileri, istasyonları şarj etmek için hizmetler ve teknoloji sağlayıcıları ile işbirliği yapmak için, Hidrojen bunkering altyapısının daha az gelişmiştir. Standartlaştırma çabaları, örneğin 370-72.

Battery Durability ve Güvenlik

Deniz ortamları serttir: tuzsu, nem, şok, vibrasyon ve aşırı sıcaklıklar. Battery sistemleri, aşırı ısınmayı önlemek için gelişmiş termal yönetim içermelidir. Yangın güvenliği büyük bir endişedir - lityum-iyon yangınları, deniz kullanımı için sertifikalı ve serbest bırakmalı. Sınıf toplumlar gelişmiş kurallar (örneğin, 0DNV'nin batarya kuralları)

Düzenleme ve Sınıflama Hurdles

Sınıf toplumları, hibrit ve elektrik sistemleri için aktif olarak kurallar geliştiriyor, ancak düzenleyici çerçeve hala grip durumundadır. Bayrak devletler farklı gereksinimlerine sahip olabilir ve IMO düzenlemeleri, liman devleti kontrolleri ve yerel yasaları karmaşıklıkları yaratabilir. Shipyards ve sahipleri bu gereksinimleri dikkatle ilerletmelidir, bu yavaş kabul edilebilir.

Future Outlook

Deniz endüstrisi, daha temiz bir tahrike doğru kararlı ilerliyor. Hybrid ve elektrikli sistemler uzak bir rüya değil - bugün birçok segmentte bir gerçek. Önümüzdeki on yıl bu teknolojilerin hızlı bir genişlemesini görecek.

IMO Düzenleme Sürücüleri

IMO'nun 2050 yılına kadar net-zero emisyonlarının hedefi, yeşil yakıtlarla (örneğin, mol, amonyak, hidrojen) ve elektrikli ve hibrit çözümlere hükmetmesi bekleniyor.

Büyük Gemilerin Hibritlaştırılması

Konteyner gemileri, büyük taşıyıcılar ve tankerler hibrit yapılandırmaları almaya başlıyor - genellikle liman aramaları için bataryalar kullanıyor, yüksek parlaklık ve acil yedekleme. [...]Wärtsilä'in ) daha büyük batarya bankaları için durum azalır.

Özerk ve Elektrikli Enerjiler

Bazı otonom gemiler, örneğin, avanya ([0)) gibi, Finlandiya'da sıfır emisyon ve insansız operasyon kombinasyonu, özellikle de devasa bir elektrik feribotları için kısa deniz taşımacılığını hızlandırabilir.

Yatırım ve İnovasyon Boru Hattı

Büyük deniz motor üreticileri - [[0) Enerji Çözümleri , Wärtsilä,ENFLT:2)ABB[D:3), [[Dönetici:0)Rolls-Royce (mtu)[FLT: 5 ) ve [FLT: 7 )))))))))))))))))) Tüm yüksek oranda hibrit ve elektrikli ürün hatlarına yatırım yapıyor.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Hibrit ve elektrikli deniz tahrik sistemleri artık deneysel değildir - zaten bir tür gemi tipinde emisyonları ve işletme maliyetlerini azaltır ve maliyetlerin, altyapının ve batarya güvenliğinin geleceği gibi sorunlar, yörüngenin değiştirilmesinin en önemli teknolojik değişimlerini deneyimliyor - 21. yüzyıl boyunca daha verimli bir filoya yatırım yapan operatörler ve daha verimli bir şekilde filosuna yatırım yapan limanlar.