Ψυχρή τροφοδότηση λιμένων (cold ironing) και ανανεώσιμες πηγές ενέργειας Δρ. Θεόδωρος Λίλας – Καθ. Νικήτας Νικητάκος Τμήμα Ναυτιλίας και Επιχειρηματικών Υπηρεσιών Πανεπιστήμιο Αιγαίου Χίος

Περίγραμμα παρουσίασης Εισαγωγή Το σύστημα ψυχρής τροφοδότησης Πρακτικά προβλήματα Εφαρμογές σε άλλα λιμάνια Το Λιμάνι του Πειραιά Εφαρμογή με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Συμπεράσματα

Εισαγωγή «Ψυχρή τροφοδότηση» = σύνδεση όλων των συστημάτων του πλοίου για την διανομή ηλεκτρικής ενέργειας με επίγειες πηγές κατά τη διάρκεια ελλιμενισμού του. Παραδοσιακά, η σύνδεση και χρήση επίγεια παραγόμενης ενέργειας περιοριζόταν σε περιόδους επισκευών των πλοίων, εφόσον υπήρχε διαθεσιμότητα από το ναυπηγείο ή σε εξαιρετικά ασυνήθιστες περιπτώσεις. Οι πρόσφατες εξελίξεις σχετικά με την προστασία του περιβάλλοντος, δείχνουν ότι όλο και περισσότερα πλοία θα τροφοδοτούνται ενεργειακά από την ξηρά, τερματίζοντας τη λειτουργία των διαφόρων πηγών εκπομπής αέριων ρύπων.

Διαδικασία 1/2 Σύνδεση σε ηλεκτρικό δίκτυο και μεταφορά ενέργειας 20-100 kV σε ένα τοπικό υποσταθμό, όπου μετασχηματίζεται σε 6-20 kV. Μέσω καλωδίων, το ρεύμα των 6-20 kV μεταφέρεται από τον υποσταθμό στο σταθμό του εκάστοτε τερματικού του λιμένα. Στον προβλήτα, εάν απαιτείται, γίνεται και η αλλαγή της συχνότητας από 50 Hz σε 60 Hz, ανάλογα με τη συχνότητα που χρησιμοποιεί το πλοίο. Στη συνέχεια διανέμεται σε κάθε προβλήτα του τερματικού. Στον προβλήτα γίνονται όλες οι απαραίτητες μετρήσεις στο ηλεκτρικό ρεύμα.

Διαδικασία 2/2 Για λόγους ασφαλείας χρειάζεται ειδικός εξοπλισμός χειρισμού των καλωδίων. Για παράδειγμα, μπορεί να κατασκευαστεί μία ανέμη για το καλώδιο και επωτίδες, ώστε αυτό να υψώνεται ή χαμηλώνεται προς το πλοίο. Ο εξοπλισμός αυτός μπορεί να είναι είτε ηλεκτρο-μηχανικός είτε ηλεκτρο-υδραυλικός. Επάνω στο πλοίο απαιτείται υποδοχή για τη διασύνδεση. Ανάλογα με την ισχύ του πλοίου το ρεύμα μέσης τάσης, μετασχηματίζεται σε 400 V. Ο μετασχηματιστής μπορεί να τοποθετηθεί ιδανικά κοντά στον κύριο πίνακα διανομής στο μηχανοστάσιο. Τα συστήματα παραγωγής συγχρονίζονται και παραλληλίζονται. Τέλος, η ενέργεια διανέμεται σε όλο το πλοίο και οι ηλεκτρομηχανές τίθενται εκτός λειτουργίας.

Γενική διάταξη* * Αγγελος Γιακουμής ‘Συστήματα Εναλλακτικής Ναυτιλιακής Ενέργειας – Ψυχρή Τροφοδότηση’ Διπλωματική εργασία για το μεταπτυχιακό ΝΑΜΕ -2010

Πρακτικά προβλήματα Συχνότητα Τάση (Μ/Σ επί του πλοίου) Ασφάλεια κατά τον χειρισμό καλωδίων Υ/Τ Διαφορετικοί τύποι πλοίων, πρόσδεση - διασύνδεση

Ηλεκτρική Σύνδεση

Ηλεκτρική Σύνδεση 2/2

Cold Ironing Electrical Power Converter Adjust voltage, frequency, and phase. Provide line isolation, harmonic cancellation, power factor correction.

Διαφορετικοί τύποι πλοίων, πρόσδεση – διασύνδεση (Δεξαμενόπλοιο)

Διαφορετικοί τύποι πλοίων, πρόσδεση – διασύνδεση Containers Bulk Carriers RO - RO

Εφαρμογές σε άλλα λιμάνια Göteborg, Lübeck, Zeebrügge, Ro/ro and/or Kotka, Kemi, Oulu Ferries Juneau, Seattle Cruise Antwerp Container Port of Los Angeles Container Port of Long Beach Container San Fransisco, San Diego ...

Port of Los Angeles

Port of Long Beach

On-board Cable Connection

Gothenburg

Το λιμάνι του Πειραιά

Δραστηριότητα λιμανιού

Μείωση εκπομπής ατμοσφαιρικών ρύπων (Los Angeles)

Ετήσια ποσότητα ρυπογόνων ουσιών Εκτιμώμενοι ρύποι Ακτοπλοϊκά Κρουαζιερόπλοια Ενεργειακές Απαιτήσεις σε kVA 1.500 12.000 Μετατροπή σε kW 1.200 9.600 Διάρκεια ελλιμενισμού σε ώρες 8 Απαιτούμενη Ενέργεια σε kWh 76.800 Επισκέψεις 9.586 902 Συνολική ετήσια απαιτούμενη ενέργεια σε kWh 161.299.200 Συντελεστής NΟx (MT/kWh) 36,4 / 106 Συντελεστής SΟx (MT/kWh) 25,3 / 106 Συντελεστής PM (MT/kWh) 1,3 / 106   Ετήσια ποσότητα ρυπογόνων ουσιών NOx 5.871 MT SOx 4.081 PM 210

Πρότασεις

Λύσεις με μεγάλο εύρος ABB SVC Light with Energy Storage 5-50ΜW Room Cell Module String Storage ABB SVC Light with Energy Storage 5-50ΜW

NAS Battery for Hitachi Automotive Systems Factory

Ευφυής διαχείριση Διαθέσιμες πηγές Ανεμογεννήτριες Φωτοβολταϊκά Κυματική ενέργεια Νέες μπαταρίες Σύστημα Ελέγχου Έλεγχος φορτίων Σταθεροποίηση δικτύου Πολύ υψηλή διείσδυση ΑΠΕ Εξοικονόμηση Παραδείγματα Υδριάδα Πράσινο νησί

Άη Στράτης

Συμπεράσματα Προτάσεις Ασφάλεια Ευφυή δίκτυα για ψυχρή τροφοδότηση Μεγαλύτερο μέρος του πληθυσμού κοντά στη θάλασσα Ανανεώσιμες πηγές στη θάλασσα Έξυπνη διαχείριση ανανεώσιμων Αιολικό, ηλιακό, κυματικό δυναμικό Αισθητικές παρεμβάσεις Βελτίωση περιβάλλοντος