Dieselsähköisen laivan pyörimisnopeussäädettyjen voimansiirtokonseptien mallinnus ja vertailu
Tikkanen, Kyösti (2012)
Tiivistelmä
Tässä työssä tutkitaan eri voimansiirtokonseptien vaikutusta referenssitapauksen polttomoottorivoimalaitoksen energiatehokkuuteen ja polttoaineenkulutukseen staattisessa tilan-teessa. Referenssitapaukseksi on valittu ulkomerellä toimiva huoltoalus. Työssä esitellään dieselsähköisen laivan voimansiirtokonseptien toteutusvaihtoehtoja ja luodaan katsaus valittuihin generaattoreihin sekä taajuusmuuttajiin. Voimansiirtokonseptien hankintahintaa arvioidaan saatujen hintatietojen ja aikaisempien tutkimusten avulla. Lisäksi konseptien energian- ja polttoaineenkulutusta arvioidaan vuositasolla staattisessa tilanteessa. Perinteiselle kiinteän pyörimisnopeuden toteutukselle löydettiin haastajia sekä konseptien kuluttaman energian, että polttoaineen kannalta tarkasteltuna.
Lisäksi työssä muodostetaan referenssialusta vastaava yksinkertainen simulointimalli, jolla voidaan arvioida voimalaitoksen tehohäviöitä sekä polttoaineenkulutusta eri ajotavoilla. Simulointimallilla tutkitaan myös energiavaraston tuomia etuja lisäämällä energiavarasto malliin. Mallia simuloitiin paikoitusajossa ilman energiavarastoa, sekä sen kanssa. Energiavaraston avulla saavutettiin merkittävät polttoainesäästöt. In this thesis the effect of power distribution methods to a combustion engine power plant’s efficiency and fuel consumption in a static situation was studied.
For a reference case an offshore support vessel, OSV was chosen. This thesis presents options for power distribution concepts and provides an overview to the selected generators and frequency converters. The acquisition prices for the electricity distribution concepts were evaluated with the available price information and previous research.
A simple simulation model was also built to help evaluate the power losses and fuel consumption of the reference vessel. Also benefits of an energy storage were simulated by adding an energy storage to the model. Model was simulated in a dynamic positioning mode with and without the energy storage. Remarkable fuel savings were achieved with the energy storage.
Lisäksi työssä muodostetaan referenssialusta vastaava yksinkertainen simulointimalli, jolla voidaan arvioida voimalaitoksen tehohäviöitä sekä polttoaineenkulutusta eri ajotavoilla. Simulointimallilla tutkitaan myös energiavaraston tuomia etuja lisäämällä energiavarasto malliin. Mallia simuloitiin paikoitusajossa ilman energiavarastoa, sekä sen kanssa. Energiavaraston avulla saavutettiin merkittävät polttoainesäästöt.
For a reference case an offshore support vessel, OSV was chosen. This thesis presents options for power distribution concepts and provides an overview to the selected generators and frequency converters. The acquisition prices for the electricity distribution concepts were evaluated with the available price information and previous research.
A simple simulation model was also built to help evaluate the power losses and fuel consumption of the reference vessel. Also benefits of an energy storage were simulated by adding an energy storage to the model. Model was simulated in a dynamic positioning mode with and without the energy storage. Remarkable fuel savings were achieved with the energy storage.