V. Заключение

В данной статье применяется многоцелевая методология двухуровневой оптимизации для первоначальной оптимизации размеров и управления энергопотреблением гибридной судовой двигательной установки. Что касается влияния гибридизации на сокращение выбросов, то из результатов исследования морского вспомогательного судна наблюдаются два основных диапазона. В низком диапазоне снижения выбросов основная причина заключается в повышении эффективности дизельных двигателей. Использование только аккумуляторов для поддержки двигателей является более экономичным и практичным для достижения небольшого целевого показателя снижения выбросов (например, около 10% в данном примере). В широком диапазоне снижение выбросов в основном зависит от количества водорода и береговой электроэнергии, потребляемой для силовой установки. Это согласуется с нашими ожиданиями, но подтверждается оптимизированными результатами, представленными в этой статье.

Что касается рекомендаций по проектированию для приблизительного определения размеров источников питания, то для достижения небольшой цели по сокращению выбросов, как упоминалось выше, дизельные двигатели обеспечивают большую часть максимальной мощности для рейсов в путь и обратно. Аккумуляторы либо обеспечивают полную мощность, заставляя двигатели отключаться в случае низкой потребности в энергии (например, рабочие профили I и III), либо работают альтернативно с двигателями, заставляя их работать на более высокой мощности в случае высокой потребности в энергии (например, рабочие профили II и IV). Для достижения цели по среднему сокращению выбросов (например, ≈50%), дизельные двигатели и аккумуляторные батареи обеспечивают примерно половину максимальной мощности для поездок туда и обратно, в то время как топливные элементы обеспечивают относительно низкую и примерно постоянную мощность в течение всего рейса. Одним исключением является режим работы IV с высокой потребностью в мощности и энергии. В этом случае дизельные двигатели и топливные элементы обеспечивают примерно половину максимальной мощности, и размеры батарей подобраны соответствующим образом. Для достижения цели по снижению выбросов номинальная мощность топливных элементов может быть приблизительно определена по средней мощности. Затем можно было бы подобрать размеры батарей в соответствии с максимальной мощностью и потребляемой энергией. Было бы полезно упомянуть, что точные решения с конкретными характеристиками, приведенные в этой статье, могут быть недоступны на рынке. Однако эти первоначальные решения по размерам приводят к первоначальным рекомендациям по проектированию на ранней стадии проектирования.