The use of hybrid energy storage systems in commercial vessels and potential contribution to emission reduction in Turkish straits
Ticari gemilerde hibrit enerji depolama sistemlerinin kullanımı veTürk karasularında emisyon azaltımına potansiyel katkısı
- Tez No: 807521
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ CEREN BİLGİN GÜNEY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gemi Mühendisliği, Marine Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gemi ve Deniz Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Açık Deniz Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Bu çalışmada, hibrit enerji depolama sistemlerinin (HESS), ticari gemilerin yardımcı güç sistemleride kullanılması ve manevra ve boğaz geçişlerindeki emisyon azaltımına etkileri incelenmiştir. Tezde önerilen HESS için, kullanılacak batarya tiplerinin özelliklerinin yanı sıra geminin yük karakteristikleri de dikkate alınarak 10 yıllık bir hizmet süresi için uygun batarya grubu belirlenmiştir. Çalışmanın ilk bölümünde, Türkiye'nin iç sularında seyreden ve sıklıkla Çanakkale ve İstanbul boğazlarını kullanan gerçek bir ticari tanker gemisi üzerinde varsayımsal bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda, öncelikle geminin gerçek yakıt tüketim verileri analiz edilerek yerel manevralar ve kanal seyri sırasındaki emisyonlar ve yakıt tüketimi 2 yıllık bazda değerlendirilmiştir. Daha sonra aynı parametreler geminin yardımcı güç sistemi için bir hibrit enerji depolama sistemi olması durumu için değerlendirilmiştir. Bu analizler, ticari gemilerde hibrit yardımcı sistemlerin kullanılmasının yerel emisyonlarda kaya değer bir düşüşe yol açtığını göstermektedir. Çalışmanın ikinci bölümünde, Türkiye'nin en yoğun deniz trafiğine sahip olan İstanbul ve Çanakkale boğazlarının yıllık deniz trafiği verileri kullanılarak, bu boğazlardan geçiş yapan gemilerin yardımcı sistemlerinin operasyonel sürekliliğini sağlamak için iki jeneratörü çalışır durumda tutmak yerine hibrit enerji sistemi kullanmaları halinde boğazlardaki potansiyel emisyon azaltımları hesaplanmıştır. Bu kapsamda; Gemilerde kullanılan hibrit enerji sistemlerinin bileşenleri ve sistem tasarımlarının belirleyici kriterleri kontrol edilmiştir. Batarya-Hibrit sistemlerde kullanılan batarya tipleri, özellikleri ve avantaj/dezavantajları kontrol edilmiştir. Dengelenmesi gereken güç dalgalanmaları gibi mühendislik ve operasyonel zorluklar araştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis use of hybrid energy storage systems (HESS) in commercial ships's auxiliary power system (not for propulsion) was investigated in terms of emission reduction during maneuvering and strait passages. For the HESS proposed in this thesis, the appropriate battery group has been determined for a 10-year service period, taking into account the characteristics of the battery types to be used as well as the load characteristics of the ship. In the first part of the study a hypothetical study was carried out on a real commercial tanker vessel sailing in Turkey's inland waters and frequently using the Çanakkale and Istanbul straits. First of all, the actual fuel consumption data of the ship was analyzed and the emissions and fuel consumption during local maneuvers and channel navigation were evaluated on a 2-year basis. Afterwards, the same parameters were then evaluated for the case of having a hybrid energy storage system for the auxiliary power system on board. These analyses show that the use of hybrid auxiliary systems on commercial vessels leads to a reduction in local emissions. In the second part of the study, using the annual maritime traffic data of the Istanbul and Çanakkale straits, which have the highest maritime traffic in Turkey, the potential emission reductions in the straits were calculated if ships transiting these straits used a hybrid energy system instead of keeping two generators running to ensure the operational continuity of their auxiliary systems. In this context; The components of hybrid energy systems used on-board ships and their decisive criteria have been checked. Battery types which are used in Battery-Hybrid systems have been checked. Engineering and operational challenges such as power fluctuations which must be compensated, have been investigated.
Benzer Tezler
- Engineering M-Si (M:Ag,Cu) thin films as negative electrodes for lithium ion batteries
Lityum iyon bataryalarda negatif elektrot olarak kullanımları için M-Si (M:Ag,Cu) ince filmlerin tasarlanması
BİLLUR DENİZ KARAHAN
Doktora
İngilizce
2016
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜL KELEŞ
- Environmentally friendly components for energy storage devices
Enerji depolama cihazlarında çevre dostu bileşenlerin kullanımı
ELENA STOJANOVSKA
Doktora
İngilizce
2019
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KILIÇ
- Limanlar için bütünleşik yenilenebilir enerji güç sistemlerinin tekno-ekonomik analizi
Techno-economic assessment of hybrid power systems for ports
MEHMET MİRDALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ PELİN BOLAT
- Hibrit araçların bileşenlerinin tasarımı, modellenmesi ve güç yönetim stratejisinin belirlenmesi
Design, modeling and determination of power management strategy of hybrid vehicle components
MURAT FERHAT DOĞDU
Doktora
Türkçe
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSKENDER ATİLLA REYHANCAN
- Lityum iyon piller için üç boyutlu grafen/karbon nanotüp/silisyum nanokompozit anotların geliştirilmesi
Development of three-dimensional graphene/carbon nanotube/silicon nanocomposite anodes for lithium-ion batteries
SELİN DEMİRCİ
Doktora
Türkçe
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN YAVUZ