Joint Industry Project Hybrid 111

>
TNO MARITIME & OFFSHORE
JOINT INDUSTRY
PROJECT HYBRID 111
TNO
INNOVERENDE VOORTSTUWING
Efficiënte voortstuwingssystemen:
innovaties in de voorstuwingstechnologie zorgen voor brandstofbesparingen en lagere emissies door
gebruik te maken van walstroom,
accu's, gasmotoren en elektrische
aandrijvingen. Welke oplossing is
nu het meest efficient?
innovation
for life
SCHERPSTELLEN OP ENERGIE-EFFICIËNTIE
De afgelopen jaren hebben we een stijging
gezien in the ontwikkeling van alternatieve
aandrijfconfiguraties en alternatieve
brandstoffen. Vooral meervoudige kleine
motoren, gecombineerd met elektrische
aandrijving, worden steeds interessanter.
Het gebruik van elektrische aandrijving
biedt de mogelijkheid om het voortdrijvingssysteem voor het daadwerkelijke
gebruik van het schip aan te passen en zo
energie te besparen en emissies te
verlagen. Maar het belangrijkste is een
goed ontworpen voortstuwingssysteem dat
past bij het operationeel profiel van het
schip. Als het niet goed is geëngineerd, kan
het ook bij normaal gebruik niet de
verwachte besparingen realiseren.
OPERATIONEEL PROFIEL
Het operationele profiel van een schip is de
belangrijkste informatie wanneer een
voortstuwingssysteem van een schip wordt
ontworpen. Een hybride systeem kan het
totale energie-rendement verhogen,
hoewel het soms beter is om een conventioneel mechanisch systeem te installeren.
Het beoogd gebruik van het schip is
daarom essentieel bij de keuze van een
systeem. Een duidelijk idee van het
maximaal vereist vermogen, de tijdsduur
dat het vermogen nodig is en de krachtverdeling is daarom belangrijk bij het
ontwerpen van de voorstuwing van het
schip. De combinatie van deze drie is de
input voor de totale brandstof-efficiency
voor een voorstuwingssysteem.
Bovendien, hybride mengvormen bestaan
uit veel verschillende componenten, zoals
motoren, generatoren, elektrische
aandrijvingen, accu's en schakelapparatuur.
Het gedrag van deze individuele onderdelen is vaak wel volledig duidelijk, maar
wanneer ze onderdeel zijn van een
voortstuwingssysteem willen onderdelen
elkaar nog wel eens beïnvloeden. Het
dynamische gedrag van deze systemen
beïnvloedt de totale efficiency. Daarom is
het belangrijk dat het gedrag van de
>
TNO MARITIME & OFFSHORE
Efficiënte voortstuwingssystemen kunnen helpen om de
emissie in deze tak van
industrie te verminderen.
individuele systeemonderdelen in relatie
tot elkaar wordt begrepen.
CALCULATIETOOL HYBRIDE AANDRIJVINGEN
Om hun klanten te kunnen ondersteunen
bij het selecteren van hybride aandrijfsystemen heeft een groep naamhebbende
leveranciers vanuit de Nederlandse
maritieme industrie besloten gezamenlijk
te werken aan calculatieprogramma's die
ze in staat stellen om verschillende
innoverende voortstuwingssystemen te
kunnen simuleren. Met het gebruiksprofiel
als input kan een calculatietool een
kwalitatief en vergelijkend inzicht geven in
de doeltreffendheid van een hybride
systeem. Maritieme bedrijven kunnen deze
tool gebruiken om hun klanten te ondersteunen in hun besluitvorming gedurende
de ontwerpfase.
Er moet wel rekening gehouden worden
met het feit dat de soort besturing van een
hybride aandrijvingssysteem de doeltreffendheid en levensduur van de bestandsdelen beïnvloedt. Bijvoorbeeld de levensduur van accu's wordt aanzienlijk beinvloed
door het aantal lastwisselingen. Een (te)
hoog gebruik van accu’s kan ertoe leiden
dat er vroegtijdig uitgewisseld moet
worden zodat er hoge bedrijfskosten door
ontstaan. En de besturingen moeten ook
vaststellen of het nuttig is om met één of
met meerdere motoren te varen gezien de
geldende effectiviteitseisen. Besturingsstrategieën zijn doorslaggevend om de
gestelde doelen te bereiken.
Het simulatiepakket dat wordt ontwikkeld
geeft informatie over de energiestromen
bij voortstuwingssystemen. Het laat
duidelijk zien hoe de samenstellende delen
elkaar beïnvloeden. Met behulp van het
pakket kunnen systemen worden vergeleken en worden geoptimaliseerd voor
brandstofgebruik of uitstoot van gassen.
DRIE DOELEN
Het Joint Industry Project (JIP) Hybride 111
is een samenwerkingsproject van naamhebbende Nederlandse maritieme leveranciers
en de kennisinstituten TNO en Technische
Universiteit Delft. JIP heeft drie uitkomsten:
een calculatiepakket voor het ondersteunen van besluiten in de ontwerpfase; een
eerste versie van een besturingsstrategie
voor hybride aandrijvingen en de validatie
van het simulatiepakket met metingen op
bestaande schepen.
De zo ontwikkelde kennis kan door
individuele partners worden gebruikt om
hun producten verder te ontwikkelen en
een concurrerend voordeel te behalen ten
opzichte van andere leveranciers.
Het JIP is in april 2014 gestart en de
verwachting is dat het 14 maanden zal
lopen.
Het project wordt financieel gesteund door
het Topconsortium Kennis en Innovatie
Maritiem, een onderdeel van het Ministerie
van Economische Zaken.
Efficiëntie in voortstuwing begint met een slim
ontwerp, gebaseerd op het toekomstige
operationeel profiel van het schip.
TNO.NL
TNO MARITIME & OFFSHORE
Met 3700 TNO experts ondersteunen we de
maritieme en offshore industrie bij het
duurzamer, efficienter en veiliger maken
van hun werk.
TNO Maritime & Offshore
PO Box 49
2600 AA DELFT
Mr. Dan Veen
T +31 88 866 4765
E [email protected]

Download Report