Vaasan yliopiston opinnäytteet

Teknillinen tiedekunta, 2017

Rajoitettu
Opinnäytteen kokoteksti
luettavissa vain
Tritonian työasemilla

Vaappo, Tomi

Sähköenergiavarastoja hyödyntävät järjestelmäratkaisut satamissa

Ohjaaja/Valvoja (DI):
Kimmo Kauhaniemi
Tutkinto:
Diplomi-insinööri
Pääaine:
Sähkötekniikka
Koulutusohjelma:
Sähkö- ja energiatekniikan koulutusohjelma (DI)
Tutkielman kieli:
Suomi
Sivumäärä:
81
Maailmalla tiukentuneet ympäristödirektiivit ovat kasvattaneet kiinnostusta ympäris-töystävällistä meriteknologiaa kohtaan. Tämä tarkoittaa kasvavia markkinoita uusille teknologisille sovelluksille meriteollisuudessa. Ympäristömääräykset voidaan saavuttaa energiatehokkailla ratkaisuilla hyödyntämällä uusiutuvia energialähteitä ja sähköener-giavarastoja järjestelmän luotettavuudesta, investointi- ja käyttökustannuksista tinkimät-tä. Hybridikäyttöalukset mahdollistavat sähköenergiavarastojen käytön aluksissa. Sata-mien sähköverkolta vaaditaan tulevaisuudessa myös paljon, sillä satama-alueiden pääs-törajoitukset ovat tiukentuneet ja täten maasähkönsyöttö aluksiin on yleistymässä.

Tämän diplomityön tarkoituksena on etsiä ja vertailla erilaisia satamien sähkönsyöttö-järjestelmäratkaisuja sataman ja aluksen energiavaraston latauksessa sekä esittää toimi-va maasähkönsyöttö aluksen omiin energiatarpeisiin sen satamassa olon aikana. Työssä on käsitelty maasähkönsyöttöjärjestelmää olemassa olevan IEC/ISO/IEEE 80005-1 -standardin pohjalta ja sähkönsyöttöjärjestelmään on lisätty uutena komponenttina säh-köenergiavarasto sekä luotu työn tilaajalle ja helposti varioitavissa oleva moduulimalli. Ratkaisuista on rakennettu PSCAD -simulointimallit Vaasan yliopiston tutkijan toimes-ta. Esimerkkitapauksina työssä esiteltiin Finferriesin sähköautolautta Elektra ja Norjan vuonoilla liikennöivä sähköautolautta Ampere.

Työn tuloksena havaittiin, että satamien infrastruktuurin pienellä päivittämisellä pysty-tään luomaan ympäristöystävällinen maasähkönsyöttöratkaisu riippumatta alustyypistä. Syynä tähän on onnistunut standardin IEC/ISO/IEEE 80005-1 sisältämien vaatimusten keventäminen ilman, että niitä rikotaan. Sähköenergiavarastojen tuominen satamaympä-ristöön todettiin myös hyödylliseksi ratkaisuksi, jolla voidaan vähentää uusiutuvia ener-gialähteitä käyttäen yhä enemmän sataman tuottamia pakokaasupäästöjä. Tulevaisuu-dessa satamat pystyvät toimimaan uusiutuvien energialähteiden ja sähköenergiavarasto-jen avulla omana mikrosähköverkkonaan, jolloin varasyöttönä voidaan käyttää ulkoista maasähköverkkoa.
Avainsanat:
maasähkönsyöttö, moduuli, sähköenergiavarasto, sähkönsyöttöjärjestelmä, HAS, PAS
© Tritonia 2014-2019