Kenan YİĞİT, Bora ACARKAN

GEMİ VE LİMAN ETKİLEŞİMİ İÇİN ÖNERİLEN ENERJİ YÖNETİM SİSTEMİ MODELİNİN İNCELENMESİ

Bu çalışmada, yeni nesil gemi ve liman tasarımı konseptlerine uygulanabilecek ve gemilerin limanda iken alternatif enerji kaynaklarını kullanarak elektrik enerjisi ihtiyacının karşılanmasına imkân tanıyacak bir enerji yönetim modeli önerilmiştir. Bu model ile gemiler limandaki operasyonlarını gerçekleştirirken finansal ve çevresel şartları göz önüne alarak hem kendi jeneratörlerini kullanabilecek hem de ulusal şebekeye etkin bir şekilde bağlanabilecektir. Bu sayede, gemi mürettebatı bulunduğu limanda uluslararası sözleşmelerden kaynaklı çevresel bir kısıtlama var ise bu kuralları karşılamak için en temiz enerji kaynağını seçebilecektir. Çevresel kısıtlamaların karşılandığı bir limanda ise en ekonomik enerji kaynağını kullanarak enerji maliyetlerinde tasarruf sağlayabilecektir. Çalışmada, gemi enerji yönetim modeli ve benzetim çalışması için MATLAB programı kullanılmıştır. Benzetim çalışmasında, kabul edilebilir sonuçlar elde etmek için “M/V İnce Hamburg” isimli yük gemisine ait veriler ile Türkiye ulusal şebekesine ait gerçek veriler dikkate alınmıştır. Sadece kendi jeneratörlerini kullanan gemi ile enerji yönetim sistemine sahip ve ulusal şebekeye bağlanabilen gemi için elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, önerilen sistem ile enerji maliyetinde yaklaşık %46’lık bir tasarruf, CO2 salımında ise yaklaşık %33’lük bir azalma sağlanacağını göstermektedir.

Anahtar Kelimeler:

Gemi, liman, elektrik, akıllı şebeke, enerji yönetimi

AN EXAMINATION OF THE PROPOSED ENERGY MANAGEMENT SYSTEM MODEL FOR SHIP AND PORT INTERACTION

In this study, ship energy management model has been developed to be applied to next-generation ships and port concepts and to supply electrical energy demand of ships from alternative energy sources. With this model, when at ports, ships can use both their generators and national electricity grid considering financial and environmental criteria. Thus, ship crew will be able to select the cleanest energy source to meet the likely requirements arised from any environmental restriction based on international contracts. Ship crew will also be able to select the most economic energy sources, if any environmental criteria has been set at the port. In this study, MATLAB software has been used in ship energy management model and the relevant simulations. In the simulations, the data of “M/V Ince Hamburg” bulk carrier ship and national electricity grid of Turkey have been taken into account to obtain acceptable results. The two types of ships using only own generators and having energy management system and shore-side connection have been compared. The results show that the proposed ship energy management model will save about 46% reduction in energy costs and a reduction of about 33% in CO2 emissions.

Keywords:

Ship, port, electricity, smart grid, energy management,

PDF

___

Ballini, F. ve Bozzo, R. (2015). Air pollution from ships in ports: the socio-economic benefit of cold-ironing technology. Research in Transportation Business & Management, 17, 92-98.
ENTEC UK Limited. (2005). European Commission Directorate General Environment, Service Contract on Ship Emissions: assignment, abatement and market‐based instruments, Task 1: Preliminary Assignment of Ship Emissions to European Countries, Final Report.
EU Directive. (2012). Directive 2012/33/EU of the European Parliament and of the Council, Amending Council Directive 1999/32/EC as regards the sulphur content of marine fuels, 21 November 2012.
Kotrikla, A.M., Lilas, T. ve Nikitakos, N. (2017). Abatement of air pollution at an Aegean Island Port utilizing shore side electricity and renewable energy. Marine Policy, 75, 238-248.
MARPOL. (2011). The International Convention for the Prevention of Pollution from Ships, Consolidated Edition. London: IMO press.
Paul, D., Peterson, K. ve Chavdarian, P.R. (2014). Designing cold ironing power systems: electrical safety during ship berthing. IEEE Industry Applications Magazine, 20(3), 24-32.
Samosir, D.H., Markert, M. ve Busse, W. (2017). The technical and business analysis of using shore power connection in the port of Hamburg. Jurnal Teknik ITS, 5(2), G-350-355.
Saraçoğlu, H., Deniz, C. ve Kılıç, A. (2013). An investigation on the effects of ship sourced emissions in Izmir Port, Turkey. The Scientific World Journal, 2013.
Yiğit, K. ve Acarkan, B. (2018). Exergetic, Energetic and Environmental Dimensions, in I. Dincer, C.O. Colpan, O. Kizilkan (Eds.), The Importance of Ships in the Next-Generation Electric Power Systems, pp. 167-178. London: Academic Press.
İnternet Kaynakları:
Bunker Index. (2017). Gemi Yakıtı Fiyatı Ortalama Değerleri. http://www.bunkerindex.com/prices/indices.php, Erişim Tarihi: 15.07.2018.
Creative IG Tools. (2015). CO2 Emission Conversion Factors Used on the Creative IG Tools for the Purposes of Calculating an Organisation's Carbon Footprint. https://ig-tools.com/files/International_elec_2015.pdf, Erişim Tarihi: 15.07.2018.
DOE - Department of Energy. (2018). What is the Smart Grid? https://www.smartgrid.gov/the_smart_grid/smart_grid.html, Erişim Tarihi: 15.07.2018.
IMO - International Maritime Organization. (2018). Introduction to IMO. http://www.imo.org/en/About/Pages/Default.aspx, Erişim Tarihi: 15.07.2018.
TÜİK - Türkiye İstatistik Kurumu. (2017). Türkiye Elektrik Fiyatları. http://www.turkstat.gov.tr/PreHaberBultenleri.do?id=24637, Erişim Tarihi: 15.07.2018.
WPCI - World Ports Climate Initiative. (2018). Onshore Power Supply. http://www.onshorepowersupply.org/, Erişim Tarihi: 15.07.2018.