آغاز عصر جدید در سفرهای دریایی/ خورشید سوخت آینده کشتی های تفریحی می شود

به گزارش تین نیوز به نقل از تجارت نیوز، صنعت گردشگری دریایی و کشتی های تفریحی به دلیل رشد چشمگیر خود در دهه های اخیر با چالش هایی نظیر افزایش هزینه های سوخت، تبعات محیط زیستی و نیاز به بهره وری بیشتر انرژی روبه رو شده اند. این چالش ها در کنار افزایش آگاهی عمومی درباره تغییرات اقلیمی، موجب شده است استفاده از انرژی های تجدیدپذیر، از جمله سیستم های خورشیدی، به یکی از راهکارهای مهم برای پایداری این صنعت تبدیل شود.

پژوهش اخیر دانشمندان مرکز هوافضای آلمان (DLR) نشان می دهد نصب ماژول های خورشیدی در کشتی های تفریحی می تواند مصرف سوخت را کاهش دهد، بهره وری انرژی را افزایش دهد و از تبعات منفی محیط زیستی بکاهد. این گزارش به بررسی جزئیات این طرح و نتایج شبیه سازی های انجام شده می پردازد.

نصب ماژول های خورشیدی روی بالکن کشتی های تفریحی

دانشمندان مرکز هوافضای آلمان سه رویکرد برای استفاده از سیستم های فتوولتائیک (PV) در کشتی های تفریحی ارائه کردند. یکی از این رویکردها شامل نصب ماژول های خورشیدی روی بالکن کابین های کشتی است. در این طرح، دو پنل خورشیدی با توان 250 وات و راندمان 22 درصد روی هر بالکن نصب می شود:

• یکی از پنل ها روی دیوار شیشه ای بالکن با زاویه 90 درجه قرار می گیرد.

• دیگری با زاویه 30 درجه در زیر بالکن و میان طبقات نصب می شود.

برای نمونه، در کشتی های کروز کلاس هلیوس، که دارای 1655 کابین بالکن هستند، می توان از این طرح بهره گرفت. نصب این سیستم در چنین کشتی هایی می تواند حداکثر توان خروجی 827.5 کیلووات را فراهم کند، که سهم بسزایی در تامین انرژی کشتی خواهد داشت.

دانشمندان برای ارزیابی کارایی این سیستم، عملکرد آن را در دو مسیر دریایی مختلف شبیه سازی کردند:

مسیر دریای کارائیب (مارس 2016)

در این مسیر، شرایط آب وهوایی آفتابی و تابش مناسب، امکان تولید 3.2 مگاوات ساعت برق در روز را فراهم کرد.

در این شرایط، سیستم توانست به تولید 3.8 مگاوات ساعت برق در روز دست یابد.

این نتایج نشان دهنده انعطاف پذیری و عملکرد بالای سیستم خورشیدی در شرایط مختلف جغرافیایی است.

مزیت استفاده از شبکه های جریان مستقیم (DC)

یکی از نکات کلیدی این طرح، استفاده از شبکه های جریان مستقیم (DC) به جای شبکه های جریان متناوب (AC) در کشتی های تفریحی است. انتقال به شبکه های DC نه تنها بهره وری انرژی را افزایش می دهد، بلکه امکان ادغام بهتر سیستم های خورشیدی و ذخیره سازی انرژی را نیز فراهم می کند. در این طرح، شبکه ای با ولتاژ 350 ولت DC در هر عرشه پیشنهاد شده است.

برای اطمینان از جریان انرژی پایدار در شبکه DC، باتری های مناسبی نیز باید در کشتی نصب شوند. شبیه سازی ها نشان دادند که:

در مسیر دریای کارائیب، ظرفیت باتری مورد نیاز 161.4 آمپر ساعت است.

در مسیر نروژ و دانمارک، این ظرفیت به 127.5 آمپر ساعت کاهش یافت.

این باتری ها به ژنراتورهای کشتی، اعم از موتورهای دیزلی یا پیل های سوختی، اجازه می دهند در نقطه عملیاتی بهینه خود فعالیت کنند.

مزایای استفاده از سیستم های خورشیدی در کشتی های تفریحی

کاهش مصرف سوخت

استفاده از انرژی خورشیدی می تواند به میزان قابل توجهی نیاز به سوخت های فسیلی را کاهش دهد و هزینه های عملیاتی کشتی ها را پایین بیاورد.

افزایش بهره وری انرژی

شبکه های DC و سیستم های خورشیدی با کاهش اتلاف انرژی، کارایی کلی کشتی را افزایش می دهند.

کاهش تبعات محیط زیستی

تولید انرژی پاک از خورشید موجب کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و سایر آلودگی های محیط زیستی می شود.

صرفه جویی اقتصادی

کاهش وابستگی به سوخت های فسیلی و بهینه سازی عملکرد انرژی کشتی ها به صرفه جویی اقتصادی منجر خواهد شد.

عملکرد پایدار در شرایط جغرافیایی مختلف

نتایج شبیه سازی ها نشان داد سیستم خورشیدی در شرایط مختلف آب وهوایی عملکرد مطلوبی دارد.

چالش ها و محدودیت ها

با وجود مزایای متعدد، پیاده سازی سیستم های خورشیدی در کشتی های کروز با چالش هایی نیز روبه روست:

هزینه های اولیه نصب: هزینه نصب پنل های خورشیدی و سیستم های ذخیره سازی انرژی ممکن است بالا باشد.

محدودیت فضا: برای کشتی هایی که فضای بالکن محدودتری دارند، ادغام سیستم خورشیدی دشوارتر خواهد بود.

نیاز به نگهداری: برای اطمینان از عملکرد پایدار، سیستم ها به نگهداری و نظارت مستمر نیاز دارند.

پژوهش دانشمندان مرکز هوافضای آلمان نشان می دهد استفاده از سیستم های خورشیدی PV در کشتی های تفریحی می تواند انقلابی در صنعت گردشگری دریایی ایجاد کند. این سیستم ها علاوه بر کاهش مصرف سوخت و تبعات محیط زیستی، بهره وری انرژی کشتی ها را بهبود می بخشند.

به گزارش IE، ادغام ماژول های خورشیدی با شبکه های DC و استفاده از باتری های مناسب، راهکاری پایدار و اقتصادی برای کاهش هزینه ها و تامین انرژی پاک است. اگرچه اجرای این طرح چالش هایی به همراه دارد، اما مزایای بلندمدت آن برای صنعت دریایی و محیط زیست انکارناپذیر است. این رویکرد می تواند به الگویی برای سایر صنایع حمل ونقل تبدیل شود و نقش مهمی در دستیابی به اهداف پایداری جهانی ایفا کند.