Булгаков, М. П. та Мельник, О. М. (2025) РОЗРОБЛЕННЯ ЕНЕРГЕТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ ВІТРОВИХ ТА СОНЯЧНИХ ГІБРИДНИХ ЕНЕРГОСИСТЕМ НА МОРСЬКИХ СУДНАХ. Вісник Національного університету водного господарства та природокористування (1(109)). с. 243-256.

Text Vt4202520.pdf Download(511kB)

Анотація

У статті проведено моделювання та оцінку енергетичної ефективності гібридної енергосистеми морського судна, яка поєднує традиційні джерела енергії (дизель-генератори) із відновлюваними джерелами енергії, такими як сонячні панелі та вітрові установки. На основі математичних моделей і симуляцій у середовищі MATLAB/Simulink проаналізовано динаміку енергоспоживання, режимів заряду/розряду акумуляторів, вироблення відновлюваної енергії та її вплив на питомі викиди CO. Запропоновано аналітичні вирази для визначення інтегрального паливного еквіваленту, коефіцієнта навантаження та сумарної ефективності, які дозволяють проводити сценарний аналіз і техніко-економічне обґрунтування гібридних систем. Результати моделювання підтверджують, що гібридизація дає змогу зменшити витрати пального до 25%, а також знижує викиди CO, особливо в умовах пікової генерації сонячної енергії. Описаний підхід забезпечує платформу для подальшої оптимізації конфігурацій енергосистем суден, з урахуванням реальних профілів експлуатації суден і кліматичних умов.

Title in English

DEVELOPMENT OF ENERGY MODELS OF WIND AND SOLAR HYBRID ENERGY SYSTEMS ON MARINE VESSELS

English abstract

This article presents the modeling and assessment of the energy efficiency of a hybrid energy system of a marine vessel, which combines traditional energy sources (diesel generators) with renewable energy sources such as solar panels and wind turbines. Based on mathematical models and simulations in the MATLAB/Simulink environment, the dynamics of energy consumption, battery charge/discharge modes, renewable energy generation and its impact on specific CO emissions are analyzed. Analytical expressions for determining the integral fuel equivalent, load factor and total efficiency are proposed, which allow for scenario analysis and feasibility studies of hybrid systems. The simulation results confirm that hybridization allows for a fuel consumption reduction of up to 25%, as well as a reduction in CO emissions, especially in peak solar power generation conditions. The described approach provides a platform for further optimization of ship power system configurations, taking into account real ship operation profiles and climatic conditions.

Перегляд елементу

Завантажень