GEMİ VE LİMAN ETKİLEŞİMİ İÇİN ÖNERİLEN ENERJİ YÖNETİM SİSTEMİ MODELİNİN İNCELENMESİ

Yıl 2018, , 169 - 181, 26.12.2018

Kenan Yiğit Bora Acarkan

https://doi.org/10.18613/deudfd.495796

Öz

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

Öz

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.

Anahtar Kelimeler

Ship, port, electricity, smart grid, energy management

Kaynakça

• 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.