Υβριδικά συστήματα πρόωσης και παραγωγής ενέργειας για πλοία : επισκόπηση τεχνολογιών και σχετικές εφαρμογές

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει τα υβριδικά συστήματα πρόωσης και ενέργειας στα πλοία ως μία από τις πλέον ρεαλιστικές και υποσχόμενες τεχνολογικές λύσεις για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης και τη μείωση των εκπομπών ρύπων στη ναυτιλία. Το ενδιαφέρον για τις τεχνολογίες αυτές ενισχύεται από τις αυξανόμενες περιβαλλοντικές απαιτήσεις και από το διεθνές κανονιστικό πλαίσιο του Διεθνούς Ναυτιλιακού Οργανισμού (IMO), το οποίο περιλαμβάνει δείκτες και μέτρα όπως οι EEDI, EEXI, CII και SEEMP. Η εργασία διερευνά τον ρόλο των υβριδικών συστημάτων στο πλαίσιο της ενεργειακής μετάβασης της ναυτιλίας και αναλύει τη συμβολή τους στη συμμόρφωση με τις σύγχρονες απαιτήσεις απανθρακοποίησης. Μεθοδολογικά, η μελέτη βασίζεται σε δευτερογενή ποιοτική έρευνα και συγκριτική τεχνική αξιολόγηση, μέσω συστηματικής ανασκόπησης της διεθνούς βιβλιογραφίας, κανονιστικών κειμένων του IMO, τεχνικών προδιαγραφών νηογνωμόνων και επιλεγμένων περιπτώσεων εφαρμογής. Η αξιολόγηση των τεχνολογικών λύσεων πραγματοποιείται με βάση τέσσερις κύριους άξονες: την τεχνική ωριμότητα, την περιβαλλοντική αποδοτικότητα, την οικονομική βιωσιμότητα και την κανονιστική συμμόρφωση. Παράλληλα, η ανάλυση εξειδικεύεται ανά τύπο πλοίου, ώστε να αναδειχθούν οι διαφορετικές απαιτήσεις και οι δυνατότητες εφαρμογής των υβριδικών τεχνολογιών σε διαφορετικά επιχειρησιακά προφίλ. Τα ευρήματα της εργασίας δείχνουν ότι τα υβριδικά συστήματα μπορούν να συμβάλουν ουσιαστικά στη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου, στον περιορισμό των εκπομπών CO₂, SOx και NOx και στη βελτίωση της λειτουργικής απόδοσης των πλοίων, ιδίως σε κατηγορίες όπως τα επιβατηγά πλοία, τα ferries, τα ρυμουλκά και τα πλοία υποστήριξης υπεράκτιων εγκαταστάσεων. Αντίθετα, στην ποντοπόρο ναυτιλία η εφαρμογή τους εμφανίζει μεγαλύτερες τεχνικές και οικονομικές προκλήσεις, λόγω των υψηλών ενεργειακών απαιτήσεων και των περιορισμών των σημερινών τεχνολογιών αποθήκευσης ενέργειας. Συμπερασματικά, τα υβριδικά συστήματα δεν αποτελούν καθολική λύση για όλα τα πλοία, συνιστούν όμως κρίσιμη μεταβατική τεχνολογία προς τη ναυτιλία χαμηλών ή μηδενικών εκπομπών, προσφέροντας σημαντικά πλεονεκτήματα ευελιξίας, ενεργειακής διαχείρισης και μελλοντικής προσαρμοστικότητας.