Microgrid as a Renewable Energy Option for Ships

Abstract

[ES] En un mundo cada vez más globalizado, la industria marítima se ha posicionado como la columna vertebral del comercio global, transportando aproximadamente el 80% del tonelaje de todos los bienes comercializados mundialmente. Como cualquier otro medio de transporte que utiliza combustibles fósiles, tiene un impacto ambiental significativo. Por este motivo, las emisiones del sector marítimo deben reducirse para reducir así la contaminación del aire y sus efectos en el cambio climático. Esto requerirá una combinación de tecnologías más ecológicas y sistemas con mayor eficiencia energética, donde las fuentes de energía renovable puedan ser implementadas en cualquier nivel, desde grandes buques de carga hasta embarcaciones de recreo o de pesca. En este trabajo, se estudiará la posible configuración del sistema energético basado en tecnologías de energías renovables que permitan a los barcos una navegación duradera. Para realizar este estudio, se llevarán a cabo las siguientes tareas: introducción del concepto de microrred y sus desafíos existentes, resumen sobre la generación distribuida y las fuentes de energía renovable, investigación sobre qué tipos de generación distribuida se pueden aplicar en los buques e investigación de los modelos o conceptos existentes en buques reales, y finalmente, modelado y evaluación de una posible configuración de microrred para buques, analizando las limitaciones de esta.

[EN] Ships are one of the most important means of transport in human history and the backbone of global trade. Despite being the most efficient mode of commercial transport in terms of CO2 emissions per tonne of cargo carried, shipping has a significant environmental impact. Therefore, emissions from the shipping sector must be decreased through a combination of eco-friendly technologies and energy-efficient systems, which help reduce air pollution and climate change impacts. This thesis aims to study the use of microgrids as a renewable energy option for ships. This means investigating possible configurations of energy system based on renewable energy technology that allow ships for a durable traveling. In order to fulfil this, the microgrid concept and its related challenges have been introduced, as well as a review on distributed generation and renewable energy sources. Besides, research on distributed generation and renewable energy sources applied on ships has been carried out, and existing energy system models for real ships have been reviewed. Finally, the implementation of some type of renewable technology explained in the thesis on a small recreational boat and a large cargo vessel has been proposed.