РАЗВИТИЕ ПРИБРЕЖНОГО МОРСКОГО ТРАНСПОРТА С ГИБРИДНЫМИ ЭНЕРГОУСТАНОВКАМИ НА ПРИМЕРЕ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО РЕГИОНА

Рассмотрен вариант решения транспортной проблемы г. Владивостока - его загазованности выхлопными газами автотранспорта, высокой плотности движения, транспортных заторов, а также загруженности прибрежных автотрасс юга Приморья за счет развития прибрежного и внутрипортового морского сообщения. Предложены способ и схема силовой комбинированной электроэнергетической установки для судов на подводных крыльях, использование которых позволяет существенно улучшить экологические показатели существующих установок, а также снизить расход горюче-смазочных материалов.Рассмотрены схемы силовых энергоустановок, наиболее перспективные для судов прибрежного и внутрипортового плавания. Показано, что для судов с традиционными дизельными установками целесообразно использовать систему электрического привода гребных винтов судна - гребную электрическую установку с несколькими дизель-генераторами. Отмечается, что при этом наиболее энергоэффективными являются комбинированные электроэнергетические установки, которые могут быть как параллельного, так и последовательного исполнения. В последнем случае судовую электроэнергетическую систему представляется целесообразным выполнять с шинами на постоянном токе. Выполненный экономический анализ показал, что судно с такой установкой имеет наименьшие эксплуатационные затраты. Аккумуляторное судно с нулевыми вредными выбросами в атмосферу имеет набольшую строительную стоимость и наибольшие эксплуатационные расходы при питании от береговой сети. Поэтому такие суда могут использоваться либо при наличии субсидий для компенсации необходимых затрат, либо при наличии ветровых или солнечных электростанций, электроэнергией которых обеспечивается заряд тяговых аккумуляторных батарей. Реализация предложенного варианта, который является конкурентноспособной альтернативой, позволит пассажирам в навигационный период существенно сократить проведенное в пути время благодаря более коротким морским путям при стоимости проезда, не превышающей установленную стоимость на автотранспорте практически по линиям, близким к прямым, по сравнению с извилистыми автодорогами.

гибридные системы, гребная электрическая установка, пропульсивная установка, структурная схема, электрический двигатель

1. Адамчук О. Власти обсуждают очередной мегапроект // Ведомости [Электронный ресурс] / О. Адамчук. - Режим доступа: https://www.vedomosti.ru/economics/articles/2019/08/12/808646-vlasti-obsuzhdayut-megaproekt (дата обращения: 14.01.2021).

2. Логинова В. А. Транспортные проблемы в городе / В. А. Логинова // Молодой ученый. - 2018. - № 21 (207). - С. 60-62.

3. Бирюков В. К. Проблемы транспортных проблем городов и возможные пути их решения / В. К. Бирюков, А. В. Власов, К. Н. Демченко // Международный научно-исследовательский журнал № 2-1 (33) (2015): 27-29.

4. Лобанов Е. М. Транспортные проблемы современных больших городов / Е. М. Лобанов // Транспорт Российской федерации. - 2005. - № 1 (1). - С. 29-31.

5. Веревкин В. Ф. Электроходы на Дальнем Востоке / В. Ф. Веревкин. - Владивосток: МГУ им. адм. Г. И. Невельского, 2006. - 134 с.

6. Бурков А. Ф. Повышение эффективности управления комбинированными энергетическими установками судов / А. Ф. Бурков, В. В. Миханошин, Нгуен Ван Ха // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2020. - Т. 12. - № 2. - С. 381-389. DOI: 10.21821/2309-5180-2020-12-2-381-389.

7. Ерофеев В. Л. Основы энергосбережения. Энергетическая эффективность водного транспорта: монография / В. Л. Ерофеев, В. В. Маркин. - СПб.: Судостроение, 2006 (СПб.: ИПЦ ФГОУ ВПО СПГУВК). - 219 с.

8. Костин А. В. Особенности ценообразования на морском транспорте и способы повышения его экономичности / А. В. Костин // Молодежь и наука: шаг к успеху. - Курск, 2019. - С. 246-249.

9. Jayasinge S. Electro-technologies for energy efficiency improvement and low carbon emission in maritime transport / S. Jayasinge, G. Lokuketagoda, H. Enshaei, V. Shagar, D. Ranmuthugala // 16th Annual General Assembly of the International Association of Maritime Universities. - 2015. - Pp. 119-123.

10. Sciberras E. A. Reducing shipboard emissions-Assessment of the role of electrical technologies / E. A. Sciberras, B. Zahawi, D. J. Atkinson // Transportation Research Part D: Transport and Environment. - 2017. - Vol. 51. - Pp. 227-239. DOI: 10.1016/j.trd.2016.10.026.

11. Миханошин В. В. Комбинированная судовая энергетическая установка / В. В. Миханошин // Интеллектуальный потенциал вузов - на развитие Дальневосточного региона России: материалы X международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Владивосток: Изд-во ВГУЭС, 2008. - Кн. 2. - С. 51-53.

12. Миханошин В. В. Комбинированная энергетическая установка для судов прибрежного плавания / В. В. Миханошин // Вологдинские чтения: сб. материалов науч. конф. - Владивосток: ДВГТУ, 2009. - С. 134-137.

13. Веревкин В. Ф. Возможности использования комбинированных энергоустановок на малотоннажных судах / В. Ф. Веревкин, В. В. Миханошин // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2009. - № 1. - С. 259-262.

14. Миханошин В. В. Комбинированная энергетическая установка судна - электрохода / В. В. Миханошин // Материалы XVI Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Томск: ТПУ, 2010. - Т. 1. - С. 83-84.

15. Autonomous ship project, key facts about YARA Birkeland [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.kongsberg.com/ru/maritime/support/themes/autonomous-ship-project-key-facts-about-yara-birkeland/ (дата обращения: 14.01.2021).

16. ForSea - Zero Emission operation [Электронный ресурс] / ABB official website. - Режим доступа: https://new.abb.com/marine/marine-references/forsea (дата обращения 14.01.2021).

17. Al-Falahi Monaaf D. A. Power Management Optimization of Hybrid Power Systems for Electric Ferries: Doctor of Philosophy Thesis / Monaaf D. A. Al-Falahi. University of Tasmania: Australian Maritime College College of Sciences and Engineering, 2019. - 132 p.

18. Batteries on board ocean-going vessels. - Denmark: MAN Energy Solutions, 2019. - 36 p.

19. Преобразователь частоты CONTROL-A310 380В 3Ф 500кВт 930А общепромышленный G-режим IEK [Электронный ресурс] / IEK official website. - Режим доступа: https://iek-rus.ru/preobrazovatel-chastoty-control-a310-380v-3f-500kvt-930a-obs/ (дата обращения: 02.01.2021).

20. Преобразователь частоты CONTROL-A310 380В 3Ф 75-93кВт 152-176А IEK [Электронный ресурс] / IEK official website. - Режим доступа: https://iek-rus.ru/preobrazovatel-chastoty-control-a310-380v-3f-75-93kvt-152-17/ (дата обращения 02.01.2021).

21. Пат. 2716514 Российская Федерация, МПК В63Н, В60W 20/00. Способ разгона глиссирующего судна / В. В. Миханошин, И. М. Наумов; заяв. и патентообл. МГУ им. адм. Г. И. Невельского. - № 2019112769; заявл. 25.04.2019; опубл. 12.03.2020, Бюл. № 8.

22. Knight S. Digital Age / S. Knight // Electric & Hybrid Marine Technology International. - 2018. - October. - Pp. 30-34.

23. Thornton J. Simply the best! / J. Thornton // Electric & Hybrid Marine Technology International. - 2018. - October. - Pp. 42-46.

24. Gagatsi E. Exploring the potentials of electrical waterborne transport in Europe: the E-ferry concept / E. Gagatsi, T. Estrup, A. Halatsis // Transportation Research Procedia. - 2016. - Vol. 14. - Pp. 1571-1580. DOI: 10.1016/j.trpro.2016.05.122.

25. Jin Z. Hierarchical control design for a shipboard power system with DC distribution and energy storage aboard future more-electric ships / Z. Jin, L. Meng, J. M. Guerrero, R. Han // IEEE Transactions on Industrial Informatics. - 2017. - Vol. 14. - Is. 2. - Pp. 703-714. DOI: 10.1109/TII.2017.2772343.

26. Bassam A. M. An improved energy management strategy for a hybrid fuel cell/battery passenger vessel / A. M. Bassam, A. B. Phillips, S. R. Turnock, P. A. Wilson // International journal of hydrogen energy. - 2016. - Vol. 41. - Is. 47. - Pp. 22453-22464. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2016.08.049.

27. Othman M. Scheduling of power generation in hybrid shipboard microgrids with energy storage systems / M. Othman, A. Anvari-Moghaddam, N. Ahamad, S. Chun-Lien, J. M. Guerrero // 2018 IEEE International Conference on Environment and Electrical Engineering and 2018 IEEE Industrial and Commercial Power Systems Europe (EEEIC/I&CPS Europe). - IEEE, 2018. - Pp. 1-6. DOI: 10.1109/EEEIC.2018.8494363.