DEVELOPMENT OF COASTAL MARINE TRANSPORT WITH HYBRID POWER PLANTS ON THE EXAMPLE OF THE FAR EASTERN REGION

A variant of solving the transport problem of Vladivostok, namely, its gas pollution by vehicle exhaust gases, high traffic density, traffic congestion, as well as reducing the congestion of coastal highways in the south of Primorye due to the development of coastal and intraport sea traffic is considered. A method and scheme of a power combined electric power plant for the hydrofoil ships, the use of which can significantly improve the environmental performance of existing plants, as well as reduce the consumption of fuel and lubricants, are proposed. The schemes of power plants that are most promising for the coastal and intraport navigation vessels are considered. It is shown that for ships with a traditional diesel installation, it is advisable to use a system of electric drive of the ship’s propellers - an electric propulsion installation with several diesel generators. At the same time, the most energy-efficient are combined electric power plants, which can be made of both parallel and serial types. In the latter case, it is advisable to perform the ship’s electric power system with DC buses. The performed economic calculation has shown that a ship with such installation has the lowest operating costs. A battery vessel with zero harmful emissions into the atmosphere has the highest construction cost and the highest operating costs when powered from the shore mains supply. Therefore, such vessels can be used either if there are subsidies or wind or solar power plants, whose electricity is used to charge the traction batteries. Despite the fact that the proposed option cannot provide year-round transportation of passengers due to the ice situation in winter, its implementation, however, will allow passengers to significantly reduce the travel time during the navigation period. And the cost of travel, due to the shorter sea route in almost a straight line, compared to the road, will not exceed the cost of driving by car.

hybrid systems, electric propulsion installation, propulsion plant, structure diagram, electric

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.