Gå rett til innhold
Forside
<
Prosjekter
<
Energy efficient operation of hydrogen powered vessels (HyEff)

Energy efficient operation of hydrogen powered vessels (HyEff)

For å redusere utslipp av drivhusgasser innen skipsfart kreves nye drivstoff. For kortere distanser kan bruk av batteri fungere, mens på lengre distanser er hydrogen et alternativ. Kostnadene ved bruk av hydrogen er høyere enn ved bruk av dagens drivstoff så det er derfor viktig å gjøre skipsfart ved bruk av hydrogen så billig som mulig. Prosjektet ønsker å bidra til dette på flere måter, knyttet opp mot bruk av brenselceller med hydrogen som brensel.

HyEff er et samarbeidsprosjekt mellom NORCE, Corvus Energy Fuel Cell AS, SEAM AS, SinOceanic AS, Topeka AS og de to amerikanske universitetene MIT og University of California (Berkeley). De fire norske industriaktørene bidrar med maritim kompetanse. Univ. of California har spesiell kompetanse rettet mot biler drevet av batteri og brenselceller, og gjennom prosjektet blir denne kompetansen benyttet innen skipsfart.

Elektrifiserte fremdriftssystemer, som brenselceller og batterier, er en lovende løsning for å redusere karbonutslipp i skipsfartssektoren. I en studie har vi gjennomført en omfattende analyse basert på to måneders reelle data om energibehov for et containerskip. Fra denne analysen foreslår vi en ny fler-tidsskala energistyringssystem tilnærming for et hybrid brenselcelle/batteri fremdriftssystem. Denne tilnærmingen muliggjør individuell kontroll av hver brenselcelle-stabel, samtidig som den tar hensyn til tap ved nedbrytning av batteri og brenselceller samt drivstoffkostnader. Ved å utforske forskjellige tidsskalaer har vi vurdert avveiningene mellom tidskompleksitet og systemoptimalitet, noe som har ført til at vi har utviklet en effektiv strategi for energistyring av brenselcelle/batteri hybridskip.

Vi arbeider også med å videreutvikle vårt RIMARC system som predikterer både individuelle bølger og fartøysbevegelser de neste 4 til 10 minuttene i dynamiske posisjoneringsoperasjoner ved bruk av navigasjonsradaren på fartøyet. RIMARC systemet er utviklet i samarbeid med MIT Ocean Research og predikterer bølgekomponenter i form av amplitude, frekvens, bølgenummer og fase. Dette er nok til å gjenskape nøyaktig bølgefasong av individuelle bølger rundt skipet.De samme bølgekomponentene brukes til prediksjon av bølgekrefter og fartøysbevegelser.Hittil er systemet hovedsakelig utviklet for dynamisk posisjoneringsoperasjoner der skipet ligger i ro, men systemet videreutvikles også for friseiling.For å teste ut systemet for friseiling vil vi montere nødvendig utstyr på et containerskip for få tilgang til motorbelastningsvariasjoner og bevegelser i sjøgang for å sjekke og forbedre prediksjonene.Ved å prediktere neste minutters bølger kan man både prediktere optimal hastighet og retning på fartøyet, og redusere belastningsvariasjon i sjøgang ved å tilføre batterieffekt. I tillegg er det ofte mulig spare opptil 10% energi i fint vær ved å kunne optimalisere turtall på propulsorene i forhold til sjøtilstand.

Vi foretar også eksperimentelle studier der vi arbeider for å utvikle metoder for deteksjon av mekanismer som bryter ned hydrogen-brenselceller. De to mekanismene som blir undersøkt er sykling av relativ fukt og temperatur. Det er satt opp systemer for slik sykling i et av Høgskulen på Vestlandet sine laboratorium. Det vil bli utført målinger med optiske fiber, elektriske målinger (impedansspektroskopi) og akustiske målinger (akustisk emisjon) for å identifisere karakteristiske signaturer for denne syklingen, signaturer som kan gjøre det mulig å oppdage og ta bort slik sykling.

Kontaktperson

Geir Nævdal

Forsker I - Bergen

gena@norceresearch.no
+47 51 87 56 30

Prosjektfakta

Navn

Energy efficient operation of hydrogen powered vessels (HyEff)

Status

Aktiv

Periode

15.09.22 - 30.06.25

Sted

Bergen

Totalt budsjett

12.666.000 NOK

Forskningsområder

Forskningsgrupper

Forskningstemaer

Finansiering

Research Council of Norway (RCN)

Prosjekteier

NORCE

Prosjektmedlemmer

Scott Moura
Yuming Liu
Junzhe Shi

Samarbeidspartnere

NORCE, Corvus Energy AS, SEAM AS, SinOceanic AS, Topeka AS, MIT, University of California (Berkeley).
Publikasjoner
Multi-Time Scale Health-Conscious Energy Management for Fuel Cell Hybrid Electric Vessels – Aarsnes, Ulf Jakob Flø. 2024, . NORCE.
Multiple Time Scale Energy Management for a Fuel Cell Ship Propulsion System – Shi, Junzhe; Jiang, Shida; Aarsnes, Ulf Jakob Flø; Nærheim, Dagfinn; Moura, Scott. 2024, . NORCE.
Multiple Time Scale Energy Management for a Fuel Cell Ship Propulsion System – Shi, Junzhe; Jiang, Shida; Aarsnes, Ulf Jakob Flø; Nærheim, Dagfinn; Moura, Scott. 2024, 2024 European Control Conference. UoCB, NORCE, COR.
Se alle publikasjoner på Cristin

Aktuelt

Se alle artikler

Aktuelt

Effekt av elektriske gjerder som barriere mot lakselus

Meninger

Forslag til ny lov om datadeling undervurderer konsekvensene

Prosjekter

Se alle prosjekter
Prosjekter

Implementing Wastewater and Environmental Surveillance for Mpox in Sub-Saharan Africa

Se prosjektet
Prosjekter

HarvRESt - Harnessing the vast potential of Renewable Energy Technologies for sustainable farming

Se prosjektet
Prosjekter

CLIM2Ant

Se prosjektet
Se alle prosjekter

Hold deg oppdatert om forskning og innovasjon fra NORCE

Meld deg på vårt nyhetsbrev
NORCE logo

Kontakt

Postboks 22,
Nygårdstangen
5838 Bergen

Se i kartet

post@norceresearch.no
+47 56 10 70 00

Se alle våre lokasjoner

Personvernerklæring

Bruk av informasjonskapsler

Tilgjengelighetserklæring

Webredaksjon:
redaksjon@norceresearch.no

Faktura

NORCE Norwegian Research Centre

Postboks 22,
Nygårdstangen
5838 Bergen

fakturamottak@norceresearch.no

Organisasjonsnummer: 919 408 049

Ehf-fakturaer formidles automatisk til NORCE-fakturamottak.

Faktura merkes med vårt innkjøpsordrenummer, eventuelt resursnummer/navn på bestiller.

©2024 NORCE
Contact web editor
Tilbake til toppen