首页> 外文OA文献 >Alternative energisystemer for ubemannet overflatefartøy (USV) med tilhørende autonome undervannsfarkoster (AUV)
【2h】

Alternative energisystemer for ubemannet overflatefartøy (USV) med tilhørende autonome undervannsfarkoster (AUV)

机译:无人水面舰艇(USV)的替代能源系统以及相关的自动水下航行器(AUV)

摘要

Gruppen har i løpet av denne rapporten undersøkt mulige energisystemer for et ubemannet overflatefartøy (USV) som sammen med tilhørende autonome undervannsfarkoster (AUV) skal utgjøre et «Subsea Survey System». Nærmere utgreiing ble utført på 4 forskjellige systemer: et helelektrisk system og 3 forskjellige hybridsystem. Hybridsystemene er brenselcelle/batteri, dieselelektrisk og naturgass/batteri. Brenselcelle/batteri hybridsystem ble valgt ut som endelig energisystem. Det ble så laget en mest mulig komplett og detaljert teoretisk modell for det valgte systemet. I alle faser ble det innhentet informasjon fra vitenskapelige artikler og produsenter av forskjellige komponenter. Det ble også gjort egne tekniske beregninger, og konseptuelle tegninger for oppbygning og virkemåte for energisystemet ble laget. I tillegg ble alle alternativene vurdert i forhold til virkningsgrad, effekt på miljøet, levetid, pålitelighet, rekkevidde og økonomi. Det ble også lagt vekt på om teknologien er fremtidsrettet.Brenselcelle/batteri energisystemet ble valgt pga. de potensielle fordelene i forhold til energimengde, rekkevidde, fleksibilitet, miljøvennlighet, og fremtidsrettet teknologi. Hovedutfordringene med dette systemet pr. i dag er kostnader, pålitelighet og levetid. Disse utfordringene vil imidlertid etter all sannsynlighet reduseres i løpet av de neste årene, og kanskje til slutt bli fordeler i stedet for ulemper. Dette avhenger naturligvis av teknologisk utvikling, og dette er direkte avhengig av økonomisk satsing på forskning og utvikling innen brenselcelleteknologi, batteriteknologi, i tillegg til produksjon, lagring og distribusjon av hydrogen. Det er også store rom for forbedringer av den totale virkningsgraden til systemet. Dette vil også avhenge av de ovennevnte faktorene, samt forskning og utvikling innen elektriske komponenter, styringssystemer og tilleggskomponentene til brenselcellene. Av disse er det luftkompressorene som «stjeler» mest energi.Resultatene gruppen kom frem til for brenselcelle/batteri energisystemet var positive i forhold til energimengde, rekkevidde, redundans, og fleksibilitet i forhold til effektvariasjoner. I tillegg benytter systemet særdeles fremtidsrettet teknologi, og det viser stort potensial i forhold til miljøvennlighet. Nøyaktige kostnadsoverslag er ikke mulig med den tilgjengelige informasjonen, men det vil trolig være et relativt dyrt system. Gruppen konkluderer med at resultatene viser at brenselcelle/batteri energisystemet har et stort potensial på en rekke områder, og at videre arbeid, forskning og utvikling av dette systemet kan gi veldig positive resultater.Denne rapporten er rent teoretisk, og tilgjengelig informasjon og tid er begrenset. Det kan derfor med fordel utføres videre arbeid fra grunnlaget som denne rapporten danner, hvor resultatene kan testes og utfylles med ny informasjon, og aller helst praktiske tester. I kapittel 10 gis det et forslag til en trinnvis plan for videre arbeid med brenselcelle/batteri energisystemet. I tillegg diskuteres mulighetene som kan ligge i å designe en større versjon av fartøyet som omhandles i denne rapporten. En større versjon vil kunne tåle tøffere sjø- og vindforhold, i tillegg til å kunne behandle større AUV’er. Dette bekreftes også av fartøyets designer, Stefano Brizzolara ved MIT Sea Grant. Et større fartøy vil naturligvis utvide rekkevidden og bruksområdet til hele «Survey» systemet, og burde følgelig være av stor interesse for den norske olje- og gassindustrien, eller andre som driver «Subsea» aktivitet i havområder med store avstander og relativt tøffe sjø- og vindforhold.
机译:在这份报告中,研究小组研究了无人水面舰艇(USV)可能的能源系统,该系统连同其相关的自动水下航行器(AUV)将构成“海底调查系统”。在4种不同的系统上进行了进一步的阐述:全电动系统和3种不同的混合动力系统。混合动力系统是燃料电池/电池,柴油电和天然气/电池。燃料电池/电池混合系统被选为最终能源系统。然后为所选系统创建了最完整,最详细的理论模型。在所有阶段,都从科学文章和各个组件的制造商那里获取信息。还进行了特殊的技术计算,并绘制了能源系统的结构和运行的概念图。此外,还根据效率,环境影响,寿命,可靠性,范围和经济性评估了所有替代方案。还强调了该技术是否具有前瞻性,因此选择了燃料电池/电池能量系统。在能源数量,范围,灵活性,环境友好性和前瞻性技术方面的潜在好处。这个系统的主要挑战是今天是成本,可靠性和寿命。但是,这些挑战可能会在未来几年内减少,并且最终可能成为收益而不是劣势。当然,这取决于技术发展,这直接取决于对燃料电池技术,电池技术以及氢气的生产,储存和分配进行研究和开发的财政投资。还有很大的空间可以提高系统的整体效率。这也将取决于上述因素,以及对电气组件,控制系统和燃料电池附加组件的研究与开发。其中,空气压缩机“偷走”了大部分能量,该小组得出的关于燃料电池/电池能量系统的结果在能量数量,范围,冗余性以及与功率变化相关的灵活性方面都是积极的。此外,该系统使用了具有前瞻性的技术,在环保方面也显示出巨大的潜力。利用现有信息无法进行准确的成本估算,但这可能是一个相对昂贵的系统。该小组的结论是,结果表明燃料电池/电池能源系统在许多领域都具有巨大潜力,并且对该系统的进一步工作,研究和开发可以产生非常积极的成果。本报告纯属理论性,可用信息和时间有限。因此,有利的是,从该报告的基础上进行进一步的工作,其中可以对结果进行测试并补充新的信息,最好是实际测试。第10章提出了逐步计划,以进一步研究燃料电池/电池能量系统。此外,还讨论了设计本报告中讨论的更大版本船只的可能性。较大的版本将能够承受更恶劣的海风条件,并且能够处理较大的AUV。该船的设计师,麻省理工学院海洋基金会的斯特凡诺·布里佐拉拉(Stefano Brizzolara)也证实了这一点。当然,更大的船只将扩大整个“勘测”系统的航程和范围,因此对于挪威的石油和天然气行业,或其他在距离较远,海陆相对较近的海上地区开展“海底”作业的人来说,应该引起极大的兴趣。风况。

著录项

相似文献

  • 外文文献
  • 中文文献
  • 专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号