Ahorro de combustible en un caso de uso de un buque con fuentes de energías renovables

Abstract

Mediante el presente trabajo se expone un estudio sobre la viabilidad técnico-económica de la integración de energías renovables en un Buque de Estudio, con el objetivo principal de reducir significativamente el consumo de combustible fósil mediante la cobertura parcial o total de la demanda de potencia auxiliar, tanto en puerto como durante la navegación. Para ello, se realiza primero un análisis comparativo de las diferentes opciones de generación de energía renovable que pueden aplicarse en el entorno marino, valorándose factores como la eficiencia de cada sistema, los costes de instalación y mantenimiento, la facilidad para integrarlo en la estructura del buque y su adaptación a las condiciones de la ruta que sigue el barco. Una vez determinada la tecnología más adecuada se selecciona un buque tipo cuya geometría, perfil operativo y disponibilidad de superficie permitan una integración efectiva de dicha tecnología. A partir de ello, se diseña la instalación renovable adaptada a dicho buque, incluyendo el dimensionamiento, selección de equipos y evaluación de producción energética estimada. El diseño de la instalación se basará únicamente en la elección del inversor junto la sección del cableado puesto que este proyecto es un estudio de ahorro y no un proyecto de ejecución de una instalación fotovoltaica. Finalmente, se compara el desempeño energético y económico del buque con y sin el sistema renovable, estimando el ahorro de combustible, la reducción de emisiones y el retorno de inversión asociado a la implementación del sistema.

This proyect presents a study on the technical and economic feasibility of integrating renewable energies into a research vessel, with the main objective of significantly reducing fossil fuel consumption by partially or totally covering the auxiliary power demand, both in port and during navigation. To this end, a comparative analysis is first carried out of the different renewable energy generation options that can be applied in the marine environment, assessing factors such as the efficiency of each system, installation and maintenance costs, ease of integration into the ship's structure and adaptation to the conditions of the route followed by the ship. Once the most suitable technology has been determined, a ship type is selected whose geometry, operating profile and surface availability allow for the effective integration of this technology. Based on this, the renewable installation adapted to this ship is designed, including sizing, equipment selection and estimated energy production assessment. The design of the installation will be based solely on the choice of inverter and the wiring section, as this project is a study of savings and not a project for the implementation of a photovoltaic installation. Finally, the energy and economic performance of the ship with and without the renewable system is compared, estimating the fuel savings, emissions reduction and return on investment associated with the implementation of the system.