طراحی شناور سطحی هیبریدی مبتنی بر پیل سوختی

با توجه به چالش‌های مرتبط با سطح آلایندگی و محدودیت منابع سوخت‌های فسیلی، طراحی، ساخت و بهره‌برداری از شناورهای سطحی تما‌م‌برقی با تکیه بر انرژی‌های پاک در حال توسعه است. از طرف دیگر، با عنایت به ویژگی‌های برجسته سوخت هیدروژن و امکان نیل به سطح آلایندگی صفر در فرآیند تولید آن، در سال‌های اخیر، هیدروژن به عنوان سوخت اصلی آینده، مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. رشد استفاده از هیدروژن در صنعت حمل و نقل الکتریکی نیز قابل توجه بوده است و در صنعت شناورهای سطحی نیز، استفاده از سوخت هیدروژن و توسعه فناوری پیل سوختی توسعه قابل ملاحظه‌ای یافته است. در این مقاله روند طراحی مفهومی شناور سطحی تمام‌برقی هیبریدی مجهز به پیل سوختی، پیشنهاد شده است. در روند طراحی پیشنهادی، به منظور ایجاد یک رویکرد جامع‌نگرانه و سیستماتیک، با بررسی فازهای پروژه‌های معتبر بین‌المللی در حوزه طراحی، ساخت و بهره‌برداری شناورهای سطحی مبتنی بر پیل سوختی، یک فلوچارت طراحی مفهومی ارائه شده است. با استفاده از این فلوچارت و با در اختیار داشتن پارامترهای ورودی شناور سطحی مانند ظرفیت توان، انرژی مورد نیاز در هر سفر، نرخ تغییرات توان بارهای مصرفی، ابعاد شناور، ظرفیت مخازن سوخت، فضای در دسترس، و فناوری‌های در دسترس شامل ماژول‌های پیل سوختی و نحوه ذخیره‌سازی و تامین هیدروژن، می‌توان طراحی پایه سیستم قدرت شناورهای سطحی تمام برقی هیبریدی مبتنی بر پیل سوختی را انجام داد.

fuel cell-based hybrid ship design

considering the challenges related to the level of pollution and the limitation of fossil fuel resources, the design, construction and operation of all-electric ships with on clean energy resources is being developed. on the other hand, due to the prominent features of hydrogen and the possibility of achieving a zero-pollution hydrogen production, , in recent years, hydrogen has received much attention as the main fuel of the future. the growth of the hydrogen usage in the electric transportation industry has also been significant, and in the ships’ industry, the use of hydrogen fuel and the development of fuel cell technology have been significantly developed. in this paper, a conceptual design process of an all-electric fuel cell ship is proposed.to create a comprehensive and systematic approach in the proposed design process, by investigating the phases of internationally recognized projects in the field of design, construction and operation of fuel cell ships, a conceptual design flowchart has been presented. by using this flowchart and having the ship’s input parameters such as power capacity, energy required for each trip, load change rates, ship’s dimensions, fuel tank capacity, available space, and available technologies including fuel cell modules and hydrogen supplyment and storage methods, it is possible to design the basic power system of all-electric hybrid ship based on fuel cell.