بهینه سازی انرژی و سرعت کشتی های داخلی با باتری با در نظر گرفتن قیمت دینامیک برق و محیط ناوبری پیچیده

کربن زدایی یک روند در سراسر جهان، به ویژه در صنعت حمل و نقل بوده است. یک کشتی تمام الکتریکی با باتری خالص (AES) ممکن است انعطاف پذیرترین راه برای دستیابی به کربن زدایی کشتی در سال های اخیر باشد. در مقایسه با کشتی های معمولی، هزینه سرمایه گذاری اولیه بالا است و افزونگی انرژی برای کشتی های باتری دار کم است. بنابراین، یک استراتژی مدیریت انرژی که بتواند هزینه عملیات را به حداقل برساند و ایمنی مصرف انرژی را تضمین کند بسیار مهم است. در این مقاله، با توجه به قیمت دینامیک برق و عوامل محیطی، یک روش بهینه سازی مشترک سرعت کشتی و مصرف انرژی برای کشتی های با باتری داخلی پیشنهاد شده است. در مرحله اول، مدل مصرف انرژی با تجزیه و تحلیل تعامل بدنه، موتور محرکه و پروانه ساخته شده است. سپس مدل بهینه سازی سرعت و انرژی برای به حداقل رساندن هزینه عملیات کشتی پیشنهاد می شود. در نهایت، یک تکامل تفاضلی جستجوی همسایگی (NSDE) برای حل مسئله بهینه سازی غیرخطی پیچیده پیشنهادی برای به دست آوردن سرعت و زمان حرکت بهینه دریانوردی اتخاذ می شود. سپس مطالعه موردی با یک کشتی باری واقعی که با باتری کار می کند، اجرا می شود. نتایج نشان می دهد که این روش می تواند مرجعی برای مدیریت بهتر AES با باتری داخلی به اپراتورهای کشتی ارائه کند.

کلیدواژه ها:

کشتی داخلی با باتری ، بهینه سازی سرعت ، قیمت برق دینامیک ، محیط ناوبری ، الگوریتم تکامل دیفرانسیل( DE) ، سیستم یکپارچه قدرت( IPS)