[pt] HIBRIDIZAÇÃO DE EMBARCAÇÕES OFFSHORE

[en] HYBRIDIZATION OF OFFSHORE VESSELS

[pt] MARCUS VINICIUS ADORNO BORGES PINTO

[pt] BATERIA

[pt] EFICIENCIA ENERGETICA

[pt] TRANSICAO ENERGETICA

[pt] ARMAZENAMENTO DE ENERGIA

[en] BATTERY

[en] ENERGY EFFICIENCY

[en] ENERGY TRANSITION

[en] ENERGY STORAGE

[pt] Com enfoque na transição energética industrial, com destaque para o setor de transportes, a aplicação da hibridização como forma de otimizar produção energética em embarcações é analisada neste trabalho. Uma embarcação de suporte a plataformas de petróleo teve os dados de operação coletados por 6 meses. Observou-se que esta embarcação realiza operações com alto grau de transiência, o que tende a aumentar o consumo específico dos motores térmicos por operarem fora dos seus pontos ótimos. Um simulador foi criado para comparar as operações coletadas do navio com a de um sistema de geração energética contendo um armazenador de energia, neste caso, baterias de íons de lítio ligadas ao barramento que alimenta os motores elétricos de propulsão, absorvendo as cargas transientes da demanda navio, permitindo que os motores térmicos de geração de energia operassem de forma otimizada relacionada ao consumo Foram sugeridas estratégias com a utilização da média simples e médias móveis de maneira a coordenar a potência dos motores na hibridização mantendo o seu comportamento mais estável e mais próximo da operação com menor consumo específico de combustível. Percebeu-se que, para as operações com maior transiência, em destaque àquelas com realização de posicionamento dinâmico da embarcação, a aplicação da hibridização foi mais eficiente, chegando a uma redução de consumo superando os 30 por cento. Por fim, foi realizado um estudo de caso para a aplicação da hibridização em um mês típico de operação do navio. Após aplicação das simulações, foram obtidos os valores de redução de consumo de 45.701litros/mês, representando uma economia de 22,58 por cento do combustível do navio. Extrapolando a operação para os 10 anos da expectativa de vida útil do sistema, verificou-se a sua viabilidade financeira, com uma economia estimada de 2.761.317,43 reais/ano atrelada à redução de consumo e de custos de manutenção.

[en] With a focus on industrial energy transition, particularly in the transportation sector, this study analyzes the application of hybridization as a means to optimize energy production in vessels. Data from a platform support vessel for oil were collected over 6 months. It was observed that this vessel conducts operations with a high degree of transience, which tends to increase the specific fuel consumption of thermal engines by operating outside their optimal points. A simulator was created to compare the vessel s collected operations with those of an energy generation system containing an energy storage unit—specifically, lithium-ion batteries connected to the bus powering electric propulsion motors, absorbing transient loads from the ship s demand and allowing thermal engines to operate optimally in relation to consumption. Strategies were suggested using simple averages and moving averages to coordinate engine power in hybridization, maintaining their behavior more stable and closer to operation with lower specific fuel consumption. It was noted that for operations with higher transience, particularly those involving dynamic vessel positioning, hybridization was more efficient, resulting in a consumption reduction exceeding 30 percent. Finally, a case study was conducted for the application of hybridization in a typical month of vessel operation. After applying the simulations, consumption reduction values of 45,701liters/month were obtained, representing a 22.58 percent fuel savings for the vessel. Extrapolating the operation for the system s 10-year expected lifespan, its financial viability was confirmed, with an estimated annual savings of 2,761,317.43 reais attributed to reduced consumption and maintenance costs.

SERGIO LEAL BRAGA

SERGIO LEAL BRAGA

GISELE MARIA RIBEIRO VIEIRA

FLORIAN ALAIN YANNICK PRADELLE

MARCO ANTONIO HAIKAL LEITE

ALBINO JOSE KALAB LEIROZ

2025-02-04

2023-10-11

[pt] TEXTO

application/pdf

PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=69257@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=69257@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.69257