Енергетичні системи морських портів: споживання, оптимізація, декарбонізація

Як працюють енергетичні системи морських портів: баланс споживання, формули оптимізації, відновлювані джерела, приклади розрахунків.

Енергетика морського порту — це ключовий елемент його ефективності та стійкості. Енергоспоживання портових систем включає:

• навантаження кранів і конвеєрів;

• освітлення та вентиляцію;

• насосні станції та енергопостачання суден;

• інформаційні та диспетчерські системи.

Порт без оптимальної енергетики — вузьке місце логістичного ланцюга.

Енергетичний баланс порту

Загальна потреба:

Etotal=Ecranes+Econveyors+Elighting+Epumps+EIT+EOPS

де:

• EOPS— shore power для суден;

• інші терміни — відповідно для обладнання.

Приклад розрахунку

Припустимо:

• Крани: 5 МВт

• Конвеєри: 2 МВт

• Освітлення: 0,5 МВт

• Насоси: 1,5 МВт

• IT-системи: 0,3 МВт

• OPS: 3 МВт

Etotal=5+2+0,5+1,5+0,3+3=12,3 МВт

Якщо порт працює 24 год/добу → E_добу = 12,3 × 24 = 295,2 МВт·год/добу

Оптимізація енергоспоживання

Коефіцієнт ефективності:

де Euseful — енергія, яка реально використана на перевалку вантажу.

Приклад

• E_total = 12,3 МВт

• E_useful = 10 МВт

\eta = \frac{10}{12,3} \approx 0,813 \text{ або 81,3%}

Ціль: η>90% за рахунок цифровізації та відновлюваних джерел.

Декарбонізація

1. Підключення суден через OPS (shore power) → зменшує викиди CO₂ на 70–80%.

2. Використання сонячних панелей та вітроелектростанцій для локальної генерації.

3. Енергоефективні крани та конвеєри з регенерацією енергії.

Для студентів та PhD

• моделювання енергетичних потоків порту;

• цифрові системи управління енергоспоживанням;

• інтеграція ВДЕ в морські порти;

• оцінка ефективності OPS.