Energías renovables en el buque

Abstract

[Resumen] Este trabajo de fin de grado se centra en estudiar la viabilidad técnica, energética y económica de una instalación de producción de energía eléctrica mediante paneles fotovoltaicos en el buque de pasaje “Benchijigua Express”. Primeramente, se explicarán los conceptos básicos por los que se produce energía eléctrica a partir de la radiación solar, destacando el efecto fotoeléctrico. Además, se profundizará mínimamente en el funcionamiento de un panel fotovoltaico y los distintos tipos disponibles en el mercado actualmente. A continuación, se estudiará la radiación solar media en la ruta que realice dicho buque, con el fin de calcular la capacidad de producción de los paneles solares en función del máximo número posible que se pueda disponer en la cubierta de intemperie superior del mismo. Así, se podrá comparar con los consumos realizados por los motores utilizados para generar la misma cantidad de energía eléctrica (previamente calculados en función del motor, el régimen de trabajo y el hidrocarburo utilizado) y conocer el consecuente ahorro de combustible y emisiones que supondría dicha instalación fotovoltaica a bordo. Por otra parte, se estudiará la magnitud y forma de toda la instalación fotovoltaica (más allá de únicamente los paneles) con el fin de poder conocer dos aspectos principales: el espacio ocupado por el sistema fotovoltaico y su consecuente viabilidad; y un precio real de todo el conjunto, que se enfrentará al ahorro generado de forma que se pueda saber el período de amortización de la instalación. Por último, se presentarán unas conclusiones que permitan vislumbrar la viabilidad (o no) de un sistema de producción de energía eléctrica basado en el proceso fotovoltaico, fortaleciendo así el argumento defensor de aquellos que apuestan por la implementación de las energías renovables en el sector marítimo mercante.

[Resumo] Este traballo de fin de grao céntrase en estudar a viabilidade técnica, enerxética e económica dunha instalación de produción de enerxía eléctrica mediante paneis fotovoltaicos no buque de pasaxe “Benchijigua Express”. Primeiramente, explicaranse os conceptos básicos polos que se produce enerxía eléctrica a partires da radiación solar, destacando o efecto fotoeléctrico. Ademais, afondarase minimamente no funcionamento dun panel fotovoltaico e os distintos tipos dispoñibles no mercado na actualidade. A continuación, estudarase a radiación solar media na ruta que realice dito buque, co fin de calcular a capacidade de produción dos paneis solares en función do máximo número posible que se poida dispoñer na cuberta de intemperie superior do mesmo. Así, poderase comparar cos consumos realizados polos motores utilizados para xerar a mesma cantidade de enerxía eléctrica (previamente calculados en función do motor, o réxime de traballo e o hidrocarburo utilizado) e coñecer o consecuente aforro de combustible e emisións que suporía dita instalación fotovoltaica a bordo. Por outra parte, estudarase a magnitude e forma de toda a instalación fotovoltaica (máis alá de unicamente os paneis) co fin de poder coñecer dous aspectos principais: o espazo ocupado polo sistema fotovoltaico e a súa consecuente viabilidade; e un prezo real de todo o conxunto, o cal será enfrontado ao aforro xerado de forma que se poida saber o período de amortización da instalación. Por último, presentaranse unhas conclusións que permitan albiscar a viabilidade (ou non) dun sistema de produción de enerxía eléctrica baseado no proceso fotovoltaico, fortalecendo así o argumento defensor de aqueles que apostan pola implementación das enerxías renovables no sector marítimo mercante.

[Abstract] This end-of-degree work focuses on studying the technical, energy and economic feasibility of a photovoltaic energy production facility on the passenger ship "Benchijigua Express". First, the basic concepts by which electrical energy is produced from solar radiation will be explained, highlighting the photoelectric effect. In addition, the operation of a photovoltaic panel and the different types currently available on the market will be studied in detail. The average solar radiation on the route taken by that vessel shall then be studied in order to calculate the production capacity of the solar panels as a function of the maximum possible number available on the upper weathering deck. Thus, it can be compared with the consumption made by the engines used to generate the same amount of electrical energy (previously calculated depending on the engine, the working speed and the fuel used) and to know the consequent saving of fuel and emissions that such an on-board photovoltaic installation would entail. On the other hand, the magnitude and shape of the entire photovoltaic installation (beyond just the panels) will be studied in order to be able to know two main aspects: the space occupied by the photovoltaic system and its consequent viability; and a real price of the whole, which will face the savings generated so that you can know the depreciation period of the installation. Finally, conclusions will be presented showing the feasibility (or otherwise) of an electricity production system based on the photovoltaic process, thus strengthening the defence argument of those who bet on the implementation of renewable energies in the merchant maritime sector.