Haq, Mohammad Yusqi Shoubil (2025) Optimisasi Strategi Manajemen Untuk Sistem Penyimpanan Energi Hibrida Mandiri Pada Jaringan Kelistrikan Full-Electric Seabus 11-Meter Berdasarkan Prediksi Beban Pulsa Propulsi. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
![[thumbnail of 6022231062-Master_Thesis.pdf]](http://repository.its.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text
6022231062-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (4MB) | Request a copy |
Abstract
Dunia maritim saat ini disibukkan dengan isu pengurangan polusi dari sistem propulsi kapal diesel konvensional. Akibatnya, ada penekanan yang semakin besar pada pengembangan konsep all-electric ship, yang sedang dipertimbangkan dan diimplementasikan secara luas di sektor maritim. Lebih lanjut, untuk menciptakan konsep kapal tanpa emisi, sistem penyimpanan energi atau energy storage system (ESS) berfungsi sebagai suplai energi utama untuk kapal penggerak listrik. Selama operasi variabel yang melibatkan beban pulsa propulsi, ESS yang menggunakan topologi mono sering kali berukuran besar dan dapat merusak sel dari waktu ke waktu. Studi ini mengusulkan sistem penyimpanan energi hibrida atau hybrid energy storage system (HESS) untuk Seabus 11-meter yang dirancang untuk masa operasional 10 tahun sebagai kapal pengangkut kargo lepas pantai dan kapal pendukung yang dikonversi dari sistem propulsi kapal diesel konvensional ke sistem Azipod listrik. Proses optimasi ini difokuskan pada tujuan untuk mengoptimalkan ukuran sistem penyimpanan energi untuk memastikan operasi yang lebih lama dari 72 menit dengan kecepatan 30 knot yang diambil dari penelitian sebelumnya dalam kondisi operasi variabel yang sebelumnya tidak dipertimbangkan. Investigasi komprehensif dilakukan terhadap dampak HESS terhadap biaya instalasi dan berat, dengan tujuan untuk memastikan keselamatan selama operasi Seabus. Analisis ini menyajikan beberapa konfigurasi HESS, menggunakan Lithium Iron Phosphate (LFP) sebagai sel berenergi tinggi atau high-energy (HE) dan superkapasitor, Lithium Ion Capacitor (LIC), dan Lithium Titanium Oxide (LTO) sebagai tiga alternatif sel berdaya tinggi atau high-power (HP). Penting untuk dicatat bahwa desain HESS mendahului konfigurasi aktif-penuh paralel dengan metode manajemen energi berbasis aturan yang memanfaatkan cut-off power antara sel HE dan HP. Dalam studi ini, konfigurasi LFP-LTO adalah desain HESS yang optimal daripada konfigurasi LFP-SC dan LFP-LIC dalam memenuhi semua kriteria optimasi yang ditetapkan dan batasan berat. Studi ini menunjukkan bahwa konfigurasi HESS dapat mencapai 120 menit operasi dengan kecepatan 30 knot.
========================================================================================================================
The maritime world is currently preoccupied with the issue of reducing pollution from conventional diesel ship propulsion systems. Consequently, there is a growing emphasis on the development of all-electric ship concepts, which are being widely considered and implemented in the maritime sector. Furthermore, in order to create a zero-emission ship concept, the energy storage system (ESS) functions as the primary energy supply for all-electric propulsion ship. During variable operation involving pulsed propulsion load, the ESS employing monotype topologies are often oversized and can damage the cells over time. This study proposes a hybrid energy storage system (HESS) for an all-electric Seabus 11-meter designed for a 10-year operational lifespan as an offshore cargo trasport and support ship converted from conventional diesel ship propulsion systems to an electric Azipod system. This optimization process focused on the objective of optimizing the size of the energy storage system to ensure longers operation than 72 minutes at a speed of 30 knots taken from previous studies under variable operating conditions which were not previously considered. A comprehensive investigation is conducted into the impact of the HESS on installation cost and weight, with the objective of ensuring safety during Seabus operation. The analysis presents several HESS configurations, employing Lithium Iron Phosphate (LFP) as the high-energy (HE) cell and supercapacitors, Lithium Ion Capacitor (LIC), and Lithium Titanium Oxide (LTO) as three alternatives of the high-power (HP) cell. It is important to note that the HESS design predates a parallel full-active configuration with a rule-based energy management method that utilizes cut-off power between HE and HP cells. In this particular instance, the LFP-LTO configuration is the optimal HESS design rather than the LFP-SC and LFP-LIC configurations in meeting all established optimization criteria and weight limitations. The study demonstrates that the HESS configuration can achieve 120 minutes of operation with speed of 30 knot.
Actions (login required)
 |
View Item |