doi: 10.52899/24141437_2025_04_445
УДК: 629.5.01

Анализ проектных характеристик грузовых судов с полностью аккумуляторной энергетической установкой

Овчинников К. Д., Цыварев М. В.
Язык статьи:
Ссылка для цитирования: Цыварев М.В., Овчинников К.Д. Анализ проектных характеристик грузовых судов с полностью аккумуляторной энергетической установкой // Труды Санкт-Петербургского государственного морского технического университета. 2025. Т. 4, № 4. С. 445–454. DOI:10.52899/24141437_2025_04_445 EDN: ZYZ

Аннотация

Применение полностью аккумуляторной энергетической установки позволяет обеспечить полноценное выполнение современных экологических требований, что делает создание таких судов очень перспективным. Цель — проанализировать существующие проекты полностью аккумуляторных грузовых судов и выявить ключевые особенности их разработки. Проведены сбор и анализ базы данных, состоящей из 13 проектов грузовых судов с полностью аккумуляторной энергетической установкой. Анализ архитектурно-конструктивного типа судов с классической дизельной энергетической установкой и с полностью аккумуляторной энергетической установкой. Согласно анализу литературы, интерес к проектированию аккумуляторных судов растет. Рассмотренные в работе проекты судов отличаются значительной вариативностью, что говорит об отсутствии единого подхода к проектированию аккумуляторных судов. Применение полностью аккумуляторной энергетической установки является одним из путей к развитию безэкипажного судоходства. Аккумуляторные системы обычно располагаются не внутри корпуса судна, а снаружи в съемных двадцатифутовых контейнерах. Полностью аккумуляторные грузовые суда демонстрируют значительный потенциал для трансформации морского транспорта в направлении экологической устойчивости. Результаты исследования подтверждают возможность их эффективного применения в сегменте фидерных перевозок, где требования к автономности и грузоподъемности сочетаются с жесткими экологическими стандартами. Ключевыми факторами успешного внедрения являются совершенствование аккумуляторных технологий, развитие портовой инфраструктуры для быстрой зарядки и стандартизация проектных решений. Ключевые слова: водный транспорт; грузовые суда; аккумуляторная энергетическая установка; проектные характеристики судов; фидерные перевозки; безэкипажное судовождение; экологические требования ИМО; сравнительный анализ.

Список литературы

1. IMO 2020: Consistent Implementation of MARPOL Annex VI. London: International Maritime Organization (IMO), 2019.
2. 2023 IMO Strategy on Reduction of GHG Emissions from Ships. London: International Maritime Organization (IMO), 2023.
3. Jeong B., Jeon H., Kim S., et al. Evaluation of the Lifecycle Environmental Benefits of Full Battery Powered Ships: Comparative Analysis of Marine Diesel and Electricity // Journal of Marine Science and Engineering. 2020. Vol. 8, N. 8. P. 580. doi: 10.3390/jmse8080580 EDN: CBTVCG
4. Sulligoi G., Vicenzutti A., Menis R. All-Electric Ship Design: From Electrical Propulsion to Integrated Electrical and Electronic Power Systems // IEEE Transactions on Transportation Electrification. 2016. Vol. 2, N. 4. P. 507–521. doi: 10.1109/TTE.2016.2598078
5. Jabari H., Shafiei-Ghazani A., Jabari F., Salarkheili S. A Review on Propulsion Drive Trains of Electric Ships: Structures, Challenges and Opportunities // Journal of Energy Management and Technology. 2024. Vol. 9, N. 1. P. 1–15. doi: 10.1109/ICTEM60690.2024.10631988
6. Ivanov G. All-Electric Cargo Ships Data Analysis and Efficiency vs Fuel Ships Comparison // International Journal of Marine Engineering Innovation and Research. 2022. Vol. 7, N. 1. P. 1–10. doi: 10.12962/j25481479.v7i1.12379 EDN: NECJJY
7. Kortsari A., Mitropoulos L., Heinemann T., et al. Evaluating the Economic Performance of a Pure Electric and Diesel Vessel: The Case of E-ferry in Denmark // Transactions on Maritime Science. 2022. Vol. 11, N. 1. P. 125–136. doi: 10.7225/toms.v11.n01.008 EDN: WIJWDY 452 DOI: https://doi.org/10.52899/24141437_2025_04_445 Transactions of the Saint Petersburg Stat MECHANICAL ENGINEERING Vol. 4 (4) 2025 Marine Technical University
8. Priftis A., Boulougouris E., Theotokatos G., Wang H. Trade-off between modularity and optimisation in the hydrodynamic design of high-speed electric ferries. In: Proceedings of the International Conference on Ships and Offshore Structures ICSOS 2020. Glasgow, 2020. P. 150–160.
9. Ritari A., Mouratidis P., Tammi K. Design Optimization of BatteryElectric Marine Vessels via Geometric Programming // IEEE Access. 2023. Vol. 11. P. 84512–84524. doi: 10.1109/access.2023.3297219 EDN: VINCWW
10. Zin Aung M., Boulougouris E., Nazemian A. Development of Design Configurator Tool for Rapid Initial Design of Fast Zero-Emission BatteryElectric Vessels // Transport Transitions: Advancing Sustainable and Inclusive Mobility. Glasgow, 2025. P. 745-759. doi: 10.1007/978-3-031-89444-2_63
11. Kondratenko A.A., Zhang M., Tavakoli S., Altarriba E., Hirdaris S. Existing technologies and scientific advancements to decarbonize shipping by retrofitting // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2025. Vol. 200. Art. 115430. doi: 10.1016/j.rser.2025.115430 EDN: ARJAXM
12. Афанасьева С.Ю., Кошелев А.В., Чернев П.В. Применение аккумуляторных систем в качестве основного источника энергии на судах // Труды Крыловского государственного научного центра. 2024. Т. 410, № 4. С. 45–53. EDN: JCUVXB
13. China first 120TEU pure electric inland boxship finished sea trial // Xinde Marine News. 2022. [internet] Дата обращения: 08.09.2025. Режим доступа: https://www.xindemarinenews.com/en/ shipbuilding/2022/0922/42017.html
14. Company announces the Greenwater 01, the largest electric freighter in the world // Inspenet. 2023. [internet] Дата обращения: 08.09.2025. Режим доступа: https://inspenet.com/en/noticias/the-greenwater-01-theelectric-freighter
15. Den Bosch Max Groen // Concordia Damen. 2023. [internet] Дата обращения: 08.09.2025. Режим доступа: https://concordiadamen.com/ recent-deliveries/den-bosch-max-groen
16. Equipped with CORNEX batteries! China’s first 3,000-ton rechargeable oil-to-electricity cargo ship launched // CORNEX. 2023. [internet] Дата обращения: 08.09.2025. Режим доступа: https://cornexbattery.com/en/ Index/news_detail/id/1273.html
17. First emission-free inland shipping vessel on energy containers in service // Port of Rotterdam. 2022. [internet] Дата обращения: 08.09.2025. Режим доступа: https://www.portofrotterdam.com/en/newsand-press-releases/first-emission-free-inland-shipping-vessel-on-energycontainers-in-service
18. PortLiner EC110 and EC135 // PortLiner. 2023. [internet] Дата обращения: 08.09.2025. Режим доступа: https://www.portliner.nl/ships/ec110-ec135
19. PortLiner EC52 // PortLiner. 2023. [internet] Дата обращения: 08.09.2025. Режим доступа: https://www.portliner.nl/ships/ec52
20. Ship Showcases Eco-Friendly Tech Innovation // NauticalVoice. 2023. [internet] Дата обращения: 08.09.2025. Режим доступа: https://nauticalvoice.com/tech-innovation-chinas-first-electric-containerships/10111
21. Tvete H. The next Revolt // DNV GL Maritime Impact. 2014. Vol. 12, No. 3. P. 22–25.
22. World’s first pure battery electric tanker “Asahi” completed // e5 Lab.2022. [internet] Дата обращения: 08.09.2025. Режим доступа: https:// e5ship.com/wp-content/uploads/2022/06/2022-03-31_jp.pdf
23. Yara Birkeland // Yara International. 2023. [internet] Дата обращения: 08.09.2025. Режим доступа: https://www.yara.com/news-and-media/ media-library/press-kits/yara-birkeland-press-kit
24. El buque portacontenedores Yara Birkeland alimentado por un sistema de baterías de Leclanché // Sector Marítimo. 2023. [internet] Дата обращения: 08.09.2025. Режим доступа: https://sectormaritimo.es/el-buque-portacontenedores-yara-birkeland-alimentado-por-unsistema