Η Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου (Σ-ΝΜΜ/ΕΜΠ) καλλιεργώντας εδώ και λίγα χρόνια την τεχνολογία του Πλήρως Εξηλεκτρισμένου Πλοίου, μέσω του Κέντρου Αριστείας MARINELIVE που έχει δημιουργήσει, συντονίζει το ερευνητικό έργο “DC-Ship” που χρηματοδοτείται από το πλαίσιο “ΑΡΙΣΤΕΙΑ-Ι” του ΕΣΠΑ (2007-2014) , και το οποίο βαίνει προς την ολοκλήρωσή του.
Η κύρια καινοτομία του έργου “DC-Ship” είναι η σε βάθος διερεύνηση ζητημάτων βελτιστοποιημένου σχεδιασμού και λειτουργίας των υπο-συστημάτων διανομής ηλεκτρικής ενέργειας Συνεχούς Ρεύματος για εμπορικά πλοία, υπό το πρίσμα της εξοικονόμησης ενέργειας, βελτιστοποίησης της απόδοσής τους και της φιλικότητας προς το περιβάλλον.
Για το σκοπό αυτό, έχει καταρτιστεί ένα σχέδιο διεπιστημονικής έρευνας που διαπερνά τις επιστημονικές περιοχές του ναυπηγού μηχανολόγου μηχανικού, του ηλεκτρολόγου μηχανικού και του ενεργειακού μηχανικού, ενώ περιλαμβάνει θεωρητικές αναλύσεις, προσομοιώσεις αλλά και πειραματικές δοκιμές.
(a)
(β)
Σχήμα 1. (α) Τυπική Διαμόρφωση συστήματος ηλεκτρικής πλοίου με ΕΡ και ηλεκτροπρόωση. (β) Διαμόρφωση του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας πλοίου με ΣΡ
Η μόλυνση του περιβάλλοντος και το φαινόμενο θερμοκηπίου στο οποίο συντελεί και η εκπομπή των καυσαερίων από τα πλοία, έχει οδηγήσει σε αυστηρότερους κανονισμούς σε σχέση με τις εκπομπές ρύπων και την εξοικονόμηση καυσίμου.
Με τη σειρά της η ανάγκη για πιο αποδοτικά πλοία, οδηγεί σε αυξημένες απαιτήσεις ώστε όλα τα ενεργειακά συστήματα πάνω στο πλοίο να είναι επίσης αποδοτικά. Εξάλλου, ο εξηλεκτρισμός των συστημάτων του πλοίου, συμπεριλαμβανομένου του συστήματος πρόωσης έχει καταστεί μία δελεαστική εναλλακτική επιλογή για την αύξηση των επιδόσεών του.
Μάλιστα, για συγκεκριμένους τύπους, όσο πιο έντονος είναι ο εξηλεκτρισμός τους (σύμφωνα με την ιδέα του Πλήρως Εξηλεκτρισμένου Πλοίου- All Electric Ship), τόσο πιο πολύ ενεργειακά αποδοτικά αυτά καθίστανται. Σε αυτό το πλαίσιο μία υπο-περίπτωση που τελευταία έχει αρχίσει να έχει ενδιαφέρον είναι η αξιοποίηση τεχνολογίας Συνεχούς Ρεύματος (Direct Current-DC) ιδίως για το δίκτυο διανομής ηλεκτρικής ενέργειας, βλ. Σχήμα 1.
H συγκεκριμένη τεχνολογία προσφέρει εμφανή πλεονεκτήματα, όπως:
• ο συνολικά χρησιμοποιούμενος εξοπλισμός είναι μικρότερων διαστάσεων και μικρότερου βάρους,
• μη κυκλοφορία αέργου ισχύος και μείωση συνολικών απωλειών, με αποτέλεσμα την εξοικονόμηση καυσίμου (που χρησιμοποιείται για την παραγωγή της απαιτούμενης ηλεκτρικής ενέργειας από τις πηγές),
• ο παραλληλισμός των πηγών ενέργειας είναι ευκολότερος και απλούστερος, όπως επίσης και ο συνδυασμός διαφόρων πηγών ηλεκτρικής ενέργειας φιλικών προς το περιβάλλον (πχ. φωτοβολταϊκά, κυψέλες καυσίμου, κλπ) ή αποθήκευσής της (πχ. μπαταρίες) ή ακόμη και η διασύνδεση με το ηλεκτρικό δίκτυο ξηράς (cold ironing),
• η παρακολούθηση και ο έλεγχος του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας γίνονται ευκολότερα,
• εάν το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας Συνεχούς Ρεύματος ενός υπό μελέτη πλοίου σχεδιαστεί προσεκτικά (πρόληψη για την εγκατάσταση του συγκεκριμένου ΣΗΕ στο General Arrangement), τότε και το συνολικό κόστος εγκατάστασης και λειτουργίας μπορεί να είναι σημαντικά χαμηλότερο από το αντίστοιχο Εναλλασσομένου Ρεύματος.
• αξιοποιώντας όλα τα παραπάνω, είναι δυνατόν η απόδοση ενός πλοίου υπό μελέτη να βελτιωθεί σε σημαντικό βαθμό. Χαρακτηριστικό είναι πώς σε τεχνο-οικονομική μελέτη που διεξήχθη συγκρίνοντας τις διαμορφώσεις του σχ. 1 παραπάνω, η διάταξη με ΣΡ βοηθούσε στην εξοικονόμηση 20% περισσότερου χώρου, ήταν κατά 10% ελαφρύτερη και παρουσίαζε 8% λιγότερες απώλειες σε σύγκριση με την κλασσική ηλεκτροπρόωση(Σχήμα 2). 
Σχήμα 2. Σύγκριση συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας ΕΡ και ΣΡ
• Με την αύξηση της απόδοσης του συστήματος, μέσω της βέλτιστης λειτουργίας των γεννητριών καθώς και της εξοικονόμησης όγκου και μάζας, είναι δυνατή η δραστική μείωση των εκπομπών ρύπων.(μείωση των εκπομπών CO2 και των αερίων του θερμοκηπίου-Σχήμα 3).
• Άμεση συνέπεια όλων των παραπάνω, είναι και η καλύτερη κατηγοριοποίηση πλοίων με τέτοια διάταξη, με βάση το δείκτη ενεργειακής απόδοσης EEDI που έχει θέσει ο Διεθνής Οργανισμός Ναυσιπλοϊας(ΙΜΟ), βλ. Σχήμα 4. 
Σχήμα 3. Εκτιμώμενη μείωση εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα για διαμόρφωση δικτύου με ΣΡ
Σχήμα 4. Δείκτης EEDI για διαμορφώσεις ΕΡ και ΣΡ συγκριτικά με τα όρια που έχει θέσει ο ΙΜΟ
Σημειώνεται ότι η έρευνα διεθνώς γύρω από την τεχνολογία Συνεχούς Ρεύματος άρχισε μόλις πρόσφατα να καλλιεργείται καταρχήν για ειδικού τύπου πλοία, ενώ σιγά-σιγά το ενδιαφέρον εξαπλώνεται και στα εμπορικά πλοία που αποτελούν τη ραχοκοκαλιά των θαλασσίων μεταφορών και για τα οποία ήδη διεξάγονται μελέτες με στόχο την ανάπτυξη μεθόδων για τη μείωση των ρύπων τους..
Η Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών του ΕΜΠ (ΣΝΜΜ/ΕΜΠ), συνεκτιμώντας το σημαντικό επιστημονικό αλλά και οικονομικό ενδιαφέρον που ήδη παρατηρείται στην παγκόσμια ναυτιλιακή κοινότητα, βρίσκεται στην αιχμή των εξελίξεων με πλούσια ερευνητική δράση,η οποία περιλαμβάνει δημοσιεύσεις σε διεθνή συνέδρια, επιστημονικά περιοδικά καθώς και προβολή του έργου της, σε αντιπροσώπους του χώρου της Ελληνικής και διεθνούς ναυτιλίας.Ανάμεσα σε αυτές τις δράσεις συγκατέλεγεται και το έργο “DC-Ship”, το οποίο εκτελείται από την ερευνητική ομάδα του Αν. Καθηγητή της ΣΝΜΜ/ΕΜΠ κ. Ιωάννη Προυσαλίδη.
Για περισσότερες πληροφορίες μπορείτε να επικοινωνείτε με τον κ. Ιωάννη Προυσαλίδη, Αναπληρωτή Καθηγητή ΕΜΠ στην ηλεκτρονική διεύθυνση (jprousal [at] naval.ntua.gr), ή να επισκεφθείτε τον ιστότοπο του έργου marineelectrical.gr/index.php/dc-ship-2 ή www.dc-ship.org.
