Produktionsmetoden av metanol är i dagsläget inte miljövänligt och kräver ytterligare forskning i effektivare framställningsmetoder från förnybara källor, för att minimera dess utsläppsbidrag och göra den oberoende av priset på fossila bränslen. Eftersom vågkraft inte har möjlighet att driva fartyg, är det mer lämpligt att använda energikällan för att indirekt påverka framdrivningen av sjöfarten. Energin som tas tillvara med vågkraft kan exempelvis användas för att generera elektricitet eller andra bränslen, som fartyg sedan kan utnyttja.
34
Referenser
ABB, 2009. Teknisk information – IEC 60034 - 30 - standarden om verknigsgradklasser för AC-motorer för lågspänning.
http://www02.abb.com/global/seabb/seabb364.nsf/0/6434c24e0f468e9bc125766a00356e7f/$f ile/nya+verkningsgradsklasserna+rev+a+2009.pdf (Hämtad 2015-05-01).
ABB, 2010. Azipod XO-The new generation Azipod takes podded propulsion to a new level.
Apazidis, Nicholas. 2008. Mekanik I: Statik och Partikeldynamik, s 30, 183, 250. Narayana Press, Denmark.
Aschan, Richard. 2012. SECA 2015: utmaningar för den Finska sjöfarten inom området, s13.
Åbo: Yrkeshögskolan Novia.
Aubry, Jucicaël., Hamid, Ben A., Multon, Bernard., Babarit, Aurélien., och Clément, Alain.
2013. Wave Energy Converters, in Marine Renewable Energy Handbook, s 1. USA: John Wiley & Sons, Inc., Hoboken.
Brynolf, Selma., Fridell, Erik. och Andersson, Karin. 2014. Environmental assessment of marine fuels: liquefied natural gas, liquefied biogas, methanol and bio-methanol. Journal of Cleaner Production, (74), s 86–95.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959652614002832 (Hämtad 2015-03-31).
Bunker World, 2015. Fuel prices: Rotterdam.
http://www.bunkerworld.com/prices/port/nl/rtm/ (Hämtad 2015-04-17).
Chryssakis, Christios., Balland, Océne., Tvete, Hans A., Brandsäter, Andreas., 2014.
Alternative fuels for shipping, s 1–28.
http://www.dnv.com/binaries/PositionPaper_AltFuels_280214_tcm4-592866.pdf (Hämtad 2015-04-01).
Ciftci, Aysegul., Sezgi, Asli. och Dogu, timur. 2010. Nafion-incorporated silicate structured nanocomposite mesoporous catalysts for dimethyl ether synthesis, (49), s 6753–6762.
Industrial and Engineering Chemistry Research.
Cohen, Ira M., och Kundu, Pijush K., 2011. Fluid Mechanics, s 148, 254, 265, 275.
http://www.sciencedirect.com.focus.lib.kth.se/science/book/9780123821003 (Hämtad 2015-04-15).
CRC Handbook of Chemistry and Physics. 2014-2015. Section 14 Properties of seawater.
http://www.hbcpnetbase.com.focus.lib.kth.s (Hämtad 2015-04-16).
Cruz, João. 2008. Ocean Wave Energy Current Status and Future Prespectives, s 1 & 397.
Springer-Verlag: Berlin.
35
Dolan, G. A., 2010. Methanol Production and Utilization. Biomass to Biofuels: Strategies for Global Industries, s 435–436.
http://onlinelibrary.wiley.com.focus.lib.kth.se/doi/10.1002/9780470750025.ch21/summary (Hämtad 2015-03-01).
Ecotraffic, 2007. Användning av metanol som drivmedel i fordon, s 2-5.
http://www.ecotraffic.se/media/5707/21.__2007__anv_ndning_av_metanol_som_drivmedel.p df (Hämtad 2015-03-02).
Energimyndigheten, 2014. Kortsiktsprognos: Över energianvändning och energitillförsel år 2014-2016, s 23-24. Stockholm: Energimyndigheten.
Environmental modelling center, 2014. Index of pub history
waves.http://polar.ncep.noaa.gov/pub/history/waves/ (Hämtad 2015-04-14).
Fagerlund, Per. och Ramne, Bengt. 2013. WP 9 Summary Report- Effship Project Summary and Conclusions, s 15-21, 76-77. Göteborg.
Falnes, Johannes. 2007. A review of wave-energy extraction. Marine Structures, s 185–201.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0951833907000482 (Hämtad 2014-04-16).
Gode, Jenny., Martinsson, Fredrik., Hagberg, Linus., Öman, Andreas., Höglund, Jonas. &
Palm, David., 2011. Miljöfaktaboken 2011, Uppskattade emissionsfaktorer för bränslen, el, värme och transporter, s 54. http://www.sivl.ivl.se/download/18.372c2b801403903d2751c03/
(Hämtad 2015-03-03).
Gröndahl, Fredrik. och Svanström, Magdelena., 2011. Hållbarutveckling: En introduktion för ingenjörer och andra problemlösare s 11-45. Liber: Kroatien.
Hekkert, Marko P., Hendriks, Franka J., Faaij, Andre P. C. och Neelis, Maarten L. 2005.
Natural gas as an alterna- tive to crude oil in automotive fuel chains well-to-wheel analysis and transition strat- egy development. Energy Policy, 2005, 33(5), 579–594.
Högblom, Marcus. Personlig kommunikation. (2015-05-05) & (2015-05-06).
IMO, 2014. RESOLUTION MSC.367(93). Amendments to the international code for fire safety systems.
http://www.imo.org/KnowledgeCentre/IndexofIMOResolutions/MSC%20Resolutions/MSC%
20367%2093.pdf (Hämtad: 2015-03-30).
IMO, 2015a. Sulphur oxides (SOx) – Regulation 14.
http://www.imo.org/OurWork/Environment/PollutionPrevention/AirPollution/Pages/Sulphur-oxides-(SOx)-%E2%80%93-Regulation-14.aspx (Hämtad 2015-02-10).
IMO, 2015b. Safety of ro-ro ferries. Tillgänglig på:
http://www.imo.org/OurWork/Safety/Regulations/Pages/RO-ROFerries.aspx. (Hämtad 2015-03-05).
36 IMO, 2015c. Nitrogen Oxides (NOx) – Regulation 13.
http://www.imo.org/OurWork/Environment/PollutionPrevention/AirPollution/Pages/Nitrogen -oxides-%28NOx%29-–-Regulation-13.aspx (Hämtad 2015-03-21).
IVL Svenska Miljöinstitutet, 2014. Energieffektiv svensk sjöfart, s 1. Göteborg: IVL Svenska miljöinstitutet.
Jamali, M., Lawrence, G.A., and Maloney, K., 2002. Fate of methanol spills into rivers of vary- ing geometry, s 10-11. Niagara: CSCE/EWRI Envir.Engin.Conf.
Johansson, Marcus., 2011. Prediktering av fartygs bränsleförbruukning i varierande sjötillstånd. Kungliga Tekniska Högskolan: Stockholm-Norrköping.
Kemikalieinspektionen, 2014. Tillstånd för särskilt farliga kemikalier.
http://www.kemi.se/sv/Innehall/Lagar-och-andra-regler/Dags-att-klassificera-och-marka-om-kemiska-produkter/Tillstand-for-sarskilt-farliga-kemikalier/ (Hämtad 2015-03-18).
Kågeson, Per. 2012. Sjöfartens långsiktiga drivmedelsförsörjning. Stockholm: Kungliga Tekniska Högskolan.
Lei, Zhigang., Zhiwu, Zou., Chengna, Dai., Qunsheng, Li. och Biaohua, Chen. 2011.
Synthesis of dimethyl ether (DME) by catalytic distillation.
http://www.sciencedirect.com.focus.lib.kth.se/science/article/pii/S0009250911001291 (Hämtad 2015-03-24).
Lock, Lillie Marlén. 2013. Future fuel for worldwide tanker shipping on spot market, s 25-40.
http://kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:618595/FULLTEXT01.pdf (Hämtad 2015-04-10).
Liu, Jie., Shenghua, Liu., Li, Yi., Yanju, Wei., Li, Guangle., Zhu, Zan. 2010. Regulated and nonregulated emissions from a dimethyl ether powered compression ignition engine. Energy and Fuels, (24), pp. 2465–2469.
Li-Wang, Su., Xiang-Rong, Li. och Zuo-Yu, Sun. 2013. Energy Policy: The consumption, production and transportation of methanol in China: A review. Elsevier B.V., Lyngby, Danmark.
Lundstedt, Staffan, 2003. Analysis of PAHs and their transformation products in contaminated soil and remedial processes. Umeå: Umeå universitetet.
Methanex, 2015. Methanex monthly average regional posted contract price history.
https://www.methanex.com/sites/default/files/methanol-price/MxAvgPrice_Mar%2027%202015.pdf (Hämtad 2015-04-07).
Michel, Walter H. 1999. Sea spectra revisited, s 212-213.
http://bentley.ultramarine.com/hdesk/document/papers/sea_spectra_revisited.pdf (Hämtad 2015-04-13).
37
Naturvårdsverket, 2007a. Miljödifferentiering av det svenska sjöfartsstödet, s 46-47.
Stockholm: Naturvårdsverket.
Naturvårdsverket, 2007b. Oavsiktligt bildade ämnens hälso- och miljörisker: en kunskapsöversikt., s 57,85.
http://www.naturvardsverket.se/Nerladdningssida/?fileType=pdf&downloadUrl=/Documents/
publikationer/620-5736-7.pdf (Hämtad 2015-02-25).
Naturvårdsverket, 2010. Miljökostnader för sjöfartens avgasutsläpp: Ekonomiska konsekvenser.
http://www.naturvardsverket.se/Nerladdningssida/?fileType=pdf&downloadUrl=/Documents/
publikationer/978-91-620-6374-0.pdf (Hämtad 2015-04-12).
Naturvårdsverket, 2014. Beräkna dina luft- och klimatutsläpp.
http://www.naturvardsverket.se/Stod-i-miljoarbetet/Vagledningar/Luft-och-klimat/Berakna-utslapp-av-vaxthusgaser-och-luftfororeninga/ (Hämtad 2015-04-08).
Naturvårdsverket, 2014a. Transporter och trafik. http://www.naturvardsverket.se/Miljoarbete-i-samhallet/Miljoarbete-i-Sverige/Uppdelat-efter-omrade/Transporter-och-trafik/ (Hämtad 2015-02-20).
Naturvårdsverket, 2015. Fossila bränslen. http://www.naturvardsverket.se/Miljoarbete-i-samhallet/Miljoarbete-i-Sverige/Uppdelat-efter-omrade/Energi/Fossila-branslen/ (Hämtad 2015-04-20).
Newman, John Nicholas. 1977. Marine Hydrodynamics - 2. Model Testing., s 22-23.
http://app.knovel.com/hotlink/pdf/id:kt006O3DJE/marine-hydrodynamics/model-testing (Hämtad 2015-04-15).
Norden, 2014. SPIRETH- End of Projekt Report, s 1-27.
http://www.dendanskemaritimefond.dk/public/dokumenter/2013/2013-018/Final-report-SPIRETH%20Energy%20Transport%2020140228.pdf (Hämtad 2015-03-23).
MAN Engines, 2010. Low speed engines.
http://www.mandieselturbo.com/engines/TwoStrokeLowSpeedPropEngines.asp?model=S60 MC-C7&cylinder=7 (Hämtad 2015-03-15).
MARPOL ANNEX 13, 2008., s 19-20.
http://www.imo.org/OurWork/Environment/PollutionPrevention/AirPollution/Documents/Air pollution/Resolution MEPC.176(58) Revised MARPOL Annex VI.pdf (Hämtad 2015-02-20).
Methanol Institute, 2011. Methanol basics. http://www.methanol.org/Methanol-Basics.aspx (Hämtad 2015-03-10).
Mikkelsen, Mattias., Nilsson, Andreas., Westberg, Jacop. 2010. Bränsleövergångar:
Miljölagstiftningarnas inverkan på fartygsdriften, s 17-18. Kalmar: Linneuniversitet.
38
Miljöministeriet, 2014. Östersjön och havsvården. http://www.ym.fi/skyddetavostersjon (Hämtad 2015-02-20).
Moradi, Gholamreza., Ahmadpour, Javad., Nazari, Mahdi., Yaripour, Ferydon. 2008. Effects of feed composition and space velocity on direct synthesis of dimethyl ether from syngas.
Industrial and Engineering Chemistry Research, 47 (2008), s 7672–7679. http://umu.diva-portal.org/smash/get/diva2:143820/FULLTEXT01 (Hämtad 2015-03-30).
Preem, 2014. IF 308 CR. http://www.preem.se/globalassets/foretag/produkter--tjanster/produktblad/i/if_380_cr.pdf (Hämtad 2015-03-10).
Raichlen, Fredric. 2012. MIT Press Essential Knowledge : Waves. Cambridge, MA, USA:
MIT Press, s 5-9, 18, 87-89.
Ramne, Bengt. Scandinaos AB & Professor vid Chalmers tekniska högskola, 2014. Personlig kommunikation (2015-04-17).
Riksbanken, 2015. http://www.riksbank.se (Hämtad 2015-04-07).
Siegel, Stefan G. 2008. Cyclical wave energy converter. US Patent no:8100650.
http://www.google.com/patents/EP1878914A2?cl=en (Hämtad 2015-04-13).
Siegel, Stefan G. 2006. Vortex shedding cyclical propeller. US Patent no:7762776.
http://www.google.com/patents/EP1835173B1?cl=en (Hämtad 2015-04-13).
Siegel, Stefan G., Jeans, Tiger. och McLaughlin, T.E. 2011. Deep ocean wave energy conversion using a cycloidal turbine. Applied Ocean Research, 33(2), pp.110–119.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141118711000058 (Hämtad 2015-04-20).
Sjöfartsverket, 2009. Konsekvenser av IMO:s nya regler för svavelhalt i marint bränsle. s 20.
http://www.sjofartsverket.se/upload/Listade-dokument/Rapporter_Remisser/SV/2009/Konsekvensanalys.pdf (Hämtad 2015-02-15).
SMHI, 2014. Vindvågor. http://www.smhi.se/kunskapsbanken/oceanografi/vindvagor-1.1748 (Hämtad 2015-04-15).
SPIRETH, 2014. SPIRETH- Methanol as Marin Fuel. http://www.spireth.com (Hämtad 2015-03-23).
Stenhede, Thomas. 2015. Personlig kommunikation (2015-03-10) & (2015-04-23).
Stena Line, 2015. Typer av fartyg. Tillgänglig på: http://www.stenaline.com/fakta-om-oss/rutter/fartygs-typer. (Hämtad 2015-05-13).
TA-Driftteknik, u. å. Motortekniska grunder. s 17-21.
http://www.ta-driftteknik.se/pdf%20filer/Kap%202%20Motortekniska%20grunder.pdf (Hämtad 2015-03-04).
39
Transportstyrelsen, 2014. Tillsyn och efterlevnad av de skärpta reglerna för svavelhalt i marint bränsle: Slut Rapport. s 6-18. Stockholm: Transportstyrelsen.
Trafik analys, 2013. Konsekvenser av skärpta regler för svavelhalten in marint bränsle-Slut redovisning, s 7-31, 81. Stockholm: Trafik analys.
Wallenius, 2007. M/V Fidelio latest addition to the Wallenius Lines-fleet.
http://www.walleniuslines.com/News/News-archive/2007/ (Hämtad 2015-03-14).
Wallenius, 2008. M/V Fidelio.
http://www.walleniusmarine.com/Global/Fleet_fact_sheets_PDF/Fidelio%204445.pdf (Hämtad 2015-03-15).
Westerdal, Per. 2015, Wallenius Wilhelmsen Logictics AB. Personlig kommunikation (2015-03-12).
Vrooman, Daniel. 1858. Vibrating Propeller.US Patent no: 22097.
http://www.uspto.gov/patents-application-process/search-patents (Hämtad 2015-04-20).
40
Bilaga I De tekniska egenskaperna av M/V Fidelio
Figur 11: M/V Fidelio (Wallenius, 2008).
De tekniska egenskaperna för M/V Fidelio presenteras i Tabell 10.
Tabell 10: De tekniska egenskaperna av referensfartyget M/V Fidelio (Wallenius, 2008; Westerdal, 2015).
Egenskaper Värde och specifikationer
Huvudmotor B&W 7S60MC-C
Maximum axeleffekt 15 807 kW vid 105 RPM
Hjälpmotorer (2) STX-MAN-B&W 9SL21/31
Effekt av varje hjälpmotor 1 700 kW
Dödvikt vid maximum djupgående 30 137 t
Djupgående (design/max) 9,5 m/11,3 m
Längd 227,8 m
Bredd 32,26 m
Tankvolym (HFO) 5 222 m3
Tankvolym (MGO) 401 m3
Hastighet (fullastad) 19 knop
41
Bilaga II Matlab-kod för beräkningar av emissioner, effekt och kostnader för metanol och tjockolja
Tjockolja
%% Effektberäkningar till fartygsmotor med HFO clc, clear all, close all
Pmax= 15807; % Den maximala axeleffekten i motor [kW]
SFOC= 0.17; % Den specifika br‰nsle fˆrbrukningen [kg/kWh]
dens= 990; % Densitetn av HFO [kg/m^3]
T= 6000; % De Ârliga driftimmarna [h/Âr]
Pris=2.82*1000; % Priset av HFO [SEK/m^3]
eHFO=40.6*10^6; % EnergiinnehÂllet i tjockoljan [J/kg]
mprickfart = Pmax * SFOC; % Br‰nslefˆrbrukningen i fartygsmotor [kg/h]
v= mprickfart/ dens; % Br‰nslefˆrbrukningen i fartygsmotor i volym [m^3/h]
mprick = mprickfart/3600; % [kg/s]
P=eHFO*mprick; % Den tillfˆrda effekten vid maximal motoreffekt [W]
mHFO= mprickfart * T; % Den Ârliga br‰nslefˆrbrukningen [kg/Âr]
vHFO= mHFO / dens; % Br‰nslefˆrbrukningen i liter per timme [m3/Âr]
%% Driftkostnader fˆr HFO
KostnadHFO= vHFO*Pris; % Den Ârliga driftkostnaden [SEK/Âr]
%% Emissionsm‰ngder av HFO
Enox= 0.0661; % Emissionsfaktor av NOx frÂn HFO [kg utsl‰pp/kg fˆrbrukad br‰nsle]
Eso2= 0.0191; % Emissionsfaktor av SO2 frÂn HFO [kg utsl‰pp/kg fˆrbrukad br‰nsle]
Eco2= 3.188; % Emissionsfaktor av CO2 frÂn HFO [kg utsl‰pp/kg fˆrbrukad br‰nsle]
Utnox= Enox * mHFO; % NOx-utsl‰pp frÂn HFO [kg utsl‰pp/Âr]
Utso2= Eso2 * mHFO; % SO2-utsl‰pp frÂn HFO [kg utsl‰pp/Âr]
Utco2= Eco2* mHFO; % CO2-utsl‰pp frÂn HFO [kg utsl‰pp/Âr]
%% K‰nslighetsanalys
mverkligHFO=12000000 % Br‰nslefˆrbrukningen i fartygsmotor enligt den givna informationen [kg/Âr]
vverkligHFO= mverkligHFO / dens
KverkligHFO= vverkligHFO*Pris % Den Ârliga driftkostnaderna idagsl‰ge [SEK/Âr]
Ut2nox= Enox *mverkligHFO; % NOx-utsl‰pp frÂn HFO [kg utsl‰pp/Âr]
Ut2so2= Eso2 *mverkligHFO; % SO2-utsl‰pp frÂn HFO [kg utsl‰pp/Âr]
42
Metanol
%% Effektberäkningar till fartygsmotor (Metanol) clc, clear all, close all
P= 30305.5; % Tillfˆrd effekt till fartygsmotorn [kW]
T= 6000; % De Ârliga driftimmarna i M/V Fidelio [h/Âr]
Emet = 4.33*1000; % EnergiinnehÂll i metanol [kWh/m^3]
q = 790; % Densiteten av metanol [kg/m^3]
Mpris=2.505*1000; % Pris p metanol i dem europeiska marknaden [SEK/m^3]
Vprickmet= P / Emet; % Den erforderliga br‰nslefˆrbrukningen [m^3/h]
Vmetanol= Vprickmet * T; % Det Ârliga br‰nslebehovet [m^3/Âr]
Mfm = Vmetanol * q; % Det Ârliga br‰nsle fˆrbrukningen [kg/Âr]
%% Driftkostnader fˆr metanol
KostnadM = Vmetanol* Mpris; % Br‰nslekostnaden [SEK/Âr]
%% Ber‰kningar fˆr emissionsm‰ngder Emnox = 0.28; %emissionsfaktor [g/MJ]
Emco2= 69; %emissionsfaktor [g/MJ]
Vv= 19.7; %V‰rmev‰rdet [MJ/kg]
Utslappnox = Mfm * Vv* Emnox %Emissionsm‰ngden av Nox [g/Âr]
Utslappco2 = Mfm * Vv* Emco2 %Emissionsm‰ngden av CO2 [g/Âr]
%% K‰nslighetsanalys
Pverklig = 22555.6; % Tillfˆrd effekt till fartygsmotorn i verkligheten [kW]
Vprickmet = Pverklig/ Emet; % Den erforderliga br‰nslefˆrbrukningen [m^3/h]
Vverkligmet = Vprickmet*T; % Det Ârliga br‰nslebehovet [m^3/Âr]
Mverkligmet= Vverkligmet * q % Det Ârliga br‰nsle fˆrbrukningen [kg/Âr]
Kostnadverklig = Vverkligmet * Mpris; % Br‰nslekostnaden i verkligheten [SEK/Âr]
Ut2slappnox = Mverkligmet * Vv* Emnox %Emissionsm‰ngden av Nox [g/Âr]
Uts2lappco2 = Mverkligmet * Vv* Emco2 %Emissionsm‰ngden av CO2 [g/Âr]
43
Bilaga III Matlab-kod för beräkningar av vågeffekt
addpath C:\Users\...\Documents\MATLAB\nctoolbox-1.1.0 addpath C:\USers\...\Documents\DeGrib
setup_nctoolbox
%%
clc, clear all, close all
% Tillsätter variabler för var och en av GRIB-datan för va månaderna under 2014
% Tar fram tillgännlig data i filerna nc1 = ncgeodataset(a);
44 nc12 = ncgeodataset(l);
% Tillgänglia variabler i datan (Signifikanta våghöjden, latitud, longitud
% och tid)
Variables = nc1.variables
% Tillsätter Hm0 variabeln Signifikanta våghöjden Hm0a =
% Den månatliga signifikanta våghöjden i Nordatlanten Data1 = Hm0a.data(1, 10:100 , 550:720);
Data2 = Hm0b.data(1, 10:100 , 550:720);
Data3 = Hm0c.data(1, 10:100 , 550:720);
Data4 = Hm0d.data(1, 10:100 , 550:720);
Data5 = Hm0e.data(1, 10:100 , 550:720);
Data6 = Hm0f.data(1, 10:100 , 550:720);
Data7 = Hm0g.data(1, 10:100 , 550:720);
Data8 = Hm0h.data(1, 10:100 , 550:720);
Data9 = Hm0i.data(1, 10:100 , 550:720);
Data10 = Hm0j.data(1, 10:100 , 550:720);
Data11 = Hm0k.data(1, 10:100 , 550:720);
Data12 = Hm0l.data(1, 10:100 , 550:720);
% Identifiera landmassorna och sålla bort ("Not a Number") D1 = Data1; D1(isnan(D1)) = [];
D2 = Data2; D2(isnan(D2)) = [];
45
D10 = Data10; D10(isnan(D10)) = [];
D11 = Data11; D11(isnan(D11)) = [];
D12 = Data12; D12(isnan(D12)) = [];
% Medelvärdet av den signifikanta våghöjden för varje månad [m]
M1 = mean(D1);
% Den genomsnittliga vågperioden i havet antas vara det typiska värdet 9s Te = 9; %[s]
% Havsvatttets densitet & tyngdaccelerationen ro = 1030; % [kg/m3]
g = 9.81; % [m/s2]
% Medeleffekten per meter våg för varje månad [W]
P1 = ro * g^2 * Te * M1^2/(64*pi);
Yearmedel = sum(Year)/12 % Medelvågeffekten per år
46
Bilaga IV Matlab-kod för vågenergiomvandlarnas energiberäkningar
% Energikonvertering clc, clear all, close all
% Konstanter
ro = 1030; % Havsvatten densitet [kg/m^3]
alpha = 12; % Anfallsvinkeln [°]
l = 2; % Profilens längd [m]
c = 0.6; % Profilens korda [m]
b = 0.15; % Profilens maximala tjocklek [m]
my = 1.61*10^-3; % Antagen viskositet [kg/(m*s)]
Te = 9; % Genomsnittliga perioden (Energi perioden) [s]
g = 9.81; % Tyngd acceleration [m/s^2]
A = l*c/2; % Referensarea ortogonalt mot strömmen [m^2]
r = 1; % Avståndet mellan vingprofilen och cirkulationens mittpunkt
% (radien i den betraktade cirkeln med axeln i mitten och vingprofilen
% längs cirkelns rand [m]
% Beräkningar
lambda = (g*Te^2)/(2*pi); % Genomsnittliga våglängden i djupt vatten [m]
vg = 0.5*(sqrt((g*lambda)/(2*pi))); % Grupp hastigheten i vågspektrumet [m/s]
Re = (vg*ro*l)/my; % Reynolds tal med avseende på grupphastigheten, havets
% densitet, viskositet och längden på vingprofilen
w = (vg * cosd(alpha))/r; % Vridningsmomentets vinkelhastighet [rad/s]
Cd = 0.016; % Motståndskoefficienten vid vinkel alpha och värdet på Reynold Cl = 1.5; % Lyftkoefficienten vid vinkel alpha och värdet på Reynold
FL = (Cl*A*ro*(vg^2))/2 % Lyftkraften som verkar mot vingprofilen [N]
FD = (Cd*A*ro*(vg^2))/2 % Motståndskraften som verkar mot vingprofilen [N]
FLtangerande = FL * sind(alpha) % Den tangerande lyftkraften mot profilen [N]
FDtangerande = (-1)*FD * cosd(alpha) % Den tangerande lyftkraften mot profilen [N]
FtangerandeTOT = FLtangerande+FDtangerande % Den totala kraften som verkar rörelseriktningen [N]
Kraftmoment = FtangerandeTOT * r; % Kraftmomenten vingprofilen utför mot axeln
Vrideffekt = Kraftmoment * w; % Den genererade effekten av att vingprofilen vrider
% axeln [Nm]
% Verkningsgraden beräkans som kvoten mellan det den genererade effekten per anordning,
% och den genomsnittliga årliga vågeffekten Yearmedel. Variablerna Yearmedel och Year har beräknats i
% Bilaga III.
47
Year = 1.0e+04 .* [7.6926 % Vågornas genomsnittliga effektinnehåll per meter våg för varje månad
7.5322
Yearmedel = sum(Year)/12 % Vågornas genomsnittseffekt per år
Verkningsgrad = Vrideffekt/Yearmedel % Anordningarnas verkningsgrad
% Möjlig effektuttag varje månad per anordning
Monthlypower = (l * Verkningsgrad) .* Year % [W/(månad*anordning)
% En anordning tar upp den rektangulära ytan:
Anordningyta = l*2*(r+c); % [m^2/anordning]
% Den totala ytan under fartyget M/V Fidelio uppskattas vara 30 % av dess
% totala rektangulära ytan, det vill säga dess längd * bredd Fideliolength = 227.8; % M/V Fidelios längd [m]
Fideliowidth = 32.26; % M/V Fidelios bredd [m]
Fidelioarea = 0.8 * 0.3 * Fideliolength * Fideliowidth % Den tillgängliga ytan som kan användas av anordningarna.
Totanordningar = Fidelioarea/Anordningyta % Totala antalet anordningar som får plats under M/V Fidelio
Anordningar = 270; % Vi bortser från de ca 5,58 st anordningar som också kan få plats, och placerar anordningarna
% i 10 kolumner riktade mot fartygets för. 27 anordningar i varje kolumn
% Beräknar av effektuttaget från en kolumn vågenergiomvandlare för varje månad
Pomvandlad1 = sum(Pomvandlad);
Pomtot = [Pomtot;Pomvandlad1]; % Den möjliga effektuttaget från en kolumn
48 end
Ptot = 10 .* Pomtot./10^6 % Den totala möjliga effektuttaget från alla 10 kolumner [MW]
UsedPtot = (0.9*0.95).*Ptot % Effekten efter de antagna förlusterna vid konvertering till elektricitet, och elmotorernas verkningsgrad
% Plotning av Effektuttag varje månad Start = datenum('01-01-2014');
Slut = datenum('12-01-2014');
xData = linspace(Start, Slut, 12);
ax = gca;
ax.XTick = xData;
figure(1)
plot(xData, UsedPtot, 'b-*') ylabel('Effektuttag [MW]')
datetick('x', 'mmm', 'keeplimits')
UsedPtotar = sum(UsedPtot)/length(UsedPtot) % Genomsnittliga årliga användbara effekten