Väitös teollisuuselektroniikan ja sähkökäyttöjen alalta, M.Sc. Arbër Haxhiu

M.Sc. Arbër Haxhiu väittelee 9.12.2022 klo 12 Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulussa, sähkötekniikan ja automaation laitoksella, salissa AS1, Maarintie 8, Espoo. Väitöskirjan nimi on "The Variable DC Approach for Improved Powertrain Energy Efficiency in Fuel Cell-Fed Marine Vessels".

Vastaväittäjä: Prof. Frede Blaabjerg, Aalborg University, Tanska
Kustos: Prof. Jorma Kyyrä, Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu, sähkötekniikan ja automaation laitos

Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 10 päivää ennen väitöstä): https://aaltodoc.aalto.fi/doc_public/eonly/riiputus/
Sähkötekniikan korkeakoulun väitöskirjat: https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/53

Väitöstiedote:

Meriteollisuus on käymässä läpi teknologista murrosta saastuttavista polttoaineista ympäristöllisesti vähemmän haitallisiin polttoaineisiin. Vihreää vetyä pidetään yleisesti yhtenä potentiaalisena vaihtoehtona nollapäästöisen meriliikenteen saavuttamiseksi. Vetyä käyttävissä laivoissa polttokennoilla tuotetaan sähköä, jota voidaan käyttää tyydyttämään laivan tehonkulutustarpeet. Kustannus- ja energiatehokas polttokennojen hyödyntäminen laivoissa voidaan saavuttaa kehittyneillä ja tehokkailla sähköintegraatio-konsepteilla. Toisaalta, perinteisesti sähköintegraatiokonseptit ovat olleet hyvin polttomottoreihin pohjautuvia ja siksi ne ensisijaisesti optimoitu moottoripohjaiseen sähköntuotantoon ja ovat siksi olleet tyypillisesti vähemmän optimoituja esimerkiksi polttokennokäyttöisille aluksille.

Tässä opinnäytetyössä tarkastellaan ja analysoidaan olemassa olevien polttokennokäyttöisten merialusten sähkövoiman integrointikonsepteja ja ehdotetaan uutta sähköistä integrointikonseptia tulevaisuuden polttokennokäyttöisille aluksille, jotka toimivat joko yhdessä tai ilman sähköenergian varastointilaitteita, kuten esim. akut. Ehdotettu konsepti perustuu laivan voimanjakelun tasajännitteen vaihteluun polttokennojen tehon funktiona. Tasajännitevaihtelu mahdollistaa polttokennokonvertterien operoinnin ilman puolijohdekytkentöjä, mikä parantaa merkittävästi laivan polttoaineen kulutusta ja siten vähentää merkittävästi myös laivan operoinnin käyttökustannuksia. Tässä opinnäytetyössä kehitetään ehdotettuun sähköintegraatiokonseptiin liittyviä laitteistokonsepteja ja ohjausmenetelmiä sekä esitetään järjestelmän toimintatuloksia. Menetelmät validoidaan sähköjärjestelmän testausta varten kehitetyllä merivoimajärjestelmän hardware-in-loop testialustalla.

Väittelijän yhteystiedot: