Prosjektering av en nullutslipps energifrakter for turisme i Geirangerfjorden

Abstract

I denne oppgaven prosjekteres en energifrakter for å tilrettelegge verdensarvfjorden, Geirangerfjord, i arbeidet med å elektrifisere turistnæringen. Fra 2026 skal all passasjertransport i verdensarvfjordene være utslippsfri. En energifrakter er blitt prosjektert som en løsning. Oppgaven er en del av "Grønn Kai"-prosjektet ved NTNU. Rapporten fokuserer på å finne en alternativ energidistribusjon i påvente en permanent løsning. Gjennom bruk av kjente designmetoder, praktiske forsøk og moderne programvare har arbeidet resultert i et attraktivt skip med et katamaranskrog. En sentral del av oppgaven er å redusere overflødig energiforbruk, valg av energibærer og energilagerets størrelse.

Rapporten konkluderer med at en energifrakter med et 13,5 megawattimer energilager vil kunne dekke energibehovet til turistbåtene i Geiranger, samtidig som det sikrer bærekraftig strømforsyning og nullutslippsdrift. Det funksjonelle designet er basert på grundige analyser, og skrogformen sikrer energieffektiv fremdrift. Den lokale slepetanken ved NTNU Campus Ålesund er benyttet til praktisk slepeforsøk. Det er også utviklet et visuelt attraktivt design.

Det konkluderes med bruken av svinghjul som en ideell energibærer, med sin kompakte størrelse og evne til å håndtere rask energioverføring på høy effekt. Praktisk testing i slepetank, med to versjoner, har konkludert med bruk av bulb. Hvor en besparelse inntil 15 % ble målt til sammenlikning med skrogform uten. Aktuell programvare har sikret at stabilitet og strukturell integritet overholder gjeldende krav og regler. Et 3D-program er benyttet for å utvikle og designe hele fartøyet. Konklusjonen er at en energifrakter vil kunne løse problemet med energimangel og at det foreslåtte designet er et pålitelig konsept.

Rapporten inneholder også teknisk dokumentasjon med utgangspunkt i bransjens standarder. Arbeidet er kvalitetssikret gjennom praktiske tester og bruk av moderne programvare, som har bidratt til pålitelige resultater og bekreftet designets effektivitet. I helhet vil en energifrakter være relevant for fremtidig bærekraftig skipsfart og energidistribusjon. Rapporten gir et grundig sammendrag av arbeidet og dets konklusjoner.

In this task, an energy freighter is being designed to facilitate the UNESCO World Heritage fjord, Geirangerfjord, in the effort to electrify the tourism industry. From 2026, all passenger transport in the world heritage fjords must be emission-free. An energy freighter has been designed as a solution. The task is part of the "Grønn Kai" project at NTNU (Norwegian University of Science and Technology). The report focuses on finding an alternative energy distribution while waiting for a permanent solution. Through the use of established design methods, practical experiments, and modern software, the work has resulted in an attractive ship with a catamaran hull. A central aspect of the task is to reduce excessive energy consumption, choose an energy carrier, and determine the size of the energy storage system.

The report concludes that an energy freighter with a 13.5 megawatt-hour energy storage system would be able to meet the energy needs of tourist boats in Geiranger, while ensuring sustainable power supply and zero-emission operation. The functional design is based on thorough analyses, and the hull shape ensures energy-efficient propulsion. The local towing tank at NTNU Campus Ålesund was used for practical towing experiments. A visually appealing design has also been developed.

The use of flywheels is concluded as an ideal energy carrier, due to their compact size and ability to handle rapid power transfer at high efficiency. Practical testing in the towing tank, with two versions, concluded the use of a bulb, which resulted in up to a 15 % savings compared to a hull form without it. Relevant software has ensured that stability and structural integrity meet current requirements and regulations. A 3D program was used to develop and design the entire vessel. The conclusion is that an energy freighter would be able to solve the energy shortage problem, and the proposed design is a reliable concept.

The report also includes technical documentation based on industry standards. The work has been quality assured through practical tests and the use of modern software, which has contributed to reliable results and confirmed the effectiveness of the design. Overall, an energy freighter would be relevant for future sustainable shipping and energy distribution. The report provides a comprehensive summary of the work and its conclusions.