Optimal Placement of Offshore Refueling Facilities in Green Corridors

Abstract

Denne avhandlingen undersøket konseptet grønne korridorer og offshore bunkeringsstruktur, og undersøker spesielt optimal plassering av faste og dynamiske offshore bunkeringsfasiliteter for potensielle grønne korridorer. Analysen tar form av en matematisk optimaliseringsmodell som er implementert og løst ved hjelp av Python-løsere. Innovative offshore alternative drivstoffproduksjons- og bunkeringsanlegg diskuteres of foreslås som potensielle komponenter i framtidig grønn korridor infrastruktur.

Optimaliseringsporsessen som er brukt i avhandlingen følger en iterativ tilnærming, der hver iterasjon introduserer kompleksitet til modellen gjennom relevante utvidelser. Den ferdige modellen blir deretter anvendt på en relevant case for å vurdere anvendeligheten av modellen og gjennomførbarheten til den foreslåtte infrastrukturen. I tilegg utføres en sensitivitetsanalyse ved å systematisk variere modellparametere og vurdere deres innvirkning på resultatene.

Resultatene indikerer behovet for ekstra bunkeringsfasiliteter offshore for lengre ruter i grønne korridorer ved overgangen fra tradisjonelt drivstoff til alternative drivstoff med lavere energitetthet(f.eks. ammoniakk), samt levedyktighet for de foreslåtte bunkeringsfasilitetene.

This thesis investigates the concept of green corridors and offshore refueling infrastructure, specifically examining the optimal placement of fixed and dynamic offshore refueling facilities for potential green corridors. The analysis takes the form of a mathematical optimization model, which is implemented and solved using Python solvers. Innovative offshore alternative fuel production and refueling facilities are discussed and proposed as potential components of future green corridor infrastructure.

The optimization process employed in this thesis follows an iterative approach, where each iteration introduces complexity to the model through relevant expansions. The finished model is then applied to a relevant case to assess the applicability of the model, and the feasibility of the proposed refueling infrastructure. In addition, a sensitivity analysis is performed by systematically varying key model parameters and reviewing their impact on the results and outputs.

Findings indicate the need for additional refueling points for longer green corridor routes when transitioning from traditional fuel to lower energy-density alternative fuels(e.g. ammonia) and viability for the proposed refueling infrastructure facilities.