KR20210056466A - Ship and system for managing energy of the same - Google Patents

Ship and system for managing energy of the same Download PDF

Info

Publication number
KR20210056466A
KR20210056466A KR1020190142340A KR20190142340A KR20210056466A KR 20210056466 A KR20210056466 A KR 20210056466A KR 1020190142340 A KR1020190142340 A KR 1020190142340A KR 20190142340 A KR20190142340 A KR 20190142340A KR 20210056466 A KR20210056466 A KR 20210056466A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
ship
management unit
predicted
hull
Prior art date
Application number
KR1020190142340A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102629109B1 (en
Inventor
정승우
Original Assignee
삼성중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성중공업 주식회사 filed Critical 삼성중공업 주식회사
Priority to KR1020190142340A priority Critical patent/KR102629109B1/en
Publication of KR20210056466A publication Critical patent/KR20210056466A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102629109B1 publication Critical patent/KR102629109B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J3/00—Driving of auxiliaries
    • B63J3/04—Driving of auxiliaries from power plant other than propulsion power plant
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/02—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
    • B63B25/08—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
    • B63B25/12—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed
    • B63B25/16—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed heat-insulated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/38—Apparatus or methods specially adapted for use on marine vessels, for handling power plant or unit liquids, e.g. lubricants, coolants, fuels or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0203—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels characterised by the type of gaseous fuel
    • F02M21/0215—Mixtures of gaseous fuels; Natural gas; Biogas; Mine gas; Landfill gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C6/00—Methods and apparatus for filling vessels not under pressure with liquefied or solidified gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C9/00—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure
    • F17C9/02—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure with change of state, e.g. vaporisation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J3/00—Driving of auxiliaries
    • B63J2003/001—Driving of auxiliaries characterised by type of power supply, or power transmission, e.g. by using electric power or steam
    • B63J2003/002—Driving of auxiliaries characterised by type of power supply, or power transmission, e.g. by using electric power or steam by using electric power
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/03—Treating the boil-off
    • F17C2265/031—Treating the boil-off by discharge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/03—Treating the boil-off
    • F17C2265/032—Treating the boil-off by recovery
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06—Fluid distribution
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0102—Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/0105—Ships
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
    • Y02T70/5218—Less carbon-intensive fuels, e.g. natural gas, biofuels

Abstract

A ship and an energy management system for the ship are provided. According to the present invention, the ship comprises: a hull; an electric power grid provided in the hull; a power management unit for monitoring and controlling the operation state of the onboard load and a generator connected to the power grid; an energy storage unit connected to the power grid to store power or supply power to the power grid; an energy management unit for controlling the power management unit and the energy storage unit with reference to the operation state of the onboard load; and a predicted power control unit for controlling the energy management unit so that the power expected to be generated during cargo handling is secured during the operation of the hull.

Description

선박 및 상기 선박의 에너지 관리 시스템{Ship and system for managing energy of the same}Ship and system for managing energy of the same

본 발명은 선박 및 상기 선박의 에너지를 관리하는 에너지 관리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a ship and an energy management system for managing the energy of the ship.

발전기에 의하여 생산된 전력 중 소비되지 않은 잉여 전력을 저장하고, 부하에 의한 부족 전력을 보충하는 장치를 에너지 저장 시스템(ESS; Energy Storage System)이라 한다. 잉여 전력 저장 및 부족 전력 보충을 위하여 에너지 저장 시스템은 에너지 송수신 수단 및 에너지 저장 수단을 구비할 수 있다.An energy storage system (ESS) is a device that stores excess power that is not consumed among the power produced by the generator and compensates for insufficient power due to a load. In order to store excess power and compensate for insufficient power, the energy storage system may include an energy transmission/reception unit and an energy storage unit.

에너지 저장 시스템은 부하의 이용 현황에 따라 전력을 저장하거나 방출할 수 있다.The energy storage system can store or discharge power according to the usage status of the load.

대한민국 공개특허공보 제10-2014-0092111호 (2014.07.23)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2014-0092111 (2014.07.23)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 선박을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a ship.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 배터리를 구비한 선박의 에너지를 관리하는 에너지 관리 시스템을 제공하는 것이다.In addition, the problem to be solved by the present invention is to provide an energy management system for managing energy of a ship equipped with a battery.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 선박의 일 면(aspect)은 선체와, 상기 선체에 구비된 전력망과, 상기 전력망에 연결된 선내 부하 및 발전기의 동작 상태를 모니터링하고 제어하는 전력 관리부와, 상기 전력망에 연결되어 전력을 저장하거나 상기 전력망으로 전력을 공급하는 에너지 저장부와, 상기 선내 부하의 동작 상태를 참조하여 상기 전력 관리부 및 상기 에너지 저장부를 제어하는 에너지 관리부, 및 화물 하역 중에 발생 예측되는 전력이 상기 선체의 운항 중에 확보되도록 상기 에너지 관리부를 제어하는 예측 전력 제어부를 포함한다.In order to achieve the above object, an aspect of the ship of the present invention includes a power management unit that monitors and controls the operation state of the hull, the power grid provided in the ship, the ship load and the generator connected to the power grid, and the An energy storage unit connected to a power grid to store power or supply power to the power grid; an energy management unit that controls the power management unit and the energy storage unit by referring to the operating state of the onboard load; and power predicted to occur during cargo unloading And a predicted power control unit for controlling the energy management unit so as to be secured during the operation of the hull.

상기 예측 전력 제어부는 상기 선체의 이동 예상 거리, 도착 예정 시간 및 하역 소요 시간을 참조하여 상기 에너지 저장부의 충전 제어 시점 및 충전 확보량을 판단한다.The predicted power control unit determines the charge control time and the amount of charge secured by the energy storage unit with reference to the estimated movement distance, the expected arrival time, and the required unloading time of the hull.

상기 선박은 상기 저장 탱크로부터 증발 가스를 공급받고, 상기 증발 가스를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 압축된 증발 가스를 연료로서 공급받는 제1 엔진과, 상기 압축기에 의해 압축된 증발 가스 중 상기 저장 탱크로 회수되는 회수 유체의 일부를 연료로서 공급받는 제2 엔진, 및 상기 회수 유체의 다른 일부를 재액화시켜 상기 저장 탱크로 공급하는 재액화기를 더 포함한다.The vessel receives the boil-off gas from the storage tank, a compressor for compressing the boil-off gas, a first engine receiving the boil-off gas compressed by the compressor as fuel, and the storage of the boil-off gas compressed by the compressor. A second engine that receives a part of the recovery fluid recovered to the tank as fuel, and a reliquefier configured to reliquefy another part of the recovery fluid and supply it to the storage tank.

상기 예측 전력 제어부는 상기 선체의 운항 중 상기 재액화기의 동작이 제한됨으로써 확보된 전력으로 상기 에너지 저장부가 충전되도록 상기 에너지 관리부를 제어한다.The predicted power control unit controls the energy management unit to charge the energy storage unit with power secured by limiting the operation of the reliquefier during operation of the hull.

상기 예측 전력 제어부는 상기 선체의 속도를 제어함으로써 상기 재액화기의 동작을 제한한다.The predicted power control unit limits the operation of the reliquefier by controlling the speed of the hull.

본 발명의 에너지 관리 시스템의 일 면(aspect)은 선박에 설치되어 전력 저장 및 관리를 수행하는 에너지 관리 시스템에 있어서, 전력망과, 상기 전력망에 연결되어 선내 부하 및 발전기의 동작 상태를 모니터링하고 제어하는 전력 관리부와, 상기 전력망에 연결되어 전력을 저장하거나 상기 전력망으로 전력을 공급하는 에너지 저장부와, 상기 선내 부하의 동작 상태를 참조하여 상기 전력 관리부 및 상기 에너지 저장부를 제어하는 에너지 관리부, 및 화물 하역 중에 발생 예측되는 전력이 상기 선체의 운항 중에 확보되도록 상기 에너지 관리부를 제어하는 예측 전력 제어부를 포함한다.An aspect of the energy management system of the present invention is an energy management system that is installed on a ship to store and manage power, and is connected to the power grid and the power grid to monitor and control the operation state of the ship's load and generator. A power management unit, an energy storage unit connected to the power grid to store power or supply power to the power grid, an energy management unit that controls the power management unit and the energy storage unit with reference to the operating state of the onboard load, and cargo unloading And a predicted power control unit for controlling the energy management unit so that electric power predicted during operation of the hull is secured.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박을 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 4는 도 1에 도시된 선박의 동작을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 에너지 관리 시스템을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 예측 전력 제어부의 동작을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 5에 도시된 예측 전력 제어부가 동작하지 않은 경우의 전력 소비 패턴을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 5에 도시된 예측 전력 제어부가 동작한 경우의 전력 소비 패턴을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a ship according to an embodiment of the present invention.
2 to 4 are views showing the operation of the ship shown in FIG.
5 is a diagram showing the energy management system shown in FIG. 1.
6 is a diagram illustrating an operation of the predicted power control unit illustrated in FIG. 5.
7 is a diagram illustrating a power consumption pattern when the predicted power controller illustrated in FIG. 5 does not operate.
FIG. 8 is a diagram illustrating a power consumption pattern when the predicted power control unit illustrated in FIG. 5 operates.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments to be posted below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments make the posting of the present invention complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have, and the invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same elements throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a ship according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 선박(1)은 선체(10), 저장 탱크(20), 엔진(31, 32), 추진기(T), 압축기(40), 히터(51, 52), 분배부(60), 재액화기(70) 및 에너지 관리 시스템(80)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, the ship 1 includes a hull 10, a storage tank 20, an engine 31, 32, a thruster T, a compressor 40, a heater 51, 52, and a distribution unit 60. ), a reliquefier 70 and an energy management system 80.

저장 탱크(20)는 액화 가스를 저장할 수 있다. 저장 탱크(20)에 저장되는 액화 가스는 예를 들어 LNG(Liquefied Natural Gas), LPG(Liquefied Petroleum Gas), DME(Dimethyl ether) 및 에탄(Ethane) 중 어느 하나일 수 있다.The storage tank 20 may store liquefied gas. The liquefied gas stored in the storage tank 20 may be, for example, any one of LNG (Liquefied Natural Gas), LPG (Liquefied Petroleum Gas), DME (Dimethyl ether), and Ethane.

엔진(31, 32)은 제1 엔진(31) 및 제2 엔진(32)을 포함할 수 있다. 제1 엔진(31)은 추진을 위한 회전력을 발생시킬 수 있다. 제1 엔진(31)의 회전력으로 인하여 추진기(T)가 선박(1)의 추진을 위한 추진력을 발생시킬 수 있다. 제1 엔진(31)은 압축기(40)에서 압축된 증발 가스를 연료로서 공급받을 수 있다. 예를 들어, 제1 엔진(31)은 ME-GI(Main engine Electronic control Gas Injection) 엔진과 같은 고압의 분사 엔진일 수 있다.The engines 31 and 32 may include a first engine 31 and a second engine 32. The first engine 31 may generate rotational force for propulsion. Due to the rotational force of the first engine 31, the thruster T may generate a propulsive force for propulsion of the ship 1. The first engine 31 may receive the boil-off gas compressed by the compressor 40 as fuel. For example, the first engine 31 may be a high-pressure injection engine such as a Main Engine Electronic Control Gas Injection (ME-GI) engine.

제2 엔진(32)은 발전을 위한 회전력을 발생시킬 수 있다. 제2 엔진(32)의 회전력으로 인하여 에너지 관리 시스템(80)의 발전기(210, 220)(도 5 참조)가 전력을 생산할 수 있다. 예를 들어, 제2 엔진(32)은 DFDE(Dual Fuel Diesel Electric) 엔진과 같은 저압의 분사 엔진일 수 있다. 제2 엔진(32)은 분배부(60)에서 분배된 회수 유체를 연료로서 공급받을 수 있다.The second engine 32 may generate rotational force for power generation. Due to the rotational force of the second engine 32, the generators 210 and 220 (refer to FIG. 5) of the energy management system 80 may generate electric power. For example, the second engine 32 may be a low pressure injection engine such as a dual fuel diesel electric (DFDE) engine. The second engine 32 may receive the recovery fluid distributed from the distribution unit 60 as fuel.

압축기(40)는 제1 엔진(31)으로 공급되는 연료를 압축하는 역할을 수행한다. 저장 탱크(20)에 저장된 액화 가스는 자연 기화하면서 증발 가스를 발생시킬 수 있다. 압축기(40)는 저장 탱크(20)로부터 증발 가스를 공급받고, 증발 가스를 압축할 수 있다. 압축된 증발 가스(이하, 압축 가스라 한다)는 제1 엔진(31)으로 공급될 수 있다. 제1 엔진(31)은 압축기(40)로부터 공급된 압축 가스를 이용하여 회전력을 발생시킬 수 있다.The compressor 40 serves to compress the fuel supplied to the first engine 31. The liquefied gas stored in the storage tank 20 may evaporate naturally and generate a vaporized gas. The compressor 40 may receive the boil-off gas from the storage tank 20 and compress the boil-off gas. The compressed evaporative gas (hereinafter referred to as compressed gas) may be supplied to the first engine 31. The first engine 31 may generate a rotational force using the compressed gas supplied from the compressor 40.

압축기(40)에서 배출된 압축 가스 중 일부는 제1 엔진(31)으로 공급되고, 나머지 일부는 저장 탱크(20)로 회수될 수 있다. 이하, 저장 탱크(20)로 회수되는 가스를 회수 유체라 한다.Some of the compressed gas discharged from the compressor 40 may be supplied to the first engine 31 and the remaining part may be recovered to the storage tank 20. Hereinafter, the gas recovered to the storage tank 20 is referred to as a recovery fluid.

히터(51, 52)는 제1 히터(51) 및 제2 히터(52)를 포함할 수 있다. 제1 히터(51)는 제1 엔진(31)으로 공급되는 증발 가스를 가열하고, 제2 히터(52)는 제2 엔진(32)으로 공급되는 회수 유체를 가열할 수 있다. 제1 히터(51)에 의해 가열된 증발 가스는 압축기(40)에서 압축된 이후에 제1 엔진(31)으로 공급될 수 있다.The heaters 51 and 52 may include a first heater 51 and a second heater 52. The first heater 51 may heat the boil-off gas supplied to the first engine 31, and the second heater 52 may heat the recovery fluid supplied to the second engine 32. The boil-off gas heated by the first heater 51 may be supplied to the first engine 31 after being compressed in the compressor 40.

분배부(60)는 압축기(40)로부터 전달된 회수 유체를 제2 엔진(32) 및 저장 탱크(20)로 분배하는 역할을 수행한다. 예를 들어, 분배부(60)는 회수 유체를 제2 엔진(32) 및 저장 탱크(20) 중 하나로 공급되도록 하거나, 제2 엔진(32) 및 저장 탱크(20) 모두로 공급되도록 할 수 있다. 회수 유체가 제2 엔진(32) 및 저장 탱크(20) 모두로 공급되는 경우 분배부(60)는 분배되는 양을 조절할 수 있다.The distribution unit 60 serves to distribute the recovered fluid delivered from the compressor 40 to the second engine 32 and the storage tank 20. For example, the distribution unit 60 may supply the recovered fluid to one of the second engine 32 and the storage tank 20 or may be supplied to both the second engine 32 and the storage tank 20. . When the recovered fluid is supplied to both the second engine 32 and the storage tank 20, the distribution unit 60 may adjust the amount to be distributed.

재액화기(70)는 분배부(60)로부터 공급된 회수 유체를 액화시키는 역할을 수행한다. 액화된 회수 유체는 저장 탱크(20)로 주입될 수 있다. 한편, 액화되지 않은 회수 유체는 저장 탱크(20)에서 배출되는 증발 가스에 혼합되어 압축기(40)로 공급될 수 있다.The reliquefier 70 serves to liquefy the recovery fluid supplied from the distribution unit 60. The liquefied recovery fluid may be injected into the storage tank 20. Meanwhile, the recovered fluid that is not liquefied may be mixed with the evaporative gas discharged from the storage tank 20 and supplied to the compressor 40.

에너지 관리 시스템(80)은 선박(10)에 설치되어 전력 저장 및 관리를 수행할 수 있다. 에너지 관리 시스템(80)에 대한 자세한 설명은 도 5를 통하여 후술하기로 한다.The energy management system 80 may be installed on the ship 10 to store and manage power. A detailed description of the energy management system 80 will be described later with reference to FIG. 5.

도 2 내지 도 4는 도 1에 도시된 선박의 동작을 나타낸 도면이다.2 to 4 are views showing the operation of the ship shown in FIG.

도 2를 참조하면, 저장 탱크(20)에서 배출된 증발 가스(BG)는 제1 엔진(31)으로 공급될 수 있다.Referring to FIG. 2, the boil-off gas BG discharged from the storage tank 20 may be supplied to the first engine 31.

저장 탱크(20)에서 발생된 증발 가스(BG)는 제1 히터(51)로 공급되어 가열될 수 있다. 그리고, 제1 히터(51)에서 가열된 증발 가스(BG1)는 압축기(40)로 공급될 수 있다. 압축기(40)로 공급된 증발 가스(BG1)는 압축되고, 압축기(40)에서 배출된 압축 가스(BG2)는 제1 엔진(31)으로 공급될 수 있다. 제1 엔진(31)은 압축 가스(BG2)를 연료로 이용하여 동작하고, 제1 엔진(31)의 구동력으로 인해 추진기(T)는 추진력을 발생시킬 수 있다.The boil-off gas BG generated in the storage tank 20 may be supplied to the first heater 51 to be heated. In addition, the boil-off gas BG1 heated by the first heater 51 may be supplied to the compressor 40. The boil-off gas BG1 supplied to the compressor 40 is compressed, and the compressed gas BG2 discharged from the compressor 40 may be supplied to the first engine 31. The first engine 31 operates using compressed gas BG2 as a fuel, and the thruster T may generate a thrust due to the driving force of the first engine 31.

도 3을 참조하면, 압축기(40)에 의해 압축된 압축 가스 중 일부는 회수 유체(CG)로서 분배부(60)로 전달되고, 분배부(60)는 전달된 회수 유체(CG) 중 일부(CG1)를 제2 엔진(32)으로 분배할 수 있다.Referring to FIG. 3, some of the compressed gas compressed by the compressor 40 is delivered to the distribution unit 60 as a recovery fluid CG, and the distribution unit 60 includes a portion of the delivered recovery fluid CG ( CG1) can be distributed to the second engine 32.

분배부(60)에서 분배된 회수 유체(CG1)는 제2 히터(52)로 공급되어 가열될 수 있다. 그리고, 제2 히터(52)에서 가열된 회수 유체(CG2)는 제2 엔진(32)으로 공급될 수 있다. 제2 엔진(32)은 회수 유체(CG2)를 연료로 이용하여 동작하고, 제2 엔진(32)의 구동력으로 에너지 관리 시스템(80)의 발전기(210, 220)가 전력을 생산할 수 있다.The recovery fluid CG1 distributed from the distribution unit 60 may be supplied to the second heater 52 to be heated. In addition, the recovery fluid CG2 heated by the second heater 52 may be supplied to the second engine 32. The second engine 32 operates using the recovered fluid CG2 as a fuel, and the generators 210 and 220 of the energy management system 80 may generate electric power using the driving force of the second engine 32.

도 4를 참조하면, 압축기(40)에 의해 압축된 압축 가스 중 일부는 회수 유체(CG)로서 분배부(60)로 전달되고, 분배부(60)는 전달된 회수 유체(CG) 중 일부를 저장 탱크(20)로 분배할 수 있다.4, some of the compressed gas compressed by the compressor 40 is delivered to the distribution unit 60 as a recovery fluid CG, and the distribution unit 60 collects some of the delivered recovery fluid CG. It can be distributed to the storage tank (20).

분배부(60)에서 분배된 회수 유체(CG3)는 재액화기(70)로 공급될 수 있다. 재액화기(70)는 공급된 회수 유체(CG3)를 액화시킬 수 있다. 액화된 회수 유체(RG1)는 저장 탱크(20)로 주입될 수 있다. 한편, 액화되지 않은 회수 유체(RG2)는 증발 가스(BG)와 함께 제1 히터(51)로 공급될 수 있다.The recovery fluid CG3 distributed from the distribution unit 60 may be supplied to the reliquefier 70. The reliquefier 70 may liquefy the supplied recovery fluid CG3. The liquefied recovery fluid RG1 may be injected into the storage tank 20. Meanwhile, the unliquefied recovery fluid RG2 may be supplied to the first heater 51 together with the evaporation gas BG.

도 5는 도 1에 도시된 에너지 관리 시스템을 나타낸 도면이다.5 is a diagram showing the energy management system shown in FIG. 1.

도 5를 참조하면, 에너지 관리 시스템(80)은 전력망(100), 발전기(210, 220), 선내 부하(310, 320), 에너지 저장부(410, 420), 전력 관리부(500), 에너지 관리부(600) 및 예측 전력 제어부(800)를 포함하여 구성된다.5, the energy management system 80 includes a power grid 100, a generator 210, 220, an onboard load 310, 320, an energy storage unit 410, 420, a power management unit 500, and an energy management unit. It is configured to include 600 and the predicted power control unit 800.

전력망(100)은 선체(10)에 구비되고, 제1 모선(110) 및 제2 모선(120)을 포함할 수 있다. 전력망(100)은 선내에 구비된 각종 전력 설비에 연결되어 전력 설비간 전력 교환을 수행할 수 있다. 제1 모선(110) 및 제2 모선(120)별로 각종 전력 설비에 연결될 수 있다.The power grid 100 is provided on the hull 10 and may include a first bus bar 110 and a second bus bar 120. The power grid 100 may be connected to various power facilities provided on board to perform power exchange between power facilities. Each of the first and second buses 110 and 120 may be connected to various power facilities.

제1 모선(110) 및 제2 모선(120)은 선박(1)의 이중화 운용을 위하여 구비된 것일 수 있다. 예를 들어, 평상 시에는 제1 모선(110)의 전력 설비만이 동작하고, 제1 모선(110)의 전력 설비의 동작이 중단된 경우 제2 모선(120)의 전력 설비가 동작을 개시할 수 있다. 또는, 본 발명의 몇몇 실시예에 따르면 제1 모선(110) 및 제2 모선(120)의 전력 설비가 동시에 동작할 수도 있다.The first and second buses 110 and 120 may be provided for redundant operation of the ship 1. For example, in normal times, only the power equipment of the first bus 110 is operated, and when the operation of the power equipment of the first bus 110 is stopped, the power equipment of the second bus 120 will start to operate. I can. Alternatively, according to some embodiments of the present invention, the power facilities of the first bus 110 and the second bus 120 may operate at the same time.

제1 모선(110) 및 제2 모선(120)의 사이에는 버스 타이(bus tie)(130)가 구비될 수 있다. 버스 타이(130)는 제1 모선(110)과 제2 모선(120) 간의 선로를 연결하거나 차단할 수 있다. 버스 타이(130)가 선로를 연결한 경우 제1 모선(110)의 전력이 제2 모선(120)으로 전달되거나 제2 모선(120)의 전력이 제1 모선(110)으로 전달될 수 있다.A bus tie 130 may be provided between the first and second buses 110 and 120. The bus tie 130 may connect or block a line between the first bus line 110 and the second bus line 120. When the bus tie 130 connects the lines, the power of the first bus 110 may be transferred to the second bus 120 or the power of the second bus 120 may be transferred to the first bus 110.

도 5에 도시된 바와 같이 전력망(100)은 교류 전력망일 수 있다. 이에, 발전기(210, 220)에서 생산된 전력은 직접적으로 전력망(100)으로 공급되고, 전력망(100)의 교류 전력은 AC/DC 컨버터 및 DC/AC 인버터와 같은 전력 변환기(710, 720)에 의해 변환되어 전력 설비로 분배될 수 있다. 그러나, 본 발명의 전력망(100)은 교류 전력망에 한정되지 않고 직류 전력망일 수도 있다. 이러한 경우 전력 변환기(710, 720)가 적절히 배치될 수 있다. 이하, 전력망(100)이 교류 전력망인 것을 위주로 설명하기로 한다.As shown in FIG. 5, the power grid 100 may be an AC power grid. Accordingly, the power produced by the generators 210 and 220 is directly supplied to the power grid 100, and the AC power of the power grid 100 is supplied to the power converters 710 and 720 such as AC/DC converters and DC/AC inverters. It can be converted by and distributed to the power equipment. However, the power grid 100 of the present invention is not limited to an AC power grid and may be a DC power grid. In this case, the power converters 710 and 720 may be properly disposed. Hereinafter, it will be described mainly that the power grid 100 is an AC power grid.

발전기(210, 220)는 전력을 생산할 수 있다. 예를 들어, 발전기(210, 220)는 2000kW 이상의 대용량 전력을 생산하는 디젤 발전기일 수 있다. 복수의 발전기(210, 220)가 전력망(100)에 병렬로 연결되어 생산된 전력을 전력망(100)에 공급할 수 있다.The generators 210 and 220 may generate electric power. For example, the generators 210 and 220 may be diesel generators that produce large-capacity power of 2000 kW or more. A plurality of generators 210 and 220 may be connected to the power grid 100 in parallel to supply the generated power to the power grid 100.

본 발명의 실시예에 따른 선박(1)은 3개의 발전기를 구비할 수 있다. 3개의 발전기의 최대 발전량은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 발전기의 동작을 위한 연료 소비를 최소화하기 위하여 2개의 발전기만이 동작하고, 나머지 1개의 발전기는 예비 상태로 운영될 수 있다. 한편, 2개의 발전기에 의한 발전량만으로 선내 부하(310, 320)의 전력 소비량을 만족시키지 못하는 경우 나머지 1개의 발전기가 동작하여 전력을 생산할 수 있다.Ship 1 according to an embodiment of the present invention may be provided with three generators. The maximum power generation of the three generators may be the same or different from each other. In order to minimize fuel consumption for the operation of the generator, only two generators are operated, and the other generator can be operated in a standby state. On the other hand, when the power consumption of the loads 310 and 320 in the ship is not satisfied only by the amount of power generated by the two generators, the remaining one generator may operate to generate power.

선내 부하(310, 320)는 전력망(100)으로부터 공급된 전력을 이용하여 동작할 수 있다. 예를 들어, 선내 부하(310, 320)는 추진력을 발생시키는 추진기(T), 크레인, 화물 탱크의 온도를 조절하는 온도 조절기, 증발 가스를 압축시키는 압축기(40) 또는 압축된 증발 가스를 액화시키는 재액화기(70)일 수 있다. 또는, 연료공급용 펌프, 블로워, 비상용 제어 장비, 비상용 전등, 배수설비용 펌프, GPS 수신기, 레이더 장치, 무선설비, 선박 위치발신장치 등이 선내 부하(310, 320)에 포함될 수 있으며, 후술하는 전력 관리부(500) 및 에너지 관리부(600)가 선내 부하(310, 320)에 포함될 수도 있다.The onboard loads 310 and 320 may operate using power supplied from the power grid 100. For example, the ship's loads 310 and 320 may include a thruster (T) that generates a thrust, a crane, a temperature controller that regulates the temperature of a cargo tank, a compressor 40 that compresses the evaporative gas, or the compressed evaporative gas. It may be a reliquefier 70. Alternatively, fuel supply pumps, blowers, emergency control equipment, emergency lights, pumps for drainage facilities, GPS receivers, radar devices, radio facilities, ship location transmitters, etc. may be included in the ship's loads 310 and 320, which will be described later. The power management unit 500 and the energy management unit 600 may be included in the onboard loads 310 and 320.

에너지 저장부(410, 420)는 전력망(100)에 연결되어 전력을 저장하거나 전력망(100)으로 전력을 공급할 수 있다. 구체적으로, 에너지 저장부(410, 420)는 발전기(210, 220)에 의하여 생산된 전력을 저장하거나, 저장된 전력을 전력망(100)을 통해 선내 부하(310, 320)에 공급할 수 있다.The energy storage units 410 and 420 may be connected to the power grid 100 to store power or supply power to the power grid 100. Specifically, the energy storage units 410 and 420 may store power generated by the generators 210 and 220 or may supply the stored power to the onboard loads 310 and 320 through the power grid 100.

기본적으로, 제1 모선(110)에 구비된 에너지 저장부(410)는 제1 모선(110)의 발전기(210)로부터 전력을 공급받고, 제1 모선(110)에 연결된 선내 부하(310)에 전력을 공급할 수 있다. 이와 마찬가지로, 제2 모선(120)에 구비된 에너지 저장부(420)는 제2 모선(120)의 발전기(220)로부터 전력을 공급받고, 제2 모선(120)에 연결된 선내 부하(320)에 전력을 공급할 수 있다. 그러나, 버스 타이(130)가 제1 모선(110) 및 제2 모선(120)을 연결하는 경우 제1 모선(110)의 에너지 저장부(410)는 제2 모선(120)의 발전기(220)로부터 전력을 공급받고, 제2 모선(120)의 선내 부하(320)에 전력을 공급할 수 있다. 이와 마찬가지로, 버스 타이(130)가 제1 모선(110) 및 제2 모선(120)을 연결하는 경우 제2 모선(120)의 에너지 저장부(420)는 제1 모선(110)의 발전기(210)로부터 전력을 공급받고, 제1 모선(110)의 선내 부하(310)에 전력을 공급할 수 있다.Basically, the energy storage unit 410 provided in the first bus 110 receives power from the generator 210 of the first bus 110, and is supplied with the inboard load 310 connected to the first bus 110. Power can be supplied. Similarly, the energy storage unit 420 provided in the second bus bar 120 receives power from the generator 220 of the second bus bar 120, and is supplied with the inboard load 320 connected to the second bus bar 120. Power can be supplied. However, when the bus tie 130 connects the first bus 110 and the second bus 120, the energy storage unit 410 of the first bus 110 is the generator 220 of the second bus 120 Power may be supplied from, and power may be supplied to the onboard load 320 of the second bus 120. Similarly, when the bus tie 130 connects the first bus line 110 and the second bus bar 120, the energy storage unit 420 of the second bus bar 120 is the generator 210 of the first bus bar 110. ), it is possible to supply power to the onboard load 310 of the first bus 110.

에너지 저장부(410, 420)는 배터리(411, 421) 및 컨버터(412, 422)를 포함할 수 있다. 배터리(411, 421)는 전력을 충전하거나 방전하고, 컨버터(412, 422)는 배터리(411, 421)의 전력을 변환할 수 있다. 이하, 에너지 저장부(410, 420)에 구비된 컨버터(412, 422)를 전력 컨버터라 한다.The energy storage units 410 and 420 may include batteries 411 and 421 and converters 412 and 422. The batteries 411 and 421 may charge or discharge power, and the converters 412 and 422 may convert the power of the batteries 411 and 421. Hereinafter, the converters 412 and 422 provided in the energy storage units 410 and 420 are referred to as power converters.

배터리(411, 421)는 직류 전력을 충전하거나 방전할 수 있다. 전력 컨버터(412, 422)는 전력망(100)으로부터 수신된 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 배터리(411, 421)로 전달하거나, 배터리(411, 421)로부터 수신된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 전력망(100)으로 공급할 수 있다.The batteries 411 and 421 may charge or discharge DC power. The power converters 412 and 422 convert the AC power received from the power grid 100 into DC power and deliver it to the batteries 411 and 421, or convert the DC power received from the batteries 411 and 421 into AC power. It can be supplied to the power grid 100.

본 발명의 에너지 저장부(410, 420)는 에너지 저장 시스템(ESS; Energy Storage System)일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The energy storage units 410 and 420 of the present invention may be an energy storage system (ESS), but are not limited thereto.

전력 관리부(500)는 전력망(100)에 연결된 선내 부하(310, 320) 및 발전기(210, 220)의 동작 상태를 모니터링하고 제어하는 역할을 수행한다. 예를 들어, 전력 관리부(500)는 선내 부하(310, 320)의 전력 소비 상태를 확인하고, 그 결과에 따라 발전기(210, 220)로 하여금 전력을 생산하도록 하거나 전력 생산을 중단하도록 할 수 있다.The power management unit 500 monitors and controls the operating states of the onboard loads 310 and 320 and the generators 210 and 220 connected to the power grid 100. For example, the power management unit 500 may check the power consumption status of the onboard loads 310 and 320 and cause the generators 210 and 220 to generate power or stop power generation according to the result. .

전력망(100)에는 복수의 발전기(210, 220)가 연결될 수 있다. 전력 관리부(500)는 일부 발전기만이 동작하도록 하고 나머지 발전기는 동작하지 않도록 할 수 있다. 또한, 전력 관리부(500)는 발전기(210, 220)별로 부하율을 제어할 수도 있다. 예를 들어, 전력 관리부(500)는 특정 발전기로 하여금 20%의 부하율로 발전하도록 하고, 다른 발전기로 하여금 80%의 부하율로 발전하도록 할 수 있다. 여기서, 부하율은 발전기의 최대 발전량 중 현재 생산되고 있는 발전량의 비율을 나타낸다.A plurality of generators 210 and 220 may be connected to the power grid 100. The power management unit 500 may allow only some generators to operate and the rest of the generators to not operate. In addition, the power management unit 500 may control the load ratio for each generator 210 and 220. For example, the power management unit 500 may allow a specific generator to generate power at a load rate of 20%, and allow another generator to generate power at a load rate of 80%. Here, the load ratio represents the ratio of the amount of power currently being produced among the maximum amount of power generated by the generator.

전력 관리부(500)는 각 발전기(210, 220)의 발전량을 제어함에 있어서 다른 발전기의 발전량을 참조할 수도 있다.The power management unit 500 may refer to the power generation amount of another generator in controlling the power generation amount of each of the generators 210 and 220.

에너지 관리부(600)는 전력 관리부(500) 및 에너지 저장부(410, 420)를 제어하는 역할을 수행한다. 특히, 에너지 관리부(600)는 예측 전력 제어부(800)의 제어 명령에 따라 전력 관리부(500) 및 에너지 저장부(410, 420)를 제어할 수 있다.The energy management unit 600 serves to control the power management unit 500 and the energy storage units 410 and 420. In particular, the energy management unit 600 may control the power management unit 500 and the energy storage units 410 and 420 according to a control command of the predicted power control unit 800.

예측 전력 제어부(800)는 소비가 발생될 것으로 예측되는 전력(이하, 예측 전력이라 한다)의 양을 판단하고, 해당 전력이 확보되도록 에너지 관리부(600)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 예측 전력 제어부(800)는 화물 하역 중에 발생 예측되는 전력이 확보되도록 에너지 관리부(600)를 제어할 수 있다. 에너지 관리부(600)는 예측 전력을 사전에 확보하도록 에너지 저장부(410, 420)를 제어할 수 있다.The predicted power control unit 800 may determine an amount of power (hereinafter referred to as predicted power) that is predicted to generate consumption, and control the energy management unit 600 to secure the corresponding power. Specifically, the predicted power control unit 800 may control the energy management unit 600 to secure power predicted to occur during cargo unloading. The energy management unit 600 may control the energy storage units 410 and 420 to secure predicted power in advance.

도 6은 도 5에 도시된 예측 전력 제어부의 동작을 나타낸 도면이고, 도 7은 도 5에 도시된 예측 전력 제어부가 동작하지 않은 경우의 전력 소비 패턴을 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating an operation of the predicted power controller illustrated in FIG. 5, and FIG. 7 is a diagram illustrating a power consumption pattern when the predicted power controller illustrated in FIG. 5 does not operate.

예측 전력 제어부(800)는 전력 소비를 예측하여 충분한 전력의 확보가 수행되도록 전력망(100)을 제어할 수 있다. 구체적으로, 예측 전력 제어부(800)는 화물 하역 중에 발생 예측되는 전력이 선체(10)의 운항 중에 확보되도록 에너지 관리부(600)를 제어할 수 있다.The predicted power controller 800 may predict power consumption and control the power grid 100 so that sufficient power is secured. Specifically, the predicted power control unit 800 may control the energy management unit 600 so that electric power predicted to occur during cargo unloading is secured during the operation of the hull 10.

본 발명의 선박(1)은 화물을 운반하는 화물선일 수 있다. 예를 들어, 선박(1)은 액화 가스 또는 컨테이너와 같은 화물을 운반할 수 있다. 화물을 운반하는 선박(1)은 화물 하역 시에 많은 전력을 소비할 수 있다.The ship 1 of the present invention may be a cargo ship carrying cargo. For example, the ship 1 can carry cargo such as liquefied gas or containers. The ship 1 carrying cargo can consume a lot of power when unloading cargo.

도 7은 시간의 흐름에 따른 선박(1)의 전력 소비량을 도시하고 있다. 도 7을 참조하면, 선박(1)은 화물 하역이 수행되지 않는 다른 구간에서는 발전기(210, 220)의 최적 부하율에 따른 발전량(OG)의 이내의 전력만을 소비하지만, 화물 하역이 수행되는 구간에서는 최적 부하율에 따른 발전량(OG)을 초과하는 전력을 소비할 수 있다. 여기서, 최적 부하율은 발전기(210, 220)의 최대 발전량 중 상대적으로 적은 양의 연료만을 소비하여 생산되고 있는 발전량의 비율을 나타낸다. 예를 들어, 최적 부하율은 80%일 수 있다. 최적 부하율에 따른 발전량(OG)(이하, 최적 발전량이라 한다)은 발전기(210, 220)가 최적 부하율로 동작하면서 생산되는 발전량을 나타낸다.7 shows the power consumption of the ship 1 over time. Referring to FIG. 7, the ship 1 consumes only power within the power generation amount OG according to the optimum load ratio of the generators 210 and 220 in other sections where cargo unloading is not performed, but in the section in which cargo unloading is performed. It is possible to consume power exceeding the generation amount (OG) according to the optimum load ratio. Here, the optimum load ratio represents the ratio of the amount of power generated by consuming only a relatively small amount of fuel among the maximum amount of power generation of the generators 210 and 220. For example, the optimal load factor may be 80%. The generation amount OG according to the optimum load rate (hereinafter, referred to as the optimum generation amount) represents the amount of generation produced while the generators 210 and 220 operate at the optimum load rate.

선박(1)은 화물 하역이 수행되지 않는 다른 구간에서는 2개의 발전기에서 생산된 전력만으로 선박(1)의 전력 소비를 만족시킬 수 있지만, 화물 하역이 수행되는 구간에서는 2개의 발전기에서 생산된 전력만으로는 선박(1)의 전력 소비를 만족시킬 수 없고, 추가적으로 발전기를 구동시켜야 하는 것이다.In other sections where cargo unloading is not performed, the ship 1 can satisfy the power consumption of the ship 1 only with the power produced by the two generators, but in the section where cargo unloading is performed, only the power produced by the two generators is used. The power consumption of the ship 1 cannot be satisfied, and an additional generator must be driven.

참고로, 도 7에서 a구간은 선박(1)이 입항하는 구간을 나타내고, b구간은 선박(1)에 화물이 적재되는 구간을 나타내고, c구간은 선박(1)이 출항하여 고속으로 운항하는 구간을 나타내고, d구간은 저속으로 운항하는 구간을 나타내고, e구간은 선박(1)이 입항하여 화물을 하역하는 구간을 나타내고, f구간은 선박(1)이 별도의 동작 없이 정박하는 구간을 나타내며, g구간은 선박(1)이 출항하는 구간을 나타낸다.For reference, in FIG. 7, section a represents the section in which the ship 1 enters port, section b represents the section where cargo is loaded on the ship 1, and section c represents the section where the ship 1 departs and operates at high speed. The section denotes the section, section d represents the section operated at low speed, section e represents the section where the ship 1 enters and unloads the cargo, section f represents the section where the vessel 1 is anchored without any separate operation. , section g represents the section in which the ship (1) departs.

다시 도 6을 설명하면, 예측 전력 제어부(800)는 선박(1)의 현재 위치, 선체 속도 및 화물량을 참조하여 이동 예상 거리, 도착 예정 시간 및 하역 소요 시간을 판단할 수 있다. 선박(1)의 현재 위치는 GPS(Global Positioning System) 수신기(미도시)와 같은 위치 감지 수단에 의해 확인될 수 있고, 선체 속도는 속도계(미도시)에 의해 확인될 수 있으며, 화물량은 화물 계측 장치(미도시)에 의해 확인될 수 있다.Referring to FIG. 6 again, the predicted power control unit 800 may determine the estimated movement distance, the expected arrival time, and the required unloading time by referring to the current position of the ship 1, the speed of the hull, and the amount of cargo. The current position of the ship (1) can be confirmed by a position detection means such as a GPS (Global Positioning System) receiver (not shown), the hull speed can be checked by a speedometer (not shown), and the cargo volume is measured by cargo. It can be verified by a device (not shown).

현재 위치 및 선체 속도를 참조하여 예측 전력 제어부(800)는 이동 예상 거리 및 도착 예정 시간을 산출할 수 있다. 그리고, 예측 전력 제어부(800)는 화물량을 참조하여 하역 소요 시간을 판단하고, 하역에 소비될 것으로 예측되는 전력량을 판단할 수 있다.With reference to the current position and the speed of the hull, the predicted power control unit 800 may calculate an expected movement distance and an expected arrival time. In addition, the predicted power control unit 800 may determine a time required for unloading with reference to the amount of cargo and determine an amount of power predicted to be consumed for unloading.

그리고, 예측 전력 제어부(800)는 이동 예상 거리, 도착 예정 시간 및 하역 소요 시간을 참조하여 에너지 저장부(410, 420)의 충전 제어 시점 및 충전 확보량을 판단할 수 있다. 여기서, 충전 제어 시점을 에너지 저장부(410, 420)가 예측 전력의 확보를 위하여 충전을 개시하여야 하는 시점을 나타내고, 충전 확보량은 선박(1)이 입항하기 이전까지 확보하여야 하는 전력량을 나타낸다.In addition, the predicted power control unit 800 may determine the charging control timing and the amount of secured charging of the energy storage units 410 and 420 with reference to the estimated movement distance, the estimated arrival time, and the required unloading time. Here, the charging control point indicates the point at which the energy storage units 410 and 420 should start charging in order to secure the predicted electric power, and the charge secured amount indicates the amount of electric power that must be secured before the ship 1 arrives at port.

선박(1)의 운항 중에 재액화기(70)에 의한 전력 소비량은 상대적으로 크게 형성될 수 있다. 재액화기(70)는 선박(1)이 저속 운항하는 경우에 보다 활발하게 동작할 수 있다. 선박(1)이 고속으로 운항하는 경우 제1 엔진(31)이 저장 탱크(20)의 증발 가스를 충분히 소비하기 때문에 저장 탱크(20)로 회수되는 회수 유체의 양은 적거나 없을 수 있다. 따라서, 선박(1)이 고속으로 운항하는 경우 재액화기(70)의 동작은 한정적일 수 있다. 이에 반하여, 선박(1)이 저속으로 운항하는 경우 제1 엔진(31)이 저장 탱크(20)의 증발 가스를 충분히 소비하지 못하기 때문에 저장 탱크(20)로 회수되는 회수 유체의 양이 클 수 있다. 따라서, 선박(1)이 저속으로 운항하는 경우 재액화기(70)는 회수 유체를 재액화시키기 위한 동작을 수행할 수 있다.During the operation of the vessel 1, the amount of power consumption by the reliquefier 70 may be formed relatively large. The reliquefier 70 may operate more actively when the vessel 1 operates at a low speed. When the ship 1 operates at high speed, the first engine 31 sufficiently consumes the evaporated gas from the storage tank 20, and thus the amount of the recovered fluid recovered to the storage tank 20 may be small or absent. Accordingly, when the vessel 1 operates at high speed, the operation of the reliquefier 70 may be limited. On the other hand, when the ship 1 operates at a low speed, the amount of the recovered fluid recovered to the storage tank 20 may be large because the first engine 31 does not sufficiently consume the evaporated gas from the storage tank 20. have. Accordingly, when the vessel 1 operates at a low speed, the reliquefier 70 may perform an operation for reliquefying the recovered fluid.

예측 전력 제어부(800)는 선체(10)의 운항 중 재액화기(70)의 동작이 제한됨으로써 확보된 전력으로 에너지 저장부(410, 420)가 충전되도록 에너지 관리부(600)를 제어할 수 있다. 예측 전력 제어부(800)는 선체(10)의 속도를 제어함으로써 재액화기(70)의 동작을 제한할 수 있다.The predicted power control unit 800 may control the energy management unit 600 so that the energy storage units 410 and 420 are charged with the secured power by limiting the operation of the reliquefier 70 during the operation of the hull 10. The predicted power controller 800 may limit the operation of the reliquefier 70 by controlling the speed of the hull 10.

예측 전력이 충분히 확보되지 않은 것으로 판단되는 경우 예측 전력 제어부(800)는 예측 전력의 확보를 위하여 고속으로 운항하도록 선체(10)를 제어할 수 있다. 또는, 예측 전력 제어부(800)는 예측 전력의 확보를 위하여 고속으로 운항하도록 사용자에게 통지할 수 있다. 예측 전력 제어부(800)의 제어에 의해 선체(10)가 자동으로 고속 운항하거나 사용자가 선체(10)를 고속 운항시킬 수 있다.When it is determined that the predicted power is not sufficiently secured, the predicted power controller 800 may control the hull 10 to operate at high speed to secure the predicted power. Alternatively, the predicted power control unit 800 may notify the user to operate at high speed in order to secure the predicted power. Under the control of the predictive power control unit 800, the hull 10 may automatically operate at high speed or the user may operate the hull 10 at high speed.

예측 전력 제어부(800)는 충전 제어 시점 및 충전 확보량을 산출하고, 이를 기초로 에너지 저장부(410, 420)가 전력을 충전하도록 에너지 관리부(600)를 제어할 수 있다. 선박(1)의 운항 도중에 예측 전력 제어부(800)는 지속적으로 충전 제어 시점 및 충전 확보량을 갱신할 수 있다. 충전 제어 시점은 선내 부하(310, 320)의 전력 소비량에 따라 달라질 수 있다. 또한, 운반하는 화물이 저장 탱크(20)에 저장된 액화 가스인 경우 운항하는 도중에 감소될 수 있고, 이에 따라 하역 소요 시간 및 충전 확보량이 달라질 수 있다.The predicted power control unit 800 may control the energy management unit 600 so that the energy storage units 410 and 420 charge electric power based on the calculation of the charge control timing and the amount of charge secured. During the operation of the ship 1, the predicted power control unit 800 may continuously update the charging control timing and the amount of charging secured. The charging control timing may vary depending on the power consumption of the loads 310 and 320 on board. In addition, when the cargo to be transported is liquefied gas stored in the storage tank 20, it may be reduced during operation, and accordingly, the time required for unloading and the amount of securing filling may vary.

도 8은 도 5에 도시된 예측 전력 제어부가 동작한 경우의 전력 소비 패턴을 나타낸 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating a power consumption pattern when the predicted power control unit illustrated in FIG. 5 operates.

도 8을 참조하면, 예측 전력 제어부(800)는 고속 운항 구간인 c구간을 확장하고, 저속 운항 구간인 d구간을 축소할 수 있다. 이에 따라, 재액화기(70)의 전력 소비가 감소되고 예측 전력이 확보될 수 있다.Referring to FIG. 8, the predicted power controller 800 may expand section c, which is a high-speed navigation section, and reduce section d, which is a low-speed navigation section. Accordingly, power consumption of the reliquefier 70 can be reduced and predicted power can be secured.

에너지 저장부(410, 420)가 충분한 전력을 저장하고 있기 때문에 발전기(210, 220)의 최적 부하율에 따른 최적 발전량(OG)만으로도 하역 작업이 수행될 수 있다. 예를 들어, 2개의 발전기만이 동작하고, 1개의 발전기는 예비 상태를 유지할 수 있다.Since the energy storage units 410 and 420 store sufficient power, the unloading operation can be performed only with the optimum generation amount OG according to the optimum load ratio of the generators 210 and 220. For example, only two generators are running, and one generator can remain in standby.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the above and the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. You can understand that there is. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative and non-limiting in all respects.

1: 선박 10: 선체
20: 저장 탱크 31, 32: 엔진
40: 압축기 51, 52: 히터
60: 분배부 70: 재액화기
80: 에너지 관리 시스템 100: 전력망
110: 제1 모선 120: 제2 모선
130: 버스 타이 210, 220: 발전기
310, 320: 선내 부하 410, 420: 에너지 저장부
411, 421: 배터리 412, 422: 전력 컨버터
500: 전력 관리부 600: 에너지 관리부
710, 720: 전력 변환기 800: 예측 전력 제어부1: ship 10: hull
20: storage tank 31, 32: engine
40: compressor 51, 52: heater
60: distribution unit 70: reliquefier
80: energy management system 100: power grid
110: first mothership 120: second mothership
130: bus tie 210, 220: generator
310, 320: ship load 410, 420: energy storage unit
411, 421: battery 412, 422: power converter
500: power management department 600: energy management department
710, 720: power converter 800: predicted power control unit

Claims (6)

선체;
상기 선체에 구비된 전력망;
상기 전력망에 연결된 선내 부하 및 발전기의 동작 상태를 모니터링하고 제어하는 전력 관리부;
상기 전력망에 연결되어 전력을 저장하거나 상기 전력망으로 전력을 공급하는 에너지 저장부;
상기 선내 부하의 동작 상태를 참조하여 상기 전력 관리부 및 상기 에너지 저장부를 제어하는 에너지 관리부; 및
화물 하역 중에 발생 예측되는 전력이 상기 선체의 운항 중에 확보되도록 상기 에너지 관리부를 제어하는 예측 전력 제어부를 포함하는 선박.hull;
A power grid provided in the hull;
A power management unit that monitors and controls an operation state of an onboard load and a generator connected to the power grid;
An energy storage unit connected to the power grid to store power or supply power to the power grid;
An energy management unit configured to control the power management unit and the energy storage unit by referring to an operating state of the onboard load; And
A ship comprising a predicted power control unit for controlling the energy management unit so that electric power predicted during cargo unloading is secured during operation of the hull. 제1 항에 있어서,
상기 예측 전력 제어부는 상기 선체의 이동 예상 거리, 도착 예정 시간 및 하역 소요 시간을 참조하여 상기 에너지 저장부의 충전 제어 시점 및 충전 확보량을 판단하는 선박.The method of claim 1,
The predicted power control unit determines the charge control time and the amount of charge secured by the energy storage unit by referring to the estimated movement distance, the expected arrival time, and the required unloading time of the ship. 제1 항에 있어서,
상기 저장 탱크로부터 증발 가스를 공급받고, 상기 증발 가스를 압축하는 압축기;
상기 압축기에서 압축된 증발 가스를 연료로서 공급받는 제1 엔진;
상기 압축기에 의해 압축된 증발 가스 중 상기 저장 탱크로 회수되는 회수 유체의 일부를 연료로서 공급받는 제2 엔진; 및
상기 회수 유체의 다른 일부를 재액화시켜 상기 저장 탱크로 공급하는 재액화기를 더 포함하는 선박.The method of claim 1,
A compressor that receives boil-off gas from the storage tank and compresses the boil-off gas;
A first engine receiving the boil-off gas compressed by the compressor as fuel;
A second engine receiving a part of the recovery fluid recovered to the storage tank among the boil-off gas compressed by the compressor as fuel; And
A vessel further comprising a reliquefier for reliquefying another part of the recovery fluid and supplying it to the storage tank. 제3 항에 있어서,
상기 예측 전력 제어부는 상기 선체의 운항 중 상기 재액화기의 동작이 제한됨으로써 확보된 전력으로 상기 에너지 저장부가 충전되도록 상기 에너지 관리부를 제어하는 선박.The method of claim 3,
The predicted power control unit controls the energy management unit to charge the energy storage unit with power secured by limiting the operation of the reliquefier during operation of the hull. 제4 항에 있어서,
상기 예측 전력 제어부는 상기 선체의 속도를 제어함으로써 상기 재액화기의 동작을 제한하는 선박.The method of claim 4,
The predicted power control unit limits the operation of the reliquefier by controlling the speed of the hull. 선박에 설치되어 전력 저장 및 관리를 수행하는 에너지 관리 시스템에 있어서,
전력망;
상기 전력망에 연결되어 선내 부하 및 발전기의 동작 상태를 모니터링하고 제어하는 전력 관리부;
상기 전력망에 연결되어 전력을 저장하거나 상기 전력망으로 전력을 공급하는 에너지 저장부;
상기 선내 부하의 동작 상태를 참조하여 상기 전력 관리부 및 상기 에너지 저장부를 제어하는 에너지 관리부; 및
화물 하역 중에 발생 예측되는 전력이 상기 선체의 운항 중에 확보되도록 상기 에너지 관리부를 제어하는 예측 전력 제어부를 포함하는 에너지 관리 시스템.In the energy management system installed on the ship to perform power storage and management,
Power grid;
A power management unit connected to the power grid to monitor and control an operation state of an onboard load and a generator;
An energy storage unit connected to the power grid to store power or supply power to the power grid;
An energy management unit configured to control the power management unit and the energy storage unit by referring to an operating state of the onboard load; And
An energy management system comprising a predicted power control unit controlling the energy management unit so that electric power predicted during cargo unloading is secured during operation of the hull.
KR1020190142340A 2019-11-08 2019-11-08 Ship and system for managing energy of the same KR102629109B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190142340A KR102629109B1 (en) 2019-11-08 2019-11-08 Ship and system for managing energy of the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190142340A KR102629109B1 (en) 2019-11-08 2019-11-08 Ship and system for managing energy of the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210056466A true KR20210056466A (en) 2021-05-20
KR102629109B1 KR102629109B1 (en) 2024-01-25

Family

ID=76142825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190142340A KR102629109B1 (en) 2019-11-08 2019-11-08 Ship and system for managing energy of the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102629109B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230059988A (en) * 2021-10-27 2023-05-04 대우조선해양 주식회사 System and method for managing auxiliary battery for vessels and vessel inculding the same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011079416A (en) * 2009-10-07 2011-04-21 Imabari Shipbuilding Co Ltd Ship
WO2014080445A1 (en) * 2012-11-26 2014-05-30 中国電力株式会社 Bog processing apparatus and bog processing method
KR20140092111A (en) 2013-01-15 2014-07-23 현대중공업 주식회사 An Energy System of Ship
KR20160113493A (en) * 2015-03-20 2016-09-29 현대중공업 주식회사 A Treatment System Of Liquefied Gas
KR101901524B1 (en) * 2017-08-31 2018-09-21 경성대학교 산학협력단 Power management controller and system for providing power to ship

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011079416A (en) * 2009-10-07 2011-04-21 Imabari Shipbuilding Co Ltd Ship
WO2014080445A1 (en) * 2012-11-26 2014-05-30 中国電力株式会社 Bog processing apparatus and bog processing method
KR20140092111A (en) 2013-01-15 2014-07-23 현대중공업 주식회사 An Energy System of Ship
KR20160113493A (en) * 2015-03-20 2016-09-29 현대중공업 주식회사 A Treatment System Of Liquefied Gas
KR101901524B1 (en) * 2017-08-31 2018-09-21 경성대학교 산학협력단 Power management controller and system for providing power to ship

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230059988A (en) * 2021-10-27 2023-05-04 대우조선해양 주식회사 System and method for managing auxiliary battery for vessels and vessel inculding the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR102629109B1 (en) 2024-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2913509B1 (en) System and method for supplying hybrid fuel in engine for ship
KR101680317B1 (en) Ship
KR101549535B1 (en) Marine regasification and power generation plant and controlling method thereof
JP2002537752A (en) System and method for utilizing surplus power from marine transport vessels
KR101680323B1 (en) Ship, control system for ESS and method thereof
CN112566841A (en) Ship using low-voltage power distribution
KR101291246B1 (en) Ship using bog for dynamic positioning system
KR102629109B1 (en) Ship and system for managing energy of the same
KR102629116B1 (en) Ship
JP6633055B2 (en) LNG carrier propulsion device and LNG carrier
KR102629126B1 (en) Ship
KR20220055607A (en) Ship
KR20230042796A (en) Ship
KR102629129B1 (en) Ship
KR102629114B1 (en) Ship and system for managing energy of the same
KR20160133707A (en) Ship and power managing method of the same
KR101681044B1 (en) Ship
KR20220047038A (en) Ship
KR20220055172A (en) Ship
KR20210010082A (en) Power Supply System of Ship equipped with Liquefied Gas Regasification System
KR20200133545A (en) Power Supply System for Ship
KR20160112627A (en) ESS control apparatus
KR20200133546A (en) Power Supply System for Ship
KR20210009599A (en) Power Supply System for Ship
KR102605386B1 (en) Ship

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant