Polttokennokoneisto risteilylaivassa - sen vaikutus laivan suunnitteluun, suorituskykyyn ja käyttötalouteen

Työn tarkoituksena on tutkia polttokennojen käyttöä risteilylaivan energianlähteenä. Työn alussa on selostettu polttokennojen teoria sekä tänään markkinoilta löytyvät teknologiavaihtoehdot. Erityyppisiä polttokennoja ja vaihtoehtoisia polttoaineita on vertailtu laivakäytön sopivuuden kannalta. Julkaistuja tutkielmia polttokennojen käytöstä laivakoneistona on huomioitu työssä. Risteilylaivojen laivakoneistolle asettamat erikoisvaatimukset on selvitetty ja paras risteilylaivan käyttöön saatavilla oleva tekniikka on valittu. Panamax-ristelylaivaan on kehitetty polttokennovoimalaitoskonsepti mikä perustuu valittuun tekniikkaan. Uusi laiva- ja koneistojärjestely on suunniteltu ja polttokennokoneiston vaikutukset laivan muihin systeemeihin on tutkittu. Ehdotettu konsepti on vertailtu risteilylaivoihin missä on perinteiset dieselsähkö- tai kaasuturbiinikoneistot. Työssä on todettu että tänään dieselpolttoaineella toimiva sulakarbonaattipolttokenno on paras vaihtoehto ristelylaivakäyttöön. Polttokennokoneiston vaatima tila on suurempi kuin vertailun muiden koneistovaihtoehtojen, mikä vähentää käytettävissä olevaa matkustajatilaa laivassa. Polttokennokoneiston paino on dieselkoneiston luokkaa. Polttokennolaitoksen polttoaineenkulutus on alhaisempi kuin muiden koneistojen, mutta polttoainekustannukset ovat korkeat johtuen polttokennojen vaatimasta korkealaatuisesta polttoaineesta. Polttokennokoneiston pakokaasupäästöt ovat merkittävästi pienemmät kuin muiden koneistojen. Polttokennoristeilijän taloudellinen kannattavuus ei ole kovin hyvä tällä hetkellä, johtuen sekä polttokennojen korkeista hinnoista että niiden suuremmasta, matkustajatiloja pienentävästä, tilantarpeesta. Teoriassa polttokennot ovat valmiita risteilylaivakoneiston käyttöön, mutta vielä ei löydy referenssejä suuritehoisista polttokennovoimalaitoksista maa- tai merikäytössä. Kennojen tuotantokustannukset ovat korkeat, mutta niiden odotetaan laskevan tuotantomäärien kasvaessa. Polttokennojen kehitysnäkymät ovat hyvät ja ympäristöystävällisten laivojen kysynnän kasvaminen tulee tukemaan polttokennojen käyttöä risteilyaluksissa