5 de agosto de 2021

Costos de los Barcos Solares Híbridos

Costos Operativos de los Barcos Actuales



Nuestro interés en este análisis de costos es ver que incidencia tiene el costo de combustible y los distintos consumibles del motor propulsor principal y los grupos electrógenos auxiliares en el costo operativo total del buque.

En este análisis no tendremos en cuenta los costos totales de la empresa Naviera como los gastos administrativos, los impuestos o la ganancia de la misma, solo tendremos en cuenta, como dijimos, los costos aproximados de la operación de los buques.


1)  Calculo del Costo Operativo para un Buque Granelero tipo Panamax de 50.000 TPM.


Para esto haremos las siguientes consideraciones:
  • El costo de construcción y puesta en marcha de nuestro buque granelero de 50.000 TPM y de 15 nudos (27,78 Km/h) de velocidad de desplazamiento es de 45 millones de dólares y con una vida útil de 40 años.
  • El motor principal del buque tiene una potencia máxima de 14.560 Kw con un consumo esti ado de combustible de 2.000 litros por hora de funcionamiento.
  • El tiempo de funcionamiento del buque será aproximadamente el 75% del tiempo de su vida útil, debidos a las paradas por mantenimiento, las paradas por la carga y descarga del mismo u otros casos.
  • El costo aproximado del combustible que consume el buque es de 0,5 u$s/litro.
  • Este buque tendrá 22 tripulantes con un con un plantel total de 32 personas para hacer los reemplazos de los días de descanso de los tripulantes.
  • El sueldo promedio y aproximado de cada operario del buque será de  3.500 u$s/mes considerando el sueldo bruto, impuestos, aguinaldos, premios, viáticos, traslados u otros costos.
  • El gasto en insumos y comestibles aproximado del personal en los 40 años de vida útil de buque será de 6 millones de dólares.
  • El gasto en mantenimiento en los 40 años de su vida útil será de unos 45 millones de dólares.
  • EL costo aproximado de inscripción, patente y seguros del buque en los 40 años de vida útil será de 60 millones de dólares.
  • El costo de las cargas y descargas en los puertos, amarres, peajes en ríos o canales de navegación, prácticos de puertos y otros costos asociados del barco en los 40 años de vida útil de buque será de unos 60 millones de dólares.
  • El costo del combustibles de los grupos electrógenos del buque, del aceite y demás consumibles del motor principal y de los distintos motores a combustión auxiliares del buque representarán aproximadamente el 15% del costo total del combustible consumido por el motor principal del buque.

Con estas consideraciones tendremos los siguientes costos operativos del buque en sus 40 años de vida útil.
  • Costo del Buque:     45   Millones de Dólares.
  • Costos del combustible del motor principal:    262,8   Millones de Dólares.
  • Costo del combustible y consumibles de los motores a combustión auxiliares:  39,42  Millones de Dólares.
  • Costo del personal del buque:    53,76  Millones de Dólares.
  • Costo de los insumos comestibles del personal del buque:    6  Millones de Dólares.
  • Costo de Mantenimiento del buque:     45  Millones de Dólares.
  • Costo de inscripción, patente y seguros del buque:     60  Millones de Dólares.
  • Costo de los servicios portuarios, Peajes y Amarres:    60  Millones de Dólares.


Costo operativo total del buque en sus 40 años de vida útil:   571,98  Millones de Dólares.

Costo del combustible y consumibles de todos los motores a combustión del buque:   302,22  Millones de Dólares.

Porcentaje del costo de combustible y consumibles de los motores a combustión respecto del total de los costos operativos del buque durante su vida útil:   52,84%.



2)  Calculo del Costo Operativo para un Buque Portacontenedores tipo Panamax de 1.860 TEU.


Para esto haremos las siguientes consideraciones:
  • El costo de construcción y puesta en marcha de nuestro buque portacontenedores tipo Panamax de 1.860 TEU y de 22 nudos (40,74 Km/h) de velocidad de desplazamiento es de 50 millones de dólares y con una vida útil de 40 años.
  • El motor principal del buque tiene una potencia de regimen de 25.074 Kw con un consumo estimado de combustible de 4.250 litros por hora de funcionamiento.
  • El tiempo de funcionamiento del buque será aproximadamente el 75% del tiempo de su vida útil, debidos a las paradas por mantenimiento, las paradas por la carga y descarga del mismo u otros casos.
  • El costo aproximado del combustible que consume el buque es de 0,5 u$s/litro.
  • Este buque tendrá 27 tripulantes con un con un plantel total de 38 personas para hacer los reemplazos de los días de descanso de los tripulantes.
  • El sueldo promedio y aproximado de cada operario del buque será de  3.500 u$s/mes considerando el sueldo bruto, impuestos, aguinaldos, premios, viáticos, traslados u otros costos.
  • El gasto en insumos y comestibles aproximado del personal en los 40 años de vida útil de buque será de 8 millones de dólares.
  • El gasto en mantenimiento en los 40 años de su vida útil será de unos 50 millones de dólares.
  • EL costo aproximado de inscripción, patente y seguros del buque en los 40 años de vida útil será de 75 millones de dólares.
  • El costo de las cargas y descargas en los puertos, amarres, peajes en ríos o canales de navegación, prácticos de puertos y otros costos asociados del barco en los 40 años de vida útil de buque será de unos 75 millones de dólares.
  • El costo del combustibles de los grupos electrógenos del buque, del aceite y demás consumibles del motor principal y de los distintos motores a combustión auxiliares del buque representarán aproximadamente el 15% del costo total del combustible consumido por el motor principal del buque.

Con estas consideraciones tendremos los siguientes costos operativos del buque en sus 40 años de vida útil.
  • Costo del Buque:     50   Millones de Dólares.
  • Costos del combustible del motor principal:    558,45   Millones de Dólares.
  • Costo del combustible y consumibles de los motores a combustión auxiliares:  83,77  Millones de Dólares.
  • Costo del personal del buque:    63,84  Millones de Dólares.
  • Costo de los insumos comestibles del personal del buque:    8  Millones de Dólares.
  • Costo de Mantenimiento del buque:     50  Millones de Dólares.
  • Costo de inscripción, patente y seguros del buque:     75  Millones de Dólares.
  • Costo de los servicios portuarios, Peajes y Amarres:    75  Millones de Dólares.

Costo operativo total del buque en sus 40 años de vida útil:   964,06  Millones de Dólares.

Costo del combustible y consumibles de todos los motores a combustión del buque:   642,22  Millones de Dólares.

Porcentaje del costo de combustible y consumibles de los motores a combustión respecto del total de los costos operativos del buque durante su vida útil:   66,62%.


Con esto podemos ver que el costo del combustible, el aceite y de los distintos consumibles que tienen sus motores a combustión tienen una incidencia importante en los costos operativos totales de los buques tanto el Granelero como el de Portacontenedores que como la velocidad es mayor también es mayor el consumo de combustible y mayor su incidencia en el costo operativo total del buque. Por lo tanto si nosotros con el uso de la energía solar logramos disminuir el costo de la energía utilizada por los buques, también disminuiremos los costos operativos y el costo final del flete de las cargas transportadas.




Costos Operativos de los Barcos Solares Híbridos


1)  Comparación entre los costos operativos de un Buque Granelero actual y dos tipos de configuraciones de Buques Híbridos a Energía Solar



Caso 1:

 


 Costos operativos de un Buque Granelero Hibrido a Energía Solar con motores Diesel y Eléctricos 

 

En este análisis tendremos en cuenta el ahorro que se producirá  en el costo de uso entre un buque granelero de 50.000 TPM con motor a combustión estándar y una barco propulsado a energía solar con la estructura de soporte de paneles solares telescópica y paneles solares de silicio monocristalino con una eficiencia del 20% funcionando en forma hibrida junto a un sistema de propulsión Diesel-Eléctrico con un motor de combustión marino de un 65 a 70% de la potencia que el que tendría el buque si solo fuera propulsado por un motor a combustión tradicional para conservar la velocidad de desplazamiento promedio del buque de 15 nudos ya sea en invierno o en el verano ya que los paneles solares aportarían alrededor de un 35 a 40% de la energía de la propulsión del buque pero un 5% de esa energía consideraremos que es energía que consume el buque para su funcionamiento por lo tanto los paneles solares aportaran entre el 30 y 35% de la energía de los motores de propulsión del buque.

En este caso como los grandes motores de combustión marinos la velocidad de régimen del Buque será la misma, y como la generación de energía solar en invierno y en verano puede variar la velocidad de régimen final de este sistema híbrido podrá variar un poco según la radiación que esté recibiendo el buque en cada momento pudiendo ser distintas estas velocidades según nos encontremos en un día de invierno o en un día de verano aunque la velocidad promedio del buque entre estos dos tipos de días será de 15 Nudos (27,78 Km/h).


Para este proyecto haremos las siguientes consideraciones:

  • El costo de construcción y puesta en marcha de nuestro buque granelero de 50.000 TPM con la estructura telescópica y el sistema de motores Diesel-Eléctrico será de 60 millones de dólares y con una vida útil de 40 años.
  • El motor eléctrico del buque tendrá una potencia máxima de 5.250 Kw.
  • El motor Diesel del buque tendrá una potencia máxima de 9.464 Kw con un consumo de combustible de 1.350 litros/hora.
  • El tiempo de funcionamiento del buque será aproximadamente el 75% del tiempo de su vida útil, debidos a las paradas por mantenimiento, las paradas por la carga y descarga del mismo u otros casos.
  • El costo aproximado de los paneles solares de silicio monocristalino con eficiencias del 20% tienen un costo de 0,3 u$s/Wp y su tiempo de duración es de 20 años.
  • El costo aproximado de las baterías eléctricas de Litio-Ferrofosfato estimamos que será de 50 u$s/Kwh , su duración será de 2.000 a 3.000 ciclos con una vida útil de 40 años y un peso de 160 Wh/Kg y considerando una batería de 150 MWh y un peso de 937,5 Toneladas.
  • El costo aproximado del combustible Fuel Oil (SFOC) que consume el buque es de 0,5 u$s/litro.
  • Este buque tendrá 22 tripulantes con un con un plantel total de 32 personas para hacer los reemplazos de los días de descanso de los tripulantes.
  • El sueldo promedio y aproximado de cada operario del buque será de  3.500 u$s/mes considerando el sueldo bruto, impuestos, aguinaldos, premios u otros costos.
  • El gasto en insumos y comestibles aproximado del personal en los 40 años de vida útil de buque será de 6 millones de dólares.
  • El gasto en mantenimiento en los 40 años de su vida útil será de unos 60 millones de dólares.
  • EL costo aproximado de inscripción, patente y seguros del buque en los 40 años de vida útil será de 60 millones de dólares.
  • El costo de las cargas y descargas en los puertos, amarres, peajes en ríos o canales de navegación, prácticos de puertos y otros costos asociados del barco en los 40 años de vida útil de buque será de unos 60 millones de dólares.

 

Con estas consideraciones tendremos los siguientes costos operativos del buque en sus 40 años de vida útil.

  • Costo del Buque con la estructura telescópica:      60   Millones de Dólares.
  • Costos de los paneles solares en 40 años de uso:    15,36   Millones de Dólares.
  • Costos de las baterías eléctricas en 40 años de uso:    7,5  Millones de Dólares.
  • Costos del combustible del motor Diesel en 40 años de uso:  177,39  Millones de Dólares.
  • Costo del personal del buque:    53,76  Millones de Dólares.
  • Costo de los insumos comestibles del personal del buque:    6  Millones de Dólares.
  • Costo de Mantenimiento del buque:    60  Millones de Dólares.
  • Costo de inscripción, patente y seguros del buque durante sus 40 años de vida útil:     60  Millones de Dólares.
  • Costo de los servicios portuarios, Peajes y Amarres:    60 millones de dólares.


Costo operativo total de los buques graneleros actuales en sus 40 años de vida útil:    571,98  Millones de Dólares.

Costo operativo del buque granelero híbrido a energía solar con motores diesel y eléctricos en sus 40 años de vida útil:    500,01  Millones de Dólares.

El ahorro del uso del buque granelero híbrido a energía solar con motores diesel y eléctricos respecto de los buques graneleros actuales en los 40 años de vida útil de los barcos es de:  71,97   Millones de Dólares, o bien  1,8  Millones de Dólares por año.

Porcentaje del costo del buque granelero híbrido a energía solar con motores diesel y eléctricos respecto de los buques graneleros actuales es de:    87,52%.

El porcentaje de ahorro utilizando el buque granelero híbrido a energía solar con motores diesel y eléctricos respecto de los buques graneleros actuales es de:   12,58%.


 

Caso 2:

 

Costos operativos de un Buque Granelero Hibrido a Energía Solar con Pilas de Combustibles Líquidas

 

En este análisis tendremos en cuenta el ahorro que se producirá  en el costo de uso entre un buque granelero de 50.000 TPM con motor a combustión estándar y una barco propulsado a energía solar con la estructura de soporte de paneles solares telescópica y paneles solares de silicio monocristalino con una eficiencia del 20% funcionando en forma hibrida junto a un sistema de propulsión de motores eléctricos con pilas de combustibles líquidas para los combustibles fósiles actuales como el Gasoil o el Fuel Oil, y que actualmente tienen una eficiencia de conversión de la energía del combustible en energía eléctrica del 56% con la posibilidad de que esta eficiencia pueda aumentarse en un futuro a valores entorno al 70% y con un 15% de generación de calor residual que puede utilizarse para otros procesos como la calefacción y refrigeración del buque u otros procesos dentro del barco.

En este caso como la energía generada por las pilas de combustibles liquidas del combustible fósil utilizado se puede controlar la potencia generada de forma más fácil que los grandes motores de combustión marinos la velocidad de régimen del Buque será la misma tanto en invierno como en verano.


Para este proyecto haremos las siguientes consideraciones:

  • El costo de construcción y puesta en marcha de nuestro buque granelero de 50.000 TPM con la estructura telescópica y el sistema de motores Diesel-Eléctrico será de 60 millones de dólares y con una vida útil de 40 años.
  • El motor eléctrico del buque tendrá una potencia de régimen de 10.960 Kw.
  • El tiempo de funcionamiento del buque será aproximadamente el 75% del tiempo de su vida útil, debidos a las paradas por mantenimiento, las paradas por la carga y descarga del mismo u otros casos.
  • El costo aproximado de los paneles solares de silicio monocristalino con eficiencias del 20% tienen un costo de 0,3 u$s/Wp y su tiempo de duración es de 20 años.
  • El costo aproximado de las baterías eléctricas de Litio-Ferrofosfato estimamos que será de 50 u$s/Kwh, su duración será de 2.000 a 3.000 ciclos con una vida útil de 20 años y un peso de 160 Wh/Kg y considerando una batería de solo 20 MWh tendremos un peso de 125 Toneladas.
  • El costo aproximado de las células de combustibles será de 60 u$s/Kw, con un peso de 2 Kw/Kg y una eficiencia energética del 56%.
  • El costo aproximado del combustible Fuel Oil (SFOC) que consume el buque es de 0,5 u$s/litro y su poder calorífico inferior es de 10.200 Kcal/kg.
  • Este buque tendrá 22 tripulantes con un con un plantel total de 32 personas para hacer los reemplazos de los días de descanso de los tripulantes.
  • El sueldo promedio y aproximado de cada operario del buque será de 3.500 u$s/mes considerando el sueldo bruto, impuestos, aguinaldos, premios u otros costos.
  • El gasto en insumos y comestibles aproximado del personal en los 40 años de vida útil de buque será de 6 millones de dólares.
  • El gasto en mantenimiento en los 40 años de su vida útil será de unos 60 millones de dólares.
  • EL costo aproximado de inscripción, patente y seguros del buque en los 40 años de vida útil será de 60 millones de dólares.
  • El costo de las cargas y descargas en los puertos, amarres, peajes en ríos o canales de navegación, prácticos de puertos y otros costos asociados del barco en los 40 años de vida útil de buque será de unos 60 millones de dólares.


Con estas consideraciones tendremos los siguientes costos operativos del buque en sus 40 años de vida útil.

  • Costo del Buque con la estructura telescópica:      60   Millones de Dólares.
  • Costos de los paneles solares en 40 años de uso:    15,36   Millones de Dólares.
  • Costos de las baterías eléctricas en 40 años de uso:    2  Millones de Dólares.
  • Costos de las Pilas de Combustibles en 40 años de uso:    0,66  Millones de Dólares.
  • Costos del combustible de la pila de combustible en 40 años de uso:  158,5  Millones de Dólares.
  • Costo del personal del buque:    53,76  Millones de Dólares.
  • Costo de los insumos comestibles del personal del buque:    6  Millones de Dólares.
  • Costo de Mantenimiento del buque:    60  Millones de Dólares.
  • Costo de inscripción, patente y seguros del buque durante sus 40 años de vida útil:     60  Millones de Dólares.
  • Costo de los servicios portuarios, Peajes y Amarres:    60 millones de dólares.


Costo operativo total de los buques graneleros actuales en sus 40 años de vida útil:    571,98  Millones de Dólares.

Costo operativo del buque granelero híbrido a energía solar con pilas de combustibles liquidas en sus 40 años de vida útil:    476,28  Millones de Dólares.

El ahorro del uso del buque granelero híbrido a energía solar con pilas de combustibles liquidas respecto de los buques graneleros actuales en los 40 años de vida útil de los barcos es de:  95,7  Millones de Dólares, o bien  2,34  Millones de Dólares por año.

Porcentaje del costo del buque granelero híbrido a energía solar con pilas de combustibles liquidas respecto de los buques graneleros actuales es de:    83,27%.

El porcentaje de ahorro utilizando el buque granelero híbrido a energía solar con pilas de combustibles liquidas respecto de los buques graneleros actuales es de:   16,73%.



2)  Comparación entre los costos operativos de un Buque Portacontenedores actual y dos tipos de configuraciones de Buques Híbridos a Energía Solar


 

Caso 3:

 

Costos operativos de un Buque Portacontenedores Híbrido a Energía Solar con motores Diesel y Eléctricos


En este análisis tendremos en cuenta el ahorro que se producirá  en el costo de uso entre un buque portacontenedores de 1.860 TEU y 22 Nudos (40,74 Km/h) de velocidad de desplazamiento con motor a combustión estándar y un barco propulsado a energía solar con la estructura de soporte de paneles solares telescópica y paneles solares de silicio monocristalino con una eficiencia del 20% funcionando en forma hibrida junto a un sistema de propulsión Diesel-Eléctrico con un motor de combustión marino de un 80a 85% de la potencia que el que tendría el buque si solo fuera propulsado por un motor a combustión tradicional para conservar la velocidad de desplazamiento promedio del buque de 22 nudos ya sea en invierno o en el verano ya que los paneles solares aportarían alrededor de un 15 a 20% de la energía de la propulsión del buque pero un 10% de esa energía consideraremos que es energía que consume el buque para su funcionamiento por lo tanto los paneles solares aportaran entre el 10 al 15% de la energía de los motores de propulsión del buque.


Para esto haremos las siguientes consideraciones:

  • El costo de construcción y puesta en marcha de nuestro buque portacontenedores tipo Panamax de 1.860 TEU con la estructura porta paneles solares telescópica es de 65 millones de dólares y con una vida útil de 40 años.
  • El motor principal del buque es eléctrico con una potencia de régimen de 23.160 Kw y un consumo de combustible de 3.925 litros/hora.
  • El tiempo de funcionamiento del buque será aproximadamente el 75% del tiempo de su vida útil, debidos a las paradas por mantenimiento, las paradas por la carga y descarga del mismo u otros casos.
  • El costo aproximado de los paneles solares de silicio monocristalino  con eficiencias del 20% y un costo de 0,3 u$s/Wp y su tiempo de duración será de 20 años.
  • El costo aproximado de las baterías eléctricas de Litio-Ferrofosfato estimamos que será de 50 u$s/Kwh, su duración será de 2.000 a 3.000 ciclos con una vida útil de 20 años y un peso de 160 Wh/Kg y considerando una batería de solo 20 MWh tendremos un peso de 125 Toneladas.
  • El costo aproximado de las células de combustibles será de 60 u$s/Kw, con un peso de 2 Kw/Kg y una eficiencia energética del 56%.
  • El costo aproximado del combustible Fuel Oil (SFOC) que consume el buque es de 0,5 u$s/litro y su poder calorífico inferior es de 10.200 Kcal/kg.
  • Este buque tendrá 27 tripulantes con un con un plantel total de 38 personas para hacer los reemplazos de los días de descanso de los tripulantes.
  • El sueldo promedio y aproximado de cada operario del buque será de  3.500 u$s/mes considerando el sueldo bruto, impuestos, aguinaldos, premios, viáticos, traslados u otros costos.
  • El gasto en insumos y comestibles aproximado del personal en los 40 años de vida útil de buque será de 8 millones de dólares.
  • El gasto en mantenimiento en los 40 años de su vida útil será de unos 65 millones de dólares.
  • EL costo aproximado de inscripción, patente y seguros del buque en los 40 años de vida útil será de 75 millones de dólares.
  • El costo de las cargas y descargas en los puertos, amarres, peajes en ríos o canales de navegación, prácticos de puertos y otros costos asociados del barco en los 40 años de vida útil de buque será de unos 75 millones de dólares.


Con estas consideraciones tendremos los siguientes costos operativos del buque en sus 40 años de vida útil.

  • Costo del Buque:     65   Millones de Dólares.
  • Costos de los paneles solares en 40 años de uso:    15,36   Millones de Dólares.
  • Costos de las baterías eléctricas en 40 años de uso:   10  Millones de Dólares.
  • Costo del combustible en los 40 años de uso:    514,33   Millones de Dólares.
  • Costo del personal del buque:    63,84  Millones de Dólares.
  • Costo de los insumos comestibles del personal del buque:    8  Millones de Dólares.
  • Costo de Mantenimiento del buque:     65  Millones de Dólares.
  • Costo de inscripción, patente y seguros del buque:     75  Millones de Dólares.
  • Costo de los servicios portuarios, Peajes y Amarres:    75  Millones de Dólares.


Costo operativo total del buque a combustión en sus 40 años de vida útil:    964,06  Millones de Dólares.

Costo operativo del buque portacontenedores hibrido a energía solar con motores diesel y eléctricos en sus 40 años de vida útil:    891,53  Millones de Dólares.

El ahorro del uso del buque portacontenedores hibrido a energía solar con motores diesel y eléctricos respecto de los buques portacontenedores actuales en los 40 años de vida útil de los barcos es de:  72,53  millones de dólares, o bien  1,81  Millones de Dólares por año.

Porcentaje del costo del buque portacontenedores hibrido a energía solar con motores diesel y eléctricos respecto de los buques portacontenedores actuales durante su vida útil es de:    92,48%.

El porcentaje de ahorro utilizando el buque portacontenedores híbrido a energía solar con motores diesel y eléctricos respecto de los buques portacontenedores actuales durante su vida útil es de:   7,52%.


Caso 4:


Costos operativos de un Buque Portacontenedores Hibrido a Energía Solar con Pilas de Combustibles Líquidas


En este análisis tendremos en cuenta el ahorro que se producirá  en el costo de uso entre un buque portacontenedores de 1.860 TEU y 22 Nudos (40,74 Km/h) de velocidad de desplazamiento con motor a combustión estándar y una barco propulsado a energía solar con la estructura de soporte de paneles solares telescópica y paneles solares de silicio monocristalino con una eficiencia del 20% funcionando en forma hibrida junto a un sistema de propulsión de motores eléctricos con pilas de combustibles líquidas para los combustibles fósiles actuales como el Gasoil o el Fuel Oil, y que actualmente tienen una eficiencia de conversión de la energía del combustible en energía eléctrica del 56% con la posibilidad de que esta eficiencia pueda aumentarse en un futuro a valores entorno al 70% y con un 15% de generación de calor residual que puede utilizarse para otros procesos como la calefacción y refrigeración del buque u otros procesos dentro del barco.

En este caso como la energía generada por las pilas de combustibles liquidas del combustible fósil utilizado se puede controlar la potencia generada de forma más fácil que los grandes motores de combustión marinos la velocidad de régimen del Buque será la misma tanto en invierno como en verano.


Para este proyecto haremos las siguientes consideraciones:

  • El costo de construcción y puesta en marcha de nuestro buque portacontenedores tipo Panamax de 1.860 TEU con la estructura porta paneles solares telescópica es de 65 millones de dólares y con una vida útil de 40 años.
  • El motor principal del buque es eléctrico con una potencia de régimen de 25.074 Kw.
  • El tiempo de funcionamiento del buque será aproximadamente el 75% del tiempo de su vida útil, debidos a las paradas por mantenimiento, las paradas por la carga y descarga del mismo u otros casos.
  • El costo aproximado de los paneles solares de silicio monocristalino  con eficiencias del 20% y un costo de 0,3 u$s/Wp y su tiempo de duración será de 20 años.
  • El costo aproximado de las baterías eléctricas de Litio-Ferrofosfato estimamos que será de 50 u$s/Kwh, su duración será de 2.000 a 3.000 ciclos con una vida útil de 20 años y un peso de 160 Wh/Kg y considerando una batería de solo 10 MWh tendremos un peso de 62,5 Toneladas.
  • El costo aproximado de las células de combustibles será de 60 u$s/Kw, con un peso de 2 Kw/Kg y una eficiencia energética del 56%.
  • El costo aproximado del combustible Fuel Oil (SFOC) que consume el buque es de 0,5 u$s/litro y su poder calorífico inferior es de 10.200 Kcal/kg.
  • Este buque tendrá 27 tripulantes con un con un plantel total de 38 personas para hacer los reemplazos de los días de descanso de los tripulantes.
  • El sueldo promedio y aproximado de cada operario del buque será de  3.500 u$s/mes considerando el sueldo bruto, impuestos, aguinaldos, premios, viáticos, traslados u otros costos.
  • El gasto en insumos y comestibles aproximado del personal en los 40 años de vida útil de buque será de 8 millones de dólares.
  • El gasto en mantenimiento en los 40 años de su vida útil será de unos 65 millones de dólares.
  • EL costo aproximado de inscripción, patente y seguros del buque en los 40 años de vida útil será de 75 millones de dólares.
  • El costo de las cargas y descargas en los puertos, amarres, peajes en ríos o canales de navegación, prácticos de puertos y otros costos asociados del barco en los 40 años de vida útil de buque será de unos 75 millones de dólares.


Con estas consideraciones tendremos los siguientes costos operativos del buque en sus 40 años de vida útil.

  • Costo del Buque con la estructura telescópica:      65   Millones de Dólares.
  • Costos de los paneles solares en 40 años de uso:    15,36   Millones de Dólares.
  • Costos de las baterías eléctricas en 40 años de uso:    1  Millones de Dólares.
  • Costos de las Pilas de Combustibles en 40 años de uso:    1,5  Millones de Dólares.
  • Costos del combustible de la pila de combustible en 40 años de uso:  426,8  Millones de Dólares.
  • Costo del personal del buque:    63,84  Millones de Dólares.
  • Costo de los insumos comestibles del personal del buque:    8  Millones de Dólares.
  • Costo de Mantenimiento del buque:    65  Millones de Dólares.
  • Costo de inscripción, patente y seguros del buque durante sus 40 años de vida útil:     75  Millones de Dólares.
  • Costo de los servicios portuarios, Peajes y Amarres:    75 millones de dólares.


Costo operativo total de los buques portacontenedores actuales en sus 40 años de vida útil:    964,06  Millones de Dólares.

Costo operativo del buque portacontenedores hibrido a energía solar con pilas de combustibles liquidas en sus 40 años de vida útil:    796,5  Millones de Dólares.

El ahorro del uso del buque portacontenedores hibrido a energía solar con pilas de combustibles liquidas  respecto de los buques portacontenedores actuales en los 40 años de vida útil de los barcos es de:  167,56   Millones de Dólares, o bien  4,19  Millones de Dólares por año.

Porcentaje del costo del buque portacontenedores hibrido a energía solar con pilas de combustibles liquidas respecto de los buques portacontenedores actuales durante su vida útil es de:    82,627%.

El porcentaje de ahorro utilizando el buque portacontenedores hibrido a energía solar con pilas de combustibles liquidas respecto de los buques portacontenedores actuales durante su vida útil es de:   17,38%.



Conclusiones


1)  Del Buque Granelero:


Estos valores calculados nos indican que en la actualidad los costos de un buque granelero híbrido a energía solar con motores diesel y eléctricos ya es casi un 12,6% menor que los costos de los Buques graneleros actuales y con la misma velocidad de desplazamiento promedio entre el invierno y el verano de 15 nudos (27,78 Km/h) que el buque granelero a combustión considerado en los cálculos y en el caso 2 del granelero híbrido a energía solar con pilas de combustibles liquidas para Fuel Oil los costos ya serían de un 16,73% menor que los costos de los Buques graneleros actuales.


2)  Del Buque Portacontenedores:


Estos valores calculados nos indican que en la actualidad los costos de un buque portacontenedores híbrido a energía solar con motores diesel y eléctricos ya es casi un 7,52% menor que los costos de los Buques portacontenedores actuales y con la misma velocidad de desplazamiento promedio entre el invierno y el verano de 22 nudos (40,74 Km/h) que el buque portacontenedores a combustión considerado en los cálculos, y en el caso 2 del buque portacontenedores hibrido a energía solar con pilas de combustibles liquidas para Fuel Oil los costos ya serían de un 17,38% menor que los costos de los buques portacontenedores actuales debido sobre todo a la mayor eficiencia que tienen las pilas de combustibles liquidas que son del orden del 56% respecto de la eficiencia térmica que tienen los motores a combustión diesel que utilizan los barcos actuales que tienen eficiencias del orden del 28 al 30%, por lo tanto, es que sea ha incrementado este porcentaje de ahorro de los costos operativos de los buques portacontenedores respecto de los buques graneleros que tienen un menor consumo total de combustibles.

Si nosotros consideramos el uso de paneles solares de Perovstika que en un futuro no mayor a 5 años pueden llegar al mercado masivo con una eficiencia entorno al 30 al 35% y considerando que los costos de los paneles solares y de las baterías eléctricas seguirían disminuyendo en los próximos años el ahorro del costo en el buque híbrido aumentaría aún más de forma importante, donde además, en un futuro de unos 20 a 30 años con el aumento de eficiencia de los paneles solares, y el abaratamiento de los paneles solares y las baterías eléctricas, la reducción de los costos de este tipo de buques híbridos puede ser aún más significativamente mayor.

Por lo tanto, yo considero que este tipo de estructura telescópica porta paneles solares ya debería empezar a ser utilizado en los buques de grandes cargas que se empiecen a construir de aquí en adelante debido a los importantes valores de ahorro de costos que ya empezarían a producir el uso de este tipo de barcos solares.