صنعت کشتی‌سازی در دهه‌های اخیر با چالش‌هایی همچون افزایش هزینه سوخت، پیامدهای زیست‌محیطی و ضرورت افزایش بهره‌وری انرژی مواجه شده است. این مسائل، همراه با افزایش آگاهی عمومی درباره تغییرات اقلیمی، موجب شده‌اند که استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر، به‌ویژه سیستم‌های خورشیدی، به یکی از راه‌حل‌های کلیدی برای پایداری این صنعت تبدیل شود.
بر اساس پژوهشی که توسط دانشمندان مرکز هوافضای آلمان (DLR) انجام شده است، نصب ماژول‌های خورشیدی در کشتی‌های تفریحی می‌تواند به کاهش مصرف سوخت، بهبود بهره‌وری انرژی و کاهش اثرات زیست‌محیطی کمک کند. این مطالعه به بررسی دقیق این ایده و نتایج حاصل از شبیه‌سازی‌های مرتبط می‌پردازد.
در این پژوهش، سه راهکار برای بهره‌گیری از سیستم‌های فتوولتائیک (PV) در کشتی‌های تفریحی ارائه شده است. یکی از این ایده‌ها شامل نصب پنل‌های خورشیدی روی بالکن کابین‌های کشتی است. در این طرح، برای هر بالکن دو ماژول خورشیدی ۲۵۰ واتی با بازده ۲۲ درصد در نظر گرفته شده است. یکی از پنل‌ها روی دیواره شیشه‌ای بالکن با زاویه ۹۰ درجه و دیگری با زاویه ۳۰ درجه در زیر بالکن نصب می‌شود.
برای نمونه، در کشتی‌های کروز کلاس هلیوس که دارای ۱۶۵۵ کابین بالکن هستند، می‌توان از این طرح بهره برد. نصب این سیستم می‌تواند توان خروجی حداکثر ۸۲۷.۵ کیلووات را تولید کند و به تأمین انرژی کشتی کمک قابل‌توجهی کند.
یکی از نکات مهم این طرح، جایگزینی شبکه‌های جریان مستقیم (DC) به‌جای جریان متناوب (AC) در کشتی‌هاست. این تغییر نه‌تنها بهره‌وری انرژی را افزایش می‌دهد، بلکه امکان یکپارچه‌سازی بهتر سیستم‌های خورشیدی و ذخیره‌سازی انرژی را نیز فراهم می‌کند. بر اساس این طرح، استفاده از شبکه‌های DC با ولتاژ ۳۵۰ ولت در هر عرشه پیشنهاد شده است.
برای تضمین پایداری جریان انرژی در شبکه‌های DC، نصب باتری‌های مناسب نیز ضروری است. بر اساس شبیه‌سازی‌های انجام‌شده، ظرفیت باتری مورد نیاز برای مسیر دریای کارائیب ۱۶۱.۴ آمپر ساعت و برای مسیر نروژ و دانمارک ۱۲۷.۵ آمپر ساعت برآورد شده است.
این ایده می‌تواند گامی مؤثر در جهت کاهش وابستگی کشتی‌های تفریحی به سوخت‌های فسیلی و حرکت به‌سوی حمل‌ونقل دریایی پایدار باشد.