Αποθήκευση ενέργειας - Τώρα σχετική για οποιοδήποτε τύπο σκάφους

Από τον Sveinung Odegard1 Νοεμβρίου 2018

Ένα αστάρι για το ταχέως εξελισσόμενο θέμα της τεχνολογίας της μπαταρίας.

Η ίδια η αποθήκευση ενέργειας είναι πραγματικά παλιά νέα. Από τη στιγμή που τα πανιά αφαιρέθηκαν για τα καλά, τα εμπορικά πλοία διέσχισαν τους ωκεανούς χρησιμοποιώντας κάποια ενέργεια που φυλάσσεται με ασφάλεια στο πλοίο. Είτε πρόκειται για άνθρακα, ντίζελ, βενζίνη ή φυσικό αέριο, και ανεξάρτητα από τον τύπο ενέργειας, η ασφαλής αποθήκευση στο πλοίο έχει ζωτική σημασία για την ασφάλεια και την ολοκλήρωση του προγραμματισμένου ταξιδιού. Από την άλλη πλευρά, η ενεργός χρήση μπαταριών σε συστήματα πρόωσης είναι σχετικά νέα. Ξεκίνησε με μικρότερα σκάφη, αλλά επεκτάθηκε μέσα σε μερικά χρόνια σε μεσαία και μεγάλα σκάφη.

Βελτιωμένη απόδοση και ασφάλεια
Ένα από τα κλειδιά για την ανάπτυξη αυτή τόσο στους τύπους χωρητικότητας όσο και στους τύπους δοχείων ήταν ο νέος σχεδιασμός που υπερβαίνει την απαιτούμενη θερμική προστασία που προκαλείται από την αποτυχία των κυττάρων, που συνήθως ονομάζεται θερμική διαφυγή. Ο Corvus, για παράδειγμα, έχει αποδείξει σε πολλαπλές δοκιμές ότι μια εγχυματική βλάβη σε μια κυψέλη μπαταρίας δεν εξαπλώνεται στα γειτονικά υγιή κύτταρα. Η Corvus έχει επίσης εισαγάγει μια περιορισμένη λύση μπαταρίας που οδηγεί τυχόν δυνατά αέρια από την αίθουσα μπαταριών και σε μια ασφαλή περιοχή. Αυτά τα επιτεύγματα, σε συνδυασμό με τα ενεργά συστήματα διαχείρισης μπαταριών, έχουν αυξήσει σημαντικά την εμπιστοσύνη στην τεχνολογία μπαταριών. Η τεχνολογία είναι πλέον αποδεκτή ως μια βιώσιμη και ασφαλής μέθοδος μεταφοράς ενέργειας στα πλοία.

Τι είναι μοναδικό για τις μπαταρίες;
Οι μπαταρίες είναι το μόνο σημαντικό σύστημα αποθήκευσης ενέργειας που μπορεί να αλλάξει άμεσα από την παροχή ενέργειας στην απορρόφηση υπερβολικής ενέργειας. Ο καλύτερος τρόπος για να το περιγράψουμε είναι να το συγκρίνουμε με μια ελατηριωτή πηγή. Μπορείτε να το συμπιέσετε περαιτέρω, καθιστώντας το πιο ισχυρό ή μπορείτε να το αφήσετε να το κάνει να κάνει δουλειά για σας. Απλά εξηγείται, αυτό ακριβώς μπορούν να κάνουν οι μπαταρίες για εσάς. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι μοναδικό και θα πρέπει να πιστώνεται στην τεχνολογία ημιαγωγών εξουσίας που αναπτύσσεται από τις ηλεκτρικές εταιρείες. Η ABB ήταν πρωτοπόρος στη ναυτιλιακή βιομηχανία, ξεκινώντας το Onboard DC Grid το 2011.
Πολλές άλλες εταιρείες ακολούθησαν γρήγορα λύσεις που ταιριάζουν και υπάρχουν πολλοί ολοκληρωτές που χρησιμοποιούν ενεργά μπαταρίες στις λύσεις τους.

Αξιοποιώντας πλήρως τα πλεονεκτήματα των μπαταριών: μετρήστε τους τρόπους
Ο απώτερος στόχος για κάθε νέα τεχνολογία είναι να είναι σε θέση να εκτελεί την ίδια εργασία πιο αποτελεσματική, λιγότερο ρυπογόνα, με μειωμένο κόστος και βελτιωμένη ασφάλεια. Πώς μπορούμε να το επιτύχουμε αυτό; Παρακάτω παρατίθενται μερικά από τα χαρακτηριστικά που οι σημερινοί ιδιοκτήτες / χειριστές εκτιμούν όταν χρησιμοποιούν αυτή την τεχνολογία:

  • Μηδενικές εκπομπές : Τα πορθμεία είναι ο νικητής εδώ. Οι περισσότερες από αυτές περνούν μεταξύ δύο συγκεκριμένων αποβάθρων και επαναφορτίζονται σε κάθε αποβάθρα, ενώ τα οχήματα εκφορτώνονται και φορτώνονται εκ νέου. Μόνο η Νορβηγία θα έχει 50 φορτηγά πλοία που λειτουργούν με μπαταρία μέχρι το 2020. Η Ευρώπη και ο Καναδάς έχουν αρχίσει να κάνουν το ίδιο και πολλά πλοία με μπαταρίες βρίσκονται υπό κατασκευή. Κάθε σκάφος που συσσωρεύεται καθημερινά πολλές φορές την ημέρα είναι ένας βιώσιμος υποψήφιος για μηδενικές εκπομπές, που οδηγείται από τεχνολογία μπαταριών.
  • Περιοχές απαλλαγμένες από εκπομπές : Κάθε σκάφος που εισέρχεται στα όρια της πόλης θα εξεταστεί στο μέλλον. Η υγεία και η άνεση των ανθρώπων συνδέονται άμεσα με την ποιότητα του αέρα. Με τις μπαταρίες εγκατεστημένες, τα σκάφη μπορούν να επιτύχουν μηδενικές εκπομπές για περιορισμένο χρονικό διάστημα είτε όταν βρίσκεστε σε αποβάθρα στις πόλεις, είτε όταν εισάγετε φιόρδ ή παρόμοιες περιοχές ευαίσθητες στη ρύπανση. Τα υβριδικά δρομολόγια RoPax σήμερα εισέρχονται και εξέρχονται από τις θύρες μόνο με ισχύ μπαταρίας. Σε ανοιχτό νερό, χρειάζονται ακόμα κινητήρες, αλλά βελτιστοποιούν την επαναφόρτιση των μπαταριών και την προετοιμασία τους για το επόμενο λιμάνι. Εξερεύνηση Τα κρουαζιερόπλοια κάνουν το ίδιο, αλλά και όταν εισέρχονται σε παρθένα και ευαίσθητα τοπία.
  • Κορυφή ξυρίσματος : Πολλά σκάφη έχουν σύντομες αιχμές υψηλής ζήτησης ενέργειας - μερικές φορές ονομάζεται "ώρα εξουσίας". Οι μπαταρίες μπορούν να παράσχουν την ενίσχυση της ισχύος, δίνοντας στο σκάφος συνολική ισχύ μεγαλύτερη από την συνολική ισχύ του πετρελαίου ντίζελ. Τα αλιευτικά σκάφη είναι ένα καλό παράδειγμα αυτής της πρακτικής. Έχουν κορυφαία ισχύ κατά την απόσυρση του πίσω τροχού, αλλά και μεγάλες περιόδους με πρόωση σε ρελαντί. Οι μπαταρίες θα παρέχουν την κορυφαία ισχύ και θα βελτιστοποιούν την ισχύ με την επαναφόρτιση όταν τα σκάφη έχουν υπερβολική ισχύ. Είναι ενδιαφέρον ότι τα ρυμουλκά είναι επίσης εξαιρετικοί υποψήφιοι για αυτό, καθώς χρησιμοποιούν μόνο εν συντομία την τεράστια ποσότητα ντίζελ που έχουν εγκαταστήσει κατά τη διάρκεια μιας τυπικής εργάσιμης ημέρας. Το μειωμένο μέγεθος του κινητήρα σε συνδυασμό με τις μπαταρίες θα βοηθήσει αυτόν τον στόλο να γίνει πιο αποδοτικός και φιλικός προς το περιβάλλον. φθάνοντας μέχρι την επίτευξη μηδενικών εκπομπών κατά τη φόρτιση στην αποβάθρα. Η τεχνολογία επιτρέπει τα ρυμουλκά να λειτουργούν κυρίως με μπαταρίες, με κινητήρες ντίζελ ως αντίγραφο ασφαλείας μόνο.
  • Αποθεματικό περιστροφής : Ορισμένες εργασίες στις θάλασσες απαιτούν περιστροφή. Με απλά λόγια, αυτό σημαίνει ότι η απότομη διακοπή ενός κινητήρα ή η απώλεια ισχύος δεν πρέπει να έχουν αντίκτυπο στη θέση ή στις λειτουργίες του σκάφους. Αυτό το αποθεματικό περιστροφής είναι σήμερα επιτυγχάνεται με τη λειτουργία περισσότερων κινητήρων σε απευθείας σύνδεση από ό, τι χρειάζεται. Το μειονέκτημα αυτού είναι το εξαιρετικά χαμηλό φορτίο των κινητήρων και οι περιττές ώρες λειτουργίας. Καθώς οι αρχές και άλλα ενδιαφερόμενα μέρη αρχίζουν όλο και περισσότερο να δέχονται τις μπαταρίες ως αποθέματα περιστροφής, επιτρέπει στους χειριστές να κλείνουν κινητήρες βραδυπορίας που λειτουργούν αποκλειστικά για την περιστροφή. Αυτό είναι τυπικά ισχυρό όφελος για τη βιομηχανία πετρελαίου και ανοικτής θάλασσας για πλοία που λειτουργούν σε λειτουργία DP.
  • Ταχύτερη απόκριση : Οι μπαταρίες μπορούν να φιλοξενήσουν μεγάλες διακυμάνσεις φορτίου σε σύντομο χρονικό διάστημα. Αυτό είναι ένα πλεονέκτημα που έχει αποδειχθεί ιδιαίτερα αποτελεσματικό στους κινητήρες αερίου με τυπικά μεγαλύτερο χρόνο απόκρισης και πιστεύεται ότι είναι ένας τέλειος συνεργάτης όταν η τεχνολογία Fuel Cell έρχεται ως πάροχος βασικού φορτίου. Υπάρχουν πολλά OSV και Ferries που λειτουργούν σήμερα με το συνδυασμό κινητήρων αερίου και μπαταριών επί του σκάφους.
  • Αντιστοίχιση φορτίου : Όποιος βρισκόταν σε μηχανοστάσιο κατά τη διάρκεια μιας βαριάς θύελλας, ξέρει πόσο σκληρά λειτουργεί ένας κινητήρας ντίζελ για να διατηρεί την ταχύτητα καθώς το σκάφος ταξιδεύει με τα κύματα. Αυτή η άντληση της ισχύος μειώνει την απόδοση. Οι μπαταρίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να εξισορροπήσουν το φορτίο και να αυξήσουν την αποδοτικότητα - έως και 10% εξοικονόμηση καυσίμων κατά τη μεταφορά τους σε βαριές θάλασσες.
  • Σιωπηλό σκάφος: Φανταστείτε την κρουαζιέρα σε μια ευαίσθητη περιοχή θορύβου χωρίς κινητήρες που λειτουργούν. για παράδειγμα, παρακολούθηση φαλαινών, γραφικές κρουαζιέρες φιόρδ, επιστημονικές επιχειρήσεις και σεισμικές επιχειρήσεις. Η ευκαιρία να λειτουργήσει ένα σκάφος για αρκετές ώρες χωρίς να λειτουργούν μηχανές εξακολουθεί να υπόσχεται πολλές ακόμη ανεξερεύνητες ευκαιρίες.
  • Εφεδρεία : Με τις μπαταρίες στο σκάφος, δεν διατίθεται μόνο μία άλλη πηγή ενέργειας, μια εντελώς διαφορετική πηγή ενέργειας από τους κινητήρες καύσης ανοίγει άλλες δυνατότητες και πλεονεκτήματα. Αυτό είναι κάτι που θα μπορούσε να ωφελήσει τέτοιες επικίνδυνες αποστολές όπως η πυροσβεστική και το αεροσκάφος τερματικού σταθμού αερίου.
  • Λιγότερο δαπανηρό καύσιμο : Τέλος, ο ηλεκτρισμός - που εξαρτάται από την πηγή και τα τοπικά οικονομικά μοντέλα - μπορεί να είναι λιγότερο δαπανηρός από τους πετρελαιοκινητήρες. Δεν ρυπαίνει τοπικά και δεν ρυπαίνει σε παγκόσμιο επίπεδο εάν η ενέργεια παράγεται από καθαρή ενέργεια.


Εν ολίγοις, οι μπαταρίες αντιπροσωπεύουν πολλούς τρόπους για να μειώσουν δραματικά τις ώρες λειτουργίας για εικονικό τύπο σκάφους, ελαχιστοποιώντας τελικά τα ακριβή διαστήματα συντήρησης, εξοικονομώντας καύσιμα και μυριάδες άλλες εργασίες στις μηχανές. Η ιδέα έχει τα πόδια και χρησιμοποιείται εδώ στις Ηνωμένες Πολιτείες. Φέτος, ο αμερικανικός ναυτικός και ο κόκκινος και ο λευκός στόλος του Σαν Φρανσίσκο ανακοίνωσαν την εκτόξευση του Enhydra, του νεότερου μέλους του στόλου των R & W επιβατών. Το δοχείο μονολιθικού αλουμινίου LOA μήκους 128 ποδιών με δοκό μήκους 30 ποδιών είναι το μεγαλύτερο ηλεκτρικό υβριδικό δοχείο ιόντων λιθίου στη Βόρεια Αμερική που κατασκευάστηκε με την πιστοποίηση "USCG Subcapter K".


Ο ολοκληρωτής πρόωσης ή το πλοίο των 600 επιβατών είναι η BAE Systems, η οποία προμήθευσε το σύστημα προώθησης HybriDrive που περιλαμβάνει γεννήτρια, μετατροπέα ισχύος πρόωσης, τροφοδοτικό ισχύος και σύστημα ελέγχου οικιακού φορτίου. Αναμφισβήτητα, περισσότερα από αυτά τα είδη πλοίων βρίσκονται στο δρόμο. Μπορεί ακόμη και να είναι κατάλληλη για τις δραστηριότητές σας.


Η Sveinung Odegard είναι διαχειριστής πωλήσεων της Corvus Energy στη Βόρεια Αμερική. Έχει συμμετάσχει σε υβριδικά και όλα τα ηλεκτρικά έργα στη Νορβηγία και συνδυάζει το έργο του στην Ευρώπη με το ζωντανό στο Seattle, WA. Η Odegard κατέχει επίσης και εκμεταλλεύεται μια μικρή επιχείρηση που επικεντρώνεται στην πράσινη θαλάσσια τεχνολογία για τη βορειοαμερικανική αγορά.


Το άρθρο αυτό εμφανίστηκε για πρώτη φορά στην έκδοση του Νοεμβρίου του περιοδικού MarineNews .

Κατηγορίες: Ναυπηγική, Ναυτικός Εξοπλισμός, Περιβάλλον, Προώθηση