Υβριδικές μονάδες: Η Siemens στέλνει τα μηχανήματα

Στυλ τύπου Αμαζονίου: υπηρεσία ρομπότ παροχής υπηρεσιών της ομάδας συναρμολόγησης ρομπότ. Πίστωση: William Stoichevski

Στυλ τύπου Αμαζονίου: υπηρεσία ρομπότ παροχής υπηρεσιών της ομάδας συναρμολόγησης ρομπότ. Πίστωση: William Stoichevski

Η μάχη των ρομπότ εναντίον εκπομπών: Τα αρθρωτά ρομπότ της Siemens με διαφορετικά μεγέθη συναρμολογούν στοίβες μπαταριών στο Trondheim της Νορβηγίας. Πίστωση: William Stoichevski

Previous Next

Ενθουσιασμένος από την επιτυχία ενός προγράμματος υβριδικών κινήσεων, η Siemens θα βγει όλα στη Νορβηγία για να αυτοματοποιήσει την παραγωγή αυτού του βασικού μέσου αποθήκευσης ενέργειας θαλάσσιας αποθήκευσης, της μπαταρίας λιθίου. Οι ναυλωτές σκαφών ανοικτής θαλάσσης, οι ιδιοκτήτες σκαφών, οι επιχειρήσεις πορθμείων και οι πλοιοκτήτες είναι η αγορά-στόχος. Το τεχνικό πανεπιστήμιο του Trondheim και ένα πρόσφατο ιστορικό φιλοξενίας κατασκευαστών μπαταριών και ολοκληρωτών συστημάτων το κατέστησε το launchpad για νέες εφαρμογές που περιλαμβάνουν τους νέους δίσκους BlueDrive Plus C και τις μπαταρίες.

Ο Νορβηγός επικεφαλής στρατηγικής και επιχειρηματικής ανάπτυξης της Siemens, Odd Moen, είναι γεμάτος από εντυπώσεις: "Ξέρεις ότι ένα κιλό γάδου κοστίζει μια μηχανότρατα για να ψαρεύει μια τράτα 0,5 λίτρα καυσίμων πλοίων", λέει η σοβαρή του έκφραση να γίνεται πιο ήπια. "Πρέπει πραγματικά να βάλεις ένα μπουκάλι (μοτέρ) πετρελαίου στο τραπέζι με το μπουκάλι σου κρασί". Στην πραγματικότητα, το αποτύπωμα άνθρακα του γάδου λέγεται ότι είναι 356 γραμμάρια CO2 για κάθε 0,256 ψαριών, ένα νεύμα για την αλιεία σκληρά στα καύσιμα πλοίων.

Το σημείο που έκανε, ο Moen μας περπατάει στο ολοκαίνουργιο εργοστάσιο της Siemen για την κατασκευή συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας στη θάλασσα, ή ESS, την καρδιά ενός σχεδίου να εξοπλίσει και να πουλήσει περισσότερους δίσκους BlueDrive Plus C. Η νέα μονάδα θεωρείται ασφαλέστερη, πιο κερδοφόρα και πιο πράσινη επιλογή για τους εφοπλιστές όλων των πλοίων εκτός από τα μεγαλύτερα. Το εργοστάσιο είναι μόλις λίγες εβδομάδες, αλλά αναμένει να εξυπηρετήσει "πετρέλαιο, φυσικό αέριο και άλλα πλοία με γνώμονα το μέλλον". Πριν από ένα χρόνο, το εργοστάσιο συσσωρεύτηκε μπαταρίες με το χέρι (όχι οι πρώτοι που ξεκίνησαν με αυτόν τον τρόπο). Τώρα, τα ρομπότ κάνουν το εγκόσμιο έργο της κατασκευής στοίβας πακέτων μπαταριών από πίσω μεταλλική περίφραξη. Αρκετοί από αυτούς τους ακούρατους, πορτοκαλί-ένοπλους εργάτες στοιβάζουν και περιστρέφονται με σταθερό κλιπ.

"Αναμένουμε ότι η αγορά θα διπλασιαστεί σε τρία χρόνια", λέει ο Moen στο Maritime Technology Reporter καθώς άλλοι θαυμάζουν τα ψιλοκομμένα μηχανήματα. Δίνει μια προσεκτική νεύμα για τη λήψη φωτογραφιών. Εξάλλου, η κατασκευή θαλάσσιου ESS στο Τρόντχαϊμ έχει, στο βάθος, ένα είδος μάχης. Από δύο καναδικές εταιρείες, Corvus και PBES, μόνο ο Corvus επιβιώνει. Το PBES υποχώρησε για να βρει ζωή που παράγει από ένα νέο εργοστάσιο στη Γερμανία.

Ενσωματωμένος ολοκληρωτής
Η Siemens, τόσο ως ολοκληρωτής συστημάτων όσο και ως κατασκευαστής θαλάσσιων ESS, έχει ένα προφανές πλεονέκτημα να μην χρειάζεται πλέον να περιμένει την παραγωγή σωστής μπαταρίας. Ονομάστε τον ως ολοκληρωμένο ολοκληρωτή. Χρειάζεται να εξυπηρετηθούν σε άμεση γειτνίαση με τους ολοένα και πιο πράσινους στόλους της Νορβηγίας όλων των μπαταριών και της υβριδικής ενέργειας παράκτια ROPAX και offshore σκάφη. Όλο και περισσότερο, λέει ο Moen, υπάρχουν εντολές για πορθμεία και αυξανόμενο κατάλογο μεγαλύτερων τύπων πλοίων. "Ένας μικρός αριθμός μπαταριών αποδίδει τεράστια αποτελέσματα. Οκτώ κυβικά μέτρα πακέτων μπαταριών είναι όλα όσα χρειάζεστε για τα τεράστια νέα σκάφη. "

Για την παραγωγή αυτών σε μια βιασύνη, η Siemens έστειλε αυτό το πολύ στρατιωτικό από 12 αρθρωτά, διπλού βραχίονα και παλετοποίηση ρομπότ. Ήμασταν μεταξύ των πρώτων επισκεπτών και μερικά ρομπότ ήταν ακόμη καλυμμένα στο εργοστάσιο. Η ψηφιακά ελεγχόμενη παραγωγή - με barcoded ποιοτικό έλεγχο σε όλη την αλυσίδα αξίας - ήταν αυτό που παρακολουθούσαμε, καθώς τα ρομπότ προσομοίαζαν λυγισμένες, φορτισμένες πλάτες και τις περιστροφές εργαλείων μιας χούφτας τεχνικών. Ήδη, τα ρομπότ του Moen μπορούν να παράγουν αρκετές μπαταρίες για 300 με 400 πορθμεία ετησίως.

Στο προϊόν, παρατηρούμε ότι τα αδύνατα κανάλια για το ψυκτικό υγρό της μπαταρίας φαίνεται να υποδεικνύουν μια ποιοτική τεχνική παραγωγής της Siemens από την Ηπειρωτική Ευρώπη. "Όχι η Κίνα;" ρωτάμε. "Όχι", έρχεται η απάντηση. Ο Moen, ο οποίος έχει μέρος στον αέρα ενός χειρούργου MASH, προσπαθεί να εξηγήσει τις μεταφορές νερού και κυψελοειδούς θερμοκρασίας της νέας τεχνολογίας της Siemens, καθώς και την ασύρματη παρακολούθηση και έλεγχο αυτών των συστημάτων. Γιατί ασύρματα; «Θα ήταν πάρα πολύ τεράστιο ένα καλώδιο σήματος διαφορετικά», λέει. Μία από αυτές τις μονάδες ζυγίζει 60 κιλά, αλλά μπορεί να αντικαταστήσει "τόνους" με μέρη γκαραζόπορτα. Πράγματι, οι δίσκοι BlueDrive Plus C επιτρέπουν επίσης την παροχή ενέργειας από σκάφη μόνο για μπαταρίες για μικρότερες διαβάσεις πλοίων.

Η μάχη των ρομπότ εναντίον εκπομπών: Τα αρθρωτά ρομπότ της Siemens με διαφορετικά μεγέθη συναρμολογούν στοίβες μπαταριών στο Trondheim της Νορβηγίας.
Πίστωση: Πρόδρομοι William Stoichevski
Η ενσωμάτωση των μπαταριών σε ενσωματωμένα συστήματα ισχύος δεν είναι κάτι νέο για τη Siemens. Αυτό που είναι καινούργιο είναι η ζήτηση - δεκάδες, πιθανώς εκατοντάδες πορθμεία, καθώς και μια σειρά παραγγελιών μικρών και μεσαίων σκαφών, και ένας αγωγός νέων πλοίων.

Η εταιρεία βρίσκεται στο Trondheim για 110 χρόνια και οι μισοί από τους 600 εργαζόμενους είναι μηχανικοί (αν και πολλοί, πάντοτε, θα ήταν εξειδικευμένης νορβηγικής μηχανικής ηλικίας που μπορεί να είναι περισσότερο τεχνικός από μηχανικός). Παρ 'όλα αυτά, οι υπάλληλοι της Siemens διαθέτουν πολλά νέα M.Scs και Ph.Ds εδώ, ενώ το κοντινό πανεπιστήμιο NTNU είναι μια βάση προσέλκυσης υβριδικών οχημάτων. Έξω, ο Moen επισημαίνει ένα κτίριο με κόκκινο χρώμα, όπου η εταιρεία αναπτύσσει ηλεκτρική ενέργεια για εξόρυξη, υποθαλάσσια πετρελαϊκή ανάπτυξη. Χρόνια της Siemens ηλεκτρικής μεταγωγής ανάπτυξη καθιστούν όλες τις δυνατές, θαλάσσιων δίσκων περιλαμβάνονται.

Στην πραγματικότητα, το πρώτο ηλεκτροκίνητο σκάφος προμήθειας πλατφόρμας της Siemens εμφανίστηκε στη Νορβηγία το 1998 μετά από μια πρόκληση πλοιοκτήτη που χρειάστηκε τρία χρόνια για να απαντήσει. Ο κ. Moen υπενθυμίζει ότι ενώ μειώνει τη χρήση καυσίμων κατά 35 τοις εκατό, εξαιτίας των ανεπαρκειών στον προμηθευτή: «Ο τρόπος επιτάχυνσης της μάθησης της αλυσίδας εφοδιασμού έγινε το επίκεντρο, όπως συμβαίνει και με το πρώτο πορθμείο με LNG. Το παραδώσαμε καθώς και το πρώτο (υβριδικό) αλιευτικό σκάφος με παραγάδια ».

Καλύτερα με τις μπαταρίες
Πριν από τρία χρόνια, η Edda Freya - "το πιο φιλικό προς το περιβάλλον πλοίο κατασκευής υπεράκτιων αγωγών" - έδωσε 30% εξοικονόμηση καυσίμων, λέει ο ναυλωτής Equinor, παρά το γεγονός ότι έξι πετρελαιοκινητήρες οδηγούν τις προπέλες και φορτίζουν τα τέσσερα πακέτα μπαταριών.

Πριν από αυτό, ήταν το "πρώτο ηλεκτρικό αλιευτικό σκάφος του κόσμου", το οποίο επέτρεπε περισσότερο χώρο για την ανάσυρση ενός ψαρά και, αν χρησιμοποιήθηκε σε ολόκληρο τον στόλο, θα χρησιμοποιούσε 180.000 τόνους λιγότερο καύσιμα ετησίως, εκπέμποντας 540.000 τόνους CO2 λιγότερο " για περίπου έξι ευρώ ". Αυτό το πρώτο σκάφος χρησιμοποίησε ένα ESS με "τις μπαταρίες δύο Teslas" για να μειώσει τους λογαριασμούς καυσίμων κατά 90% (υποθέτοντας τιμές ηλεκτρικής ενέργειας 1,2 ευρώ ανά κιλοβατώρα). "Εάν παράγετε ηλεκτρική ενέργεια σε (σταθμό ηλεκτροπαραγωγής με φυσικό αέριο), δεν θα παρατηρήσατε."

Όσον αφορά το βιοκαύσιμο - «Δεν είμαστε ενάντια στο βιοκαύσιμο, αλλά η αγορά του καυσίμου από καύσιμα από καύσιμα θα έπρεπε να μειωθεί κατά 50% από όλα τα σημερινά κοπτόμενα δένδρα», λέει ο Moen προσθέτοντας ότι «Τα αλιευτικά σκάφη αντιπροσωπεύουν το 17% (στη Νορβηγία).

Κρουαζιέρα υψηλού προφίλ
Εν τω μεταξύ, η Siemens ως ολοκληρωτής συστημάτων πήρε πλήρη σημάδια για να μπορέσει ο νικητής του 2019 Ship of the Year, Color Hybrid, να ρυθμίσει τον τόνο των κρουαζιερόπλοιων με την μπαταρία-propelled 5 MWh της μέσης ισχύος σε 12 κόμβους. Το σκάφος διαθέτει επίσης 20 τοις εκατό λιγότερα αέρια θερμοκηπίου.

Αυτή η πρώτη ενσάρκωση των plug-in δοχείων έδειξε ότι το κινητό ηλεκτρικό υβριδικό σύστημα της Siemens BlueDrive Plus C θα μπορούσε να κάνει τη διαφορά σε μια αναζήτηση σε ολόκληρο τον κλάδο για πλοία με χαμηλές εκπομπές ρύπων. Ήδη, θα απαιτηθούν προφίλ λειτουργίας με μηδενικές εκπομπές για να ταξιδέψουν τα νορβηγικά φιόρδ. ατμού σε ορισμένους ευρωπαϊκούς λιμένες ή σε περιοχές χωρίς εκπομπές ρύπων.

Όταν λειτουργούν σε αυτές τις περιοχές, ο πλεονασμένος εγκέφαλος της Siemens για τα υβριδικά σκάφη "plug-in" - το σύστημα Siemens Mind Sphere Cloud - προσφέρει μια πρόβλεψη για τους βέλτιστους χρόνους φόρτισης. Οι περιφέρειες με περιορισμένη ισχύ (και συνήθως υψηλές τιμές ηλεκτρικής ενέργειας) σε ορισμένες χρονικές στιγμές αποτελούν μέρος μιας πρόβλεψης για την ηλεκτρική ενέργεια που περιλαμβάνει τις επιπτώσεις των μετεωρολογικών προβλέψεων στη διαθεσιμότητα χρέωσης (όπως στις συνθήκες και την προσφορά).

Τεχνολογία μπαταριών BlueVault
Για αυτόν τον ολοκληρωμένο πάροχο, ο κατάλογος των τύπων πλοίων αυξάνεται. Οι σειρές των συστοιχιών μπαταριών σε ένα πορθμείο αυτοκινήτων που εξυπηρετούν τη δυτική ακτή της Νορβηγίας, δίνουν την απαραίτητη πλεονασμού ισχύος σε εκτεθειμένες περιοχές ακτογραμμής.

Καθώς η R & D της Siemens επωμίζεται, μια μονάδα ισχύος 6 kWh είναι περισσότερο απόδειξη ότι οι μπαταρίες και οι κινητήρες είναι πλέον διαθέσιμα για διαφορετικά λειτουργικά χαρακτηριστικά. Οι ιδιοκτήτες σκαφών ενημερώνονται ότι μπορούν να έχουν μπαταρίες μεγαλύτερης διάρκειας ζωής και μικρότερους κύκλους φόρτισης.

"Οι μπαταρίες πρόκειται να αποκτήσουν ολοένα και μεγαλύτερη σημασία για τη ναυτιλιακή βιομηχανία", λέει ο Moen, με το "Γιατί" ανοιχτό για ερμηνεία: ανταγωνισμός, περιορισμένες περιοχές λειτουργίας και ίσως συνείδηση. Ωστόσο, η ζωή του συστήματος - ακόμη και αν οι τιμές των μπαταριών πέφτουν "10 τοις εκατό ετησίως" - πρέπει να βελτιωθούν από το 80% της χωρητικότητας της μπαταρίας που παραμένει όταν δηλώνεται "τέλος χρήσης". Και με αυτό, το "επιχείρημα ρύπανσης" πηγαίνει "έξω από το παράθυρο", όπως το θέτει ένας έμπειρος παρατηρητής ναυτιλιακής βιομηχανίας. Ωστόσο, το επιχείρημα σχετικά με τις εκπομπές είναι ακόμα καλό.

Υβριδικά οφέλη
Χρειάστηκαν χρόνια έρευνας για να μάθουν ότι οι κινητήρες θα μπορούσαν να ελέγχουν την ισχύ για να παρέχουν καλύτερη εξοικονόμηση καυσίμων από ό, τι και οι δύο κινητήρες υγροποιημένου φυσικού αερίου και μοτέρ-καυσίμων. Οι μονάδες παραγωγής καυσίμων και μονάδων υγροποιημένου φυσικού αερίου αποδείχτηκαν επίσης δαπανηρές για την εγκατάσταση.

Οι χαμηλότερες εκπομπές CAPEX και αερίων θερμοκηπίου που αναφέρθηκαν ότι προέρχονται από υβριδικούς κινητήρες συσχετίζονται με την αύξηση της διαθέσιμης ισχύος, καθώς γίνεται ένας ρυθμιζόμενος κινητήρας καύσης για την παροχή έγκαιρης εξόδου ισχύος. Είναι ένα σημείο πώλησης για τους καπετάνιους, παρόλο που οι πλοιοκτήτες ίσως είναι πιο εξοικειωμένοι με την πτυχή "λιγότερη φθορά" αυτών των μονάδων. Και τα δύο είναι επιχειρήματα κόστους, αλλά όπως και με λιγότερους θορύβους, το LNG προσφέρει αυτά τα οφέλη σε πάλες. Η υβριδική τεχνολογία της Siemens, ωστόσο, έχει πλέον πάνω από 40 αναφορές πελατών σε πολύ μικρότερη χρονική περίοδο, όπως συμβαίνει με την κλιμάκωση με το ΥΦΑ.

Αυτή η νέα τεχνολογία - οι μπαταρίες BlueVault και το BlueDrive Plus C - θα χρειαστούν λιγότερες μπαταρίες. "Μαθαίνουμε ακόμα, αλλά είμαστε πρωτοπόροι στη χρήση των μπαταριών", λέει ο Moen, ένα κίνητρο για τις προσπάθειες ενσωμάτωσης μπαταριών της Siemens από την Αυστραλία στη Νορβηγία, οι οποίες απέδωσαν τουλάχιστον 25 αναφορές επιβατικών πλοίων, έναν βασικό ακρογωνιαίο λίθο της μπαταρίας -για την υβριδική επιχείρηση. Πέντε χρόνια αργότερα, το MF Ampere ήταν πρώτα από μια σειρά ηλεκτροκίνητων καινούργιων κατασκευών και μετασκευών που πληρώθηκαν από μια νορβηγική κυβέρνηση που επιθυμούσε να πάρει ένα πράσινο ναυτικό μολύβι στον κόσμο.

Υπάρχουν πολλά που διακυβεύονται. Μια μελέτη αποκαλύπτει ότι περίπου το ήμισυ όλων των πορθμείων στη Νορβηγία (περίπου 223) μπορεί να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό ή υβρίδιο. Μια διαφάνεια που μας δείχνει ο Moen προτείνει ετήσια εξοικονόμηση 100.000 τόνων καυσίμων και 300.000 τόνους CO2 μπορούν να εξαχθούν εάν 127 πορθμεία πήγαν ηλεκτρικά και υβριδικά. "Οι πολιτικοί το κατάλαβαν", λέει ο Moen, προσθέτοντας ότι η λογική της ισχύος της μπαταρίας ήταν ξεκάθαρη.

Φυσικά, όπως και με το υδρογόνο, υπάρχει μια φρικτή τρύπα σε ολόκληρο το επιχείρημα "ας πάρουμε τώρα τις μπαταρίες" και αυτή είναι η επικρατούσα "χαμηλή χωρητικότητα δικτύου για φόρτιση".

"Όλα τα (τοπικά) πλυντήρια πιάτων θα βγουν έξω", προειδοποιεί ο Moen, εξηγώντας ότι: "Παραδοσιακά, θα αναβαθμίζατε τις γραμμές μεταφοράς, αλλά τοποθετώντας μπαταρίες σε καλύβες στην αποβάθρα θα επέτρεπε να φορτίζονται οι μπαταρίες από διαθέσιμη ενέργεια και στη συνέχεια να μεταφέρονται σε πορθμείο). Ένα έξυπνο δίκτυο χρησιμοποιεί το υπάρχον δίκτυο. "