Elektrikli iterler kıyı nakliyesi yeniden şekillendiriyor

Sahilli nakliye, okyanuslar geçiş olmadan limanlar arasında önemli bir miktar taşımayı işliyor. On yıllardır, bu sektörün iş yolları dizel güçlendiriciler ve azimuthing sürücüleri. güvenilir olsa da, bu sistemler önemli miktarda azot oksitler, sulföç oksitler serbest bırakır ve partili bir mesele – limanların yakınındaki bağlantıları ve nakliye yollarına yakın bir şekilde etkiler.

Bu makale, geleneksel to elektrik iterlerinin gerçekte ne kadar çok ayrıntıya sahip olduğunu inceler - teknik değişiklikler, operasyonel ticaret-offlar ve ticari gerçekler. Gemi sahipleri, deniz mühendisleri ve filosu yöneticileri için, elektrikli tahriklerin bugün nerede durduğu ve kıyı filoları genişletmeye ne alacağı hakkında net bir değerlendirmeye ihtiyaç duyuyor.

Neden dizel itkiler kıyı nakliyesine hükmedmiştir

Diesel-mekanik tahrik, basit bir nedenden ötürü küçük ve orta kıyı gemiler için standart olmuştur: Bu çalışır. Marine dizel motorları sağlam, yakıt yaygın olarak kullanılabilir ve bakım altyapısı küreseldir. Thruster birimleri, tünel itkileri birincil tahrik için manevra veya azimuth pods için, motor odasından çalışan bir mil tarafından desteklenir.

Ancak dizel itkiler doğal dezavantajları var. Yakıt, kıyı gemisi için en büyük işletme masraflarını temsil ediyor ve dizel fiyatları uçucu. Motor bakımı sık sık - petrol değişiklikleri, enjekte eden servis, turboşar overhauls – tüm bu eksperverlik süresi ile, daha kısa rotaları ve daha sık sık sık deniz taşımacılığı hizmetleri için ideal bir uygulama.

Elektrikli iter temelleri: hood altında hangi değişiklikler

Bir elektrikli iter, motor ve pervane arasındaki doğrudan mekanik bağlantıyı elektrikli bir motorla değiştirir. Motor doğrudan pompa ünitesinde veya kısa bir mil ile bağlantılı olabilir. Güç, bataryalardan, yakıt hücrelerinden veya jeneratör setten temin edilebilir (tek konfigürasyonlarda) birincil fark, asal hareketçinin - dizel motor-belirli taleplere göre değişken hızlarda koşması gerekir.

Modern elektrikli itkiler, geniş bir hız aralığında yüzde 95'in üzerinde verimlilik elde eden kalıcı mıknatıs motorlarını kullanıyor.Bir şanzıman aracılığıyla bir dizel motora karşı bunu artırmak için karşılaştırıldığında: genel verimlilik genellikle ısı kayıpları, mekanik sürtünme ve parça yük verimsizliği nedeniyle yüzde 40'ın altında. Elektrikli iterler ayrıca limanlarda sıkı bir hız ve tork kontrolü sağlıyor.

Birkaç üretici şimdi amaçlanmış elektrikli iter paketler sunuyor.ETHFLT:0)ABB'nin Azipod) ve [[Dönetici:2)Schottel'in EcoPeller, kıyı ve inland gemileri için tasarlanmış entegre elektrikli sürücü birimleri örnekleridir.

Battery sistemleri: kritik olasıleştirici

Bugün elektrikli iterlerin gücü için en yaygın yolu, jeneratör için yaklaşık 40 Wh / kg ile donatılmıştır - ancak bu hala dizel yakıtın enerji yoğunluğundan daha düşük (yaklaşık 12 bin Wh/kg) Bu, tüm elektrikli kıyı gemisinin yeniden şarj edilmesinden önce sınırlı olmasıdır.

Daha uzun kıyı rotaları için, hibrit konfigürasyonlar daha pratiktir. Küçük bir dizel jeneratörü genellikle bir genset olarak adlandırılır, gemi denizde veya demirdeyken bataryaları şarj eder.

Güç yönetimi ve kontrol sistemleri

Elektrikli tahrik sistemi, bataryalar, jeneratörler (şimdiyse) ve itkiler arasındaki dengeyi dengelemek için sofistike bir güç yönetimi gerektirir. Güç yönetimi sistemi (PMS) monitörler gerilim, şarj durumu ve yüksek güç talep ettiğinde, PMS aynı anda bataryalardan ve jeneratörlerden yüklenebilir. Düşük yük süreleri boyunca, bataryalar için aşırı jeneratör kapasite şarj edilebilir ve bataryalar programlanabilir ve bir şekilde entegre edilebilir.

Filo operatörleri için, kontrol arayüzü geleneksel iter kontrollere benzer - batarya veya donanım girişleri motor komutlarına tercüme edilir. Mürettebat için öğrenme eğrisi genellikle kısadır, özellikle de gemi geleneksel bir köprü düzeni korursa, batarya yönetimi ve acil prosedürler üzerinde eğitim temeldir. Elektrikli tahrik, batarya veya güç elektronik girdileri gibi, bu mekanik tahrik başarısızlık başarısızlıklarından farklı.

Kıyı operasyonları için elektrikli iterlerin avantajları

Kullanım noktasında Sıfır Emisyonlar

Elektrikli iterler operasyon sırasında egzoz emisyonlarını üretmiyorlar.Bir kıyı gemisi limandaki zaman önemli bir kısmını harcıyor (günün yüzde 30–50’si), yerel hava kirliliğindeki azalma önemli.En yüksek deniz[Dönemli) ve Rotterdam Limanı her iki seçenek de liman ücretinin sıfır emisyonu ile azaltılıyor, çevresel faydanın ötesinde bir finansal teşvik sağlıyor.

Düşük yaşam işletme maliyetleri

Elektrik, enerji tasarrufuna sahip bir enerji tasarrufuna göre daha ucuzdur (çoğu deniz piyasasında ve elektrikli motor bakımı minimumdur. Petrol değişikliklerine sahip değildir, yakıt enjekte edenler yerine, bir geminin yaşamı boyunca daha yüksek sermaye harcamalarından sonra ekstra bileşenler yoktur.

Sessiz operasyon ve mürettebat konfor

Elektrikli iterler dizel mekanik eşdeğerlerden dramatik bir şekilde sessizdir. Motor odasında ses seviyeleri 20 dB veya daha fazla, mürettebatın çalışma koşullarını geliştirmek ve gece liman operasyonları sırasında gürültüyü azaltmak için, gürültü azaltması bir topluluk ilişkileri fayda sağlar. Bazı feribot operatörleri de saat operatörlerinin ortadan kaldırdığını bildirdiler, çünkü VHF iletişim ve alarmları daha iyi duyabilirler.

Enerji verimliliği ve eşleşen yükleme

Bir elektrikli motor, manevra ve şarj sırasında tüketilen toplam enerjiyi azaltmak için maksimum tonluk sağlar. Düşük RPM'de bir dizel motor, operatörün pompayı itmesini gerektiren ve artan aşınmayı geri almak için en büyük nakliye siparişi verir. Elektrikli iterler, kontraksiyon ve geri yükleme sırasında tüketilen toplam enerjiyi azaltır.

Gerçek dünya bariyerleri yaygın olarak kabul edilebilir

Battery range sınırlamaları baş engeli olarak kalır

50-100 nautical milden daha uzun süren kıyı gemiler için, tüm elektrikli tahrik, orta şarj olmadan pratik değildir. Battery enerji yoğunluğu gelişiyor, ancak iyileşme oranı kimya ve güvenlik gereksinimleri tarafından kısıtlanıyor. 200-nautical- mil kıyı yolculuğu, daha uzun bir şekilde yük kapasitesinin ağırlığını düşürüyor ve yapısal tasarım zorluklarını yükseltiyor.

Yüksek başlangıç sermayesi maliyetleri

Piller, güç elektronikleri ve şarj ekipmanları dahil olmak üzere elektrikli bir iter sistemi, geleneksel bir dizel makineli bir enerji sistemi olarak 1.5 ila 3 kat daha pahalıya mal olabilir.Sürekli paket sadece 30-50% toplam elektrik sistemi maliyetinin düşük olmasına rağmen, ekonomik durum düşük kullanımla sınır çizgisi olabilir.

Şarj altyapısı boşlukları

Bir kıyı ağı, her planlı çağrı limanında istasyonları şarj etmek gerektirir. Büyük limanlar kıyı güç bağlantıları, daha küçük limanlar – birçok kıyı gemisi çağrıda – elektrik kapasitesinden yoksundur. Yüksek güç şarj cihazları (1-5 MW) dönüştürücü yükseltmeler, geçişler ve ağ bağlantı anlaşmaları, geçişler ve ağ bağlantı anlaşmalarının gelecekteki standartlarda faaliyet gösteren gemiler için bir araya gelmesi gerekir.

Grid sürdürülebilirlik önemli konularda önemli konular

Elektrikli itkiler sadece onları güçleyen elektrik kadar temizdir. Kafein kömür veya doğal gaza yoğun olarak güvendiği bölgelerde, elektrik tahrik istasyonlarının yaşam döngüsünde şarj istasyonlarının şarj etmek için batarya depolama emisyonları ile karşılaştırılabilir olabilir - hatta daha yüksek - modern dizel motorlar tedaviden sonra, çevresel faydayı maksimize etmek için, limanlar, güneş, rüzgar veya hidroelektrik kaynaklarına yatırım yapmak zorunda kalır.

Teknik ve operasyonel düşünceler filo dönüşümleri için

Retrofit vs. yenibuild

Mevcut bir dizel-mekanik kıyı gemisini elektrikli tahrik etmek karmaşık ve pahalıdır. Mekanik birimler kendilerini elektrik seçenekleriyle değiştirebilir, ancak motor odası düzeni, havalandırma, elektrik sistemi ve kontrol sistemi tüm yeni geliştirmeler için planlar gerektirir. Batterypartmanları tankaj veya kargo alanından daha sık optimize edilmelidir.

Mürettebat eğitimi ve güvenliği

Mürettebatlar yüksek gerilim güvenliği, batarya yönetimi ve termo-yaplı olaylara acil müdahaleler için eğitime ihtiyaç duyuyorlar. Elektrikli tahrikler, batarya yangınları ve Lloyd's Register ve DNV Gloroom tehlikeleri dahil olmak üzere yeni tehlikeleri yansıtacak riskler de güncellemelidir.

Mevcut filo yönetimi yazılımları ile entegrasyon

Filo operatörleri genellikle yakıt tüketimi, bakım ve yolculuk planlama merkezileştirilmiş yazılım platformları aracılığıyla yönetir. Elektrikli iterler yeni veri girişi gerektirir: şarj sistemleri, şebeke kullanılabilirliği ve enerji tüketiminin kWh'de bütünleştirilmesi, bu parametrelerin geleneksel sistemlere entegre edilmesi genellikle modern bir orta dikkat gerektirir.

Vaka çalışmaları: bugün hizmete elektrikli iterler

Sahilli ferries: Erken evlat sahibi

İskandinavya'daki feribot operatörleri, Kanada ve başka yerlerde elektrikli iterlerin benimsenmesine yol açtı.Ampere[Dönetici:0) 10 dakikalık bir rotada çalışan Norveçli bir feribot, 2015 yılından bu yana tamamen elektrikli bir zırhlı tekne tasarımıyla karşılaştırıldığında CO2 emisyonlarını azalttı.

Harbor tugs: Bollar için hibrit iter

Tugboats düşük hızlarda yüksek itme gerektirir, bu da elektrikli motorların mükemmel olduğu yerdir.TheurFLT:0)Rotor Tug) Robert Allan Ltd tarafından yapılan ölçümler, hibrit dizel tahrikli tahrikler ile yüzde 20-30 oranındaki tasarrufları, gemi-assist manevra sırasında elektrik sağlar ve anında tork ve kesin kontrol sağlar.

Kısa deniz konteyner gemileri

2023 yılında, Baltık Denizi'ndeki 60 mil rotada çalışan 120 TEU konteyner gemisi, bir elektrikli tahrik paketi ile geri alındı.Şu anda 2 MWh pil paketini tüm yolculuk için kullanıyor, her iki ucundaki şarj ile birlikte.

Future view: Kitle kabul edenleri ne kullanacak

Kıyı gemisindeki elektrikli itkiler için yörünge açık: Maliyetler batarya üretimi ölçekleri olarak geri çekilmeye devam edecek ve düzenlemeler daha pahalı hale gelecektir.Yıl 2030 genellikle sağlam bir nokta olarak belirtilmiş, kıyı gemilerindeki toplam mülklerin toplam maliyetinin çoğu kısa ve orta menzilli rotalar için eşit veya yenilmesi bekleniyor.

Ancak, geçiş üniforma olmayacaktır. Ucuz yenilenebilir elektrik ve güçlü emisyon düzenlemeleri ile Bölgeler -Kuzey Avrupa, Kaliforniya, Doğu Asya'nın kısımları - kömür kaynaklı güç egemen ve sermaye yetersiz olduğu diğer bölgeler, daha yavaş kabul görmüş olabilirler. Filo yöneticileri, tam bir birleşme stratejisine girmeden önce özel işletme profillerini, rota uzunluğunu ve liman altyapısını değerlendirmeli.

Belirli olan şey, dizel iter'in yüzyılın uzun hakimiyetinin sona ermesidir. Elektrikli iterler, sıfır emisyon kıyı nakliyesine karşı kanıtlanmış, pratik bir yol sunabilir. Endüstri için meydan okuma, işletmeyi inşa etmek ve iklim hedeflerinin aciliyetini karşılayan bir hızda finanse etmektir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Geleneksel dizel itkilerden elektrik tahrikine geçiş, kıyı gemilerinin nasıl ürettiği ve uygulanmasında temel bir değişiklik anlamına gelir. Elektrikli itkiler, kullanım noktasında egzoz emisyonlarını ortadan kaldırır, daha düşük işletme maliyetlerinden daha düşük yakıt ve bakım sağlar ve gemi manevra kabiliyetine sahiptir. Battery aralıkları, yüksek maliyetlidir ve şarj altyapısı önemli bir engel olarak kalır, ancak hibrit konfigürasyonlar ve batarya teknolojisini geliştirir.For filo operatörleri kısa kıyı rotaları için kısa kıyı rotalarına hizmet eder.

[FONT:0) Deniz profesyonelleri elektrik tahrik sistemi özelliklerine daha derin bir şekilde atlar, alginç ve elektrik tahrik sistemi üzerine kitap (Dönetici: 2) ayrıntılı tasarım rehberlik ve düzenleyici referanslar sunar.).