Hybrid- og batteriteknologien har gennem de seneste tre-fire år bredt sig fra bilindustrien til skibsfarten. Særligt udviklingen af batterikapaciteten gør, at såkaldt ”zero emission” med 100 procent eldrift på større skibe efterhånden både er teknologisk og økonomisk praktisk realiserbart – og dermed skridtet videre fra hybride el/LNG- eller dieselelektriske systemer.
Wärtsilä har derfor nu meldt sig på banen med et skalerbart færgedesign målrettet korte og mellemlange indenrigsfærgeruter, der ønsker at overgå til enten ren eldrift eller en hybrid løsning. Samtidigt byder Wärtsilä sammen med Cavotec ind med en hel ny måde at løse opladningsprocessen på ved de mindre og oftest højfrekvente færgeoverfarter.
Jacob H. Thygesen, salgsdirektør i Wärtsilä Ship Design, forklarer til Søfart, at designet tager udgangspunkt i et norsk scenarie.
”Norge har et stort politisk fokus på emissionsreducering i skibsfarten med bl.a. deres NOx-fond. Samtidigt står landet over for en relativt stor forventet udskiftning af indenrigsfærger i de kommende år,” siger Jacob H. Thygesen.
Han understreger dog, at det meget fleksible designkoncept kan anvendes andre steder i det nordeuropæiske område, hvor særligt Skandinavien rummer et stort potentiale.
Holder fast i stål
Med udgangspunkt i den norske færgeindenrigstrafik kan designet skaleres til enten 60, 80, 100 eller 120 biler (eller størrelser derimellem). Med størrelsesvariationen følger også forskellige output-behov.
Men netop batteri-teknologien, der består af et antal enkelte elementer, er i sig selv ekstremt fleksibel. Ligesom Wärtsiläs mange virksomhedsopkøb har givet koncernen et stort in-house sortiment at vælge mellem til at variere kapaciteten på den øvrige drivlinje.
Jacob H. Thygesen forklarer, at det konventionelle valg af byggemateriale er et centralt element i designet.
”I andre sammenhænge er det oplagt at tænke lette alternative materialer ind i konceptet. Først og fremmest aluminium, som der jo er en del erfaringer med i indenrigsfærgefart. Men vi har bevidst holdt os til stål. Dels for ikke at lave begrænsninger på, hvem der kan bygge færgerne, og dels for at færgerne kan erhverves inden for de samme økonomiske rammer som konventionel tonnage,” siger Jacob H. Thygesen.
Han fortæller, at begrebet realisme er centralt i konceptet. Man skal med andre ord kunne gå ud og kontrahere Wärtsiläs elfærger i morgen. Derfor indgår der også hybride varianter med Wärtsiläs dual-fuel-gensets i designkonceptet, hvis en given rutes operationsmønster er bedre tjent med den ekstra fleksibilitet, den løsning giver.
Fravalget af muligheden for at reducere letvægten med alternative materialer og dermed muligheden for et lavere output-behov har så til gengæld betydet, at der er investeret flere hundrede timer i optimering af skrogets linjer, forklarer Jacob H. Thygesen.
Verdenspremiere i skibsfart
Wärtsilä har valgt at gå helt nye veje i forhold til opladningsteknologien. Hidtil har patograph-metoden, som den kendes fra elektriske lokomotiver, eller den kabel-baserede landstrømmetode været tænkt eller anvendt som energioverførsel. Men Wärtsilä er i stedet gået sammen med Cavotec om at kombinere de to eksisterende teknologier vakuumfortøjning og induktion.
Vakuumfortøjning blev introduceret herhjemme for efterhånden en del år siden af daværende Nordic Ferry Service på Sælvig-Hou-ruten. Og elektromagnetisk induktion, eller trådløs overførsel af energi, som der reelt er tale om, er i de seneste år både blevet udbredt til opladning i elbils- og mobiltelefonbranchen - og også som varmeenergioverførsel hjemme i køkkenet med induktionskogeplader.
Opladningen sker således via et elektromagnetisk felt mellem et induktions-aggregat på vakuumfortøjningen i land gennem et ikke-magnetisk to kvm. stort plastickomposit-areal i skibssiden. Selve fortøjningen af færgen sker som med tidligere vakuum-anlæg ved hjælp af sugekopper.
Det typiske operationsscenarie
Fortøjning og strømopkobling er således én og samme proces. Samtidigt er der ingen strømførende stik eller metalelementer, der udsættes for påvirkninger fra vejr og vind. Systemet har en kapacitet på 1 MW.
Jacob H. Thygesen forklarer, at et typisk operationsscenarie kunne være en overfart på op til 60 minutter med turnarounds på 10 minutter med et større antal samlede timers oplægning om natten, hvor batteripakken kan lades helt op. Dermed er der under havneanløb alene tale om at supplere batterierne løbende frem til den næste fulde opladning den følgende nat.
Alt efter den tilgængelige spænding i det lokale el-net kan der integreres et kontinuerligt opladet batteri i land, som kan booste opladningskapaciteten under havneanløbet.
Wärtsilä har derfor nu meldt sig på banen med et skalerbart færgedesign målrettet korte og mellemlange indenrigsfærgeruter, der ønsker at overgå til enten ren eldrift eller en hybrid løsning. Samtidigt byder Wärtsilä sammen med Cavotec ind med en hel ny måde at løse opladningsprocessen på ved de mindre og oftest højfrekvente færgeoverfarter.
Jacob H. Thygesen, salgsdirektør i Wärtsilä Ship Design, forklarer til Søfart, at designet tager udgangspunkt i et norsk scenarie.
”Norge har et stort politisk fokus på emissionsreducering i skibsfarten med bl.a. deres NOx-fond. Samtidigt står landet over for en relativt stor forventet udskiftning af indenrigsfærger i de kommende år,” siger Jacob H. Thygesen.
Han understreger dog, at det meget fleksible designkoncept kan anvendes andre steder i det nordeuropæiske område, hvor særligt Skandinavien rummer et stort potentiale.
Holder fast i stål
Med udgangspunkt i den norske færgeindenrigstrafik kan designet skaleres til enten 60, 80, 100 eller 120 biler (eller størrelser derimellem). Med størrelsesvariationen følger også forskellige output-behov.
Men netop batteri-teknologien, der består af et antal enkelte elementer, er i sig selv ekstremt fleksibel. Ligesom Wärtsiläs mange virksomhedsopkøb har givet koncernen et stort in-house sortiment at vælge mellem til at variere kapaciteten på den øvrige drivlinje.
Jacob H. Thygesen forklarer, at det konventionelle valg af byggemateriale er et centralt element i designet.
”I andre sammenhænge er det oplagt at tænke lette alternative materialer ind i konceptet. Først og fremmest aluminium, som der jo er en del erfaringer med i indenrigsfærgefart. Men vi har bevidst holdt os til stål. Dels for ikke at lave begrænsninger på, hvem der kan bygge færgerne, og dels for at færgerne kan erhverves inden for de samme økonomiske rammer som konventionel tonnage,” siger Jacob H. Thygesen.
Han fortæller, at begrebet realisme er centralt i konceptet. Man skal med andre ord kunne gå ud og kontrahere Wärtsiläs elfærger i morgen. Derfor indgår der også hybride varianter med Wärtsiläs dual-fuel-gensets i designkonceptet, hvis en given rutes operationsmønster er bedre tjent med den ekstra fleksibilitet, den løsning giver.
Fravalget af muligheden for at reducere letvægten med alternative materialer og dermed muligheden for et lavere output-behov har så til gengæld betydet, at der er investeret flere hundrede timer i optimering af skrogets linjer, forklarer Jacob H. Thygesen.
Verdenspremiere i skibsfart
Wärtsilä har valgt at gå helt nye veje i forhold til opladningsteknologien. Hidtil har patograph-metoden, som den kendes fra elektriske lokomotiver, eller den kabel-baserede landstrømmetode været tænkt eller anvendt som energioverførsel. Men Wärtsilä er i stedet gået sammen med Cavotec om at kombinere de to eksisterende teknologier vakuumfortøjning og induktion.
Vakuumfortøjning blev introduceret herhjemme for efterhånden en del år siden af daværende Nordic Ferry Service på Sælvig-Hou-ruten. Og elektromagnetisk induktion, eller trådløs overførsel af energi, som der reelt er tale om, er i de seneste år både blevet udbredt til opladning i elbils- og mobiltelefonbranchen - og også som varmeenergioverførsel hjemme i køkkenet med induktionskogeplader.
Opladningen sker således via et elektromagnetisk felt mellem et induktions-aggregat på vakuumfortøjningen i land gennem et ikke-magnetisk to kvm. stort plastickomposit-areal i skibssiden. Selve fortøjningen af færgen sker som med tidligere vakuum-anlæg ved hjælp af sugekopper.
Det typiske operationsscenarie
Fortøjning og strømopkobling er således én og samme proces. Samtidigt er der ingen strømførende stik eller metalelementer, der udsættes for påvirkninger fra vejr og vind. Systemet har en kapacitet på 1 MW.
Jacob H. Thygesen forklarer, at et typisk operationsscenarie kunne være en overfart på op til 60 minutter med turnarounds på 10 minutter med et større antal samlede timers oplægning om natten, hvor batteripakken kan lades helt op. Dermed er der under havneanløb alene tale om at supplere batterierne løbende frem til den næste fulde opladning den følgende nat.
Alt efter den tilgængelige spænding i det lokale el-net kan der integreres et kontinuerligt opladet batteri i land, som kan booste opladningskapaciteten under havneanløbet.
FAKTA Rene elfærger under udbredelse i Skandinavien
Danmark er helt fremme i førerfeltet med hybrid- og elfærgedrift. Det er først og fremmest Scandlines, der har været en frontløber med en succesfuld ombygning af fire store oprindeligt dieselelektriske færger til hybrid-færger ved at erstatte et af færgernes gensets med en batteripakke.
Scandlines har efterfølgende vedtaget en strategi om at fortsætte denne udvikling mod en zero emission-operation frem mod 2018 ved at arbejde for en fuldstændig el-baseret færgedrift.
Sideløbende med Scandlines er ærøske Green Ferry Vision gået fra projektfasen til realiseringsfasen med bygning af det, der bliver verdens største rene elfærge, når den leveres fra Søby Værft sommeren 2017. Den EU-støttede bygning og udvikling af færgen er tænkt som starten på en komplet overgang til eldrift i færgebetjeningen af Ærø.
I Green Ferry Visions projekt indgår ud over fokus på eldriften, også en videst muligt integrering af alternative lette materialer i færgens konstruktion.
Norge er med NOx-fondet vel nok det land med det største politiske fokus på emissionsnedbringelse fra skibsfarten. Det er bl.a. bagrunden for, at Norge i dag har verdens største udbredelse af LNG-drevne skibe og færger. Men Norge har i det seneste år også besiddet verdensrekorden for el-færgedrift med den i øjeblikket største rene elfærge, den 120 biler og 350 passagerer store 'Ampere'.
NOx-fondet øgede sidste år støtten fra 300 til 500 norske kroner per reduceret kilo NOx-udslip til den reder, som foretager NOx-reducerende tiltag som at bygge en elfærge. Ifølge det norske medie Maritime.no er de fem af i øjeblikket 13 støtteansøgninger hos NOx-fondet på rene elfærge-nybygninger.
Læs også:
Danmark er helt fremme i førerfeltet med hybrid- og elfærgedrift. Det er først og fremmest Scandlines, der har været en frontløber med en succesfuld ombygning af fire store oprindeligt dieselelektriske færger til hybrid-færger ved at erstatte et af færgernes gensets med en batteripakke.
Scandlines har efterfølgende vedtaget en strategi om at fortsætte denne udvikling mod en zero emission-operation frem mod 2018 ved at arbejde for en fuldstændig el-baseret færgedrift.
Sideløbende med Scandlines er ærøske Green Ferry Vision gået fra projektfasen til realiseringsfasen med bygning af det, der bliver verdens største rene elfærge, når den leveres fra Søby Værft sommeren 2017. Den EU-støttede bygning og udvikling af færgen er tænkt som starten på en komplet overgang til eldrift i færgebetjeningen af Ærø.
I Green Ferry Visions projekt indgår ud over fokus på eldriften, også en videst muligt integrering af alternative lette materialer i færgens konstruktion.
Norge er med NOx-fondet vel nok det land med det største politiske fokus på emissionsnedbringelse fra skibsfarten. Det er bl.a. bagrunden for, at Norge i dag har verdens største udbredelse af LNG-drevne skibe og færger. Men Norge har i det seneste år også besiddet verdensrekorden for el-færgedrift med den i øjeblikket største rene elfærge, den 120 biler og 350 passagerer store 'Ampere'.
NOx-fondet øgede sidste år støtten fra 300 til 500 norske kroner per reduceret kilo NOx-udslip til den reder, som foretager NOx-reducerende tiltag som at bygge en elfærge. Ifølge det norske medie Maritime.no er de fem af i øjeblikket 13 støtteansøgninger hos NOx-fondet på rene elfærge-nybygninger.
Læs også:
BREAKING