Электрический водный транспорт

[einstitut.livejournal.com]

Оригинал взят у einstitut в Электрический водный транспорт

Как известно, на долю транспорта приходится порядка 65 % потребления мировой нефти, и эта доля постоянно растет, поскольку использование нефти в других секторах (таких как тепло- и электроэнергетика), за исключением нефтехимии, сокращается.

Мы много пишем об электромобилях и аккумуляторах, теперь пришел черед рассказать и о другом секторе – водном транспорте, «электрических кораблях». Еще вчера казалось, что в отличие от наземного легкового и общественного транспорта, в секторе морских и речных перевозок перспективы нефти стабильны и устойчивы. Оказывается, это уже не так.



С мая 2015 года в Норвегии работает паром «Ampere», оснащенный электродвигателями и Li-ion аккумуляторами. Проходя свой шести километровый маршрут 34 раза (!) в день, паром «накатал» уже 1,5 экватора. На одну поездку затрачивается 150 кВт*ч электроэнергии. Технические решения и оборудование разработаны Siemens. Как известно, практически вся электроэнергетика Норвегии – это ГЭС, поэтому в данном случае судно является на 100% экологически чистым транспортным средством.



Паром, 80 метров в длину и 20 метров в ширину, приводится в движение двумя электромоторами, мощностью 450 киловатт каждый. Судно изготовлено из легкого алюминия, а не стали, обычно используемой в судостроении. Это делает его в половину легче обычного, несмотря на десять тонн батарей и вместимость 360 пассажиров и 120 автомобилей. Алюминиевый корпус также имеет двойной срок службы, по сравнению со сталью.

Поскольку энергосистема в регионе является относительно слабой, Siemens и оператор парома Norled решили установить три комплекта аккумуляторных батарей: один на борту парома и по одному на каждом пирсе. Аккумуляторные станции на берегу (260 кВт*ч), размещенные в небольших зданиях, размером с газетный киоск, выполняют роль буфера. Они быстро заряжают паром во время посадки-высадки, после этого медленно заряжаются от сети, пока судно не приходит снова. Во время длительных стоянок (ночью) бортовые батареи заряжаются непосредственно от сети. Паром Norled потребляет около двух миллионов киловатт-часов электроэнергии в год, в то время как традиционный дизельный паром - миллион литров дизельного топлива, выбрасывая 570 тонн углекислого газа и 15 метрических тонн окислов азота. Экономия на топливе в денежном выражении составляет 60%.



Сегодня получен заказ на поставку аналогичного парома в Финляндию для местного оператора FinFerries, который начнет выполнять рейсы, протяженностью 1,6 км., летом 2017 г.

Проведенное Siemens совместно с Bellona исследование показало, что для Норвегии в настоящее время целесообразно заменить семь из десяти действующих паромов (а всего их более 180) на электрические или гибридные (использующие электродвигатель и аккумуляторы в дополнение к дизельной или газовой силовой установке). Экономически оправдывают себя электрические паромы, оперирующие на коротких дистанциях. Такая трансформация позволит экономить 100 тыс. тонн дизельного топлива и сократить выбросы на 300 тыс. тонн СО2 в год.



Паромы – это не все. Морские просторы уже бороздит Karoline, первое рыболовецкое судно на электрической тяге. Оператором судна является норвежская рыболовная компания Øra AS. Судно небольшое и предназначено для выходов в море продолжительностью 8 -12 часов. Для этого, как правило достаточно емкости батарей (два модуля по 97,5 кВт*ч). Разумеется, в целях безопасности установлен резервный дизельный генератор мощностью 50 кВт.

Здесь можно посмотреть видеоролик о Karoline.

Сфера применения электрического транспорта расширяется. Продажи аккумуляторов в мире растут на десятки процентов ежегодно. Жаль, что отечественный «Лиотех», о котором мы писали, не нашел себя на этом празднике.

Оригинал статьи

Comments

[akitos.livejournal.com]

электричество хитрая штука, дизель в банку налил и через месяц там ровно столько же дизеля, а электричества много меньше. А иногда оно вдруг моментом пропадает. Нужны очень высокотехнологичные решения, в отличии от дизеля который не пропадает и мотор можно в море починить.
Так что сложный вопрос для судов с сроком выхода в море более пары суток, даже если на электричестве, лучше иметь генератор.

[nlothik.livejournal.com]

Солнечные батареи, ессно -- для подпитки.

А саморазряд на некоторых типах батареек уже фактически забороли -- в частности, на никель-металлогидридных. См. батарейки eneloop.

[ubpskh.livejournal.com]

Долго он будет от солнца подпитываться-то

[akitos.livejournal.com]

долго,особенно в пасмурную погоду. К берегу приплывут уже скелеты

[akitos.livejournal.com]

про самооазряд уже много лет слышу байки, но реально это только в идеальных лабораторных условиях работает. А ведь еще есть холод, ему вообще плевать на все наши разработки.

что бы запитаться от солнца, нужно солнце, а иначе кпд летит в трубу.

еще раз, через месяц банка солярки, это банка солярки и ни на грамм меньше, с себестоимостью хранения ценой банки. И через год будет тоже самое, и все еще по той же цене.
А что-бы так сохранить электричество, надо ооочень много высокотехнологичной шняги, которая потом нанесет вреда экологии не меньше.

[bad-cmpany.livejournal.com]

Поэтому для каждого решения есть своя область. Поэтому батареи применяют на паромах

[yamilker.livejournal.com]

Литий (а именно литий упоминается в статье) штатно имеет саморазряд единицы процентов в месяц.
Литий же считается наименее экологически вредным из всех применяемых сейчас аккумуляторов.

[akitos.livejournal.com]

послушайте, ну хватит уже в самом деле, давайте различать жизнь и лаборатории.

вот не плохая статья:

https://geektimes.ru/post/223955/


применительно к жизни, беру сотовый телефон, заряжая на 100 процентов, выключаю и кладу на подоконник.
Через неделю включаю, с виду все ок, заряд полный, но уже через пару часов только половина. И так со всем оборудованием. Вы не можете полностью ограничить ток электричества. Оно утекает при нагрузке (я имею ввиду утекаем мимо нагрузки), при отключении нагрузки, но подключенном проводе, и наконец даже при отключенном проводе. Утекает и все тут.
А солярка не утекает. Под соляркой я имею ввиду любые химические элементы с помощью которых можно получить тот или иной вид энергии. Так что у электричества единственный шанс, топливные элементы. Все остальные формы накопления и хранения непрактичны в обычной жизни. Для парома хорошо, на берегу заправился дешевой энегрией от классических источников, и поплыл. Случилось чего, на тросу подтянули. Для городского авто хорошо, случилось что, вызвал эвакуатор. А вот для моря плохо, ибо можно случайно умереть от жажды или еще чего. И для загорода плохо, ибо слишком много непредсказуемых факторов. И для индустрии плохо, ибо сейчас ветер дует, а потом неделя штиля, а печам надо круглосуточно работать, станки тоже любят качественное электричество (а при стартовом импульсе особенно много любят)

А уж как утекает электричество из литий-ионных аккумуляторов на морозе, уууух как утекает, прям просто на глазах испаряется.

[yamilker.livejournal.com]

О, сколько нам открытий чудных...
Я с аккумуляторами не первое десятилетие занимаюсь, ничего никуда не утекает, особенно при неподключенных проводах.
Ну да, есть некоторый саморазряд - но он, как правило, предсказуем и для лития более чем умерен.

Топливные элементы интересны, но капризны к потребляемому энергоносителю, безумно дороги и перспектив их удешевления не видно.

В качестве запаски на такие лайбы ставят аварийный генератор и при отказе батареи она безо всяких тросов половинным ходом чапает в место назначения.

С морозом на воде тоже все в порядке - пока под килем она в жидком виде - температура ниже нуля не упадет. А ноль - вполне рабочая температура.

[siron-nsk.livejournal.com]

Блажен, кто верует, что тут ещё добавить.

[akitos.livejournal.com]

> Я с аккумуляторами не первое десятилетие занимаюсь, ничего никуда не утекает, особенно при неподключенных проводах.

а пишут, что утекает, чем больше заряжен, тем сильнее утекает.
Также пишут что ну очень они чувствительны к процессу зарядки и разрядки. Чуть что, или взрываются, или начинают терять емкость. Еще пишут, что через два года теряют до 20% емкости.

Про корабли не знаю, а вот зимой у нас довольно сильно ниже нуля, мне для электромашины еще отдельный теплый бокс прикупить домой и в офис?
Тут уже писали, электродвигатели на море, тема уже давно испытанная на подводных лодках.

а теперь возвращаемся к банке с безином. Я ее на полку поставил, через месяц достал и у меня ровно капелька в капельку. И цена такого хранения стремится к нулю.

[yamilker.livejournal.com]

В предложенной статье ни слова об утекании.

То что телефон показывает меньше - вызвано алгоритмом работы показометра -он меряет напряжение и по таблице переводит его в емкость. По графику видно, что напряжение на полностью заряженном аккумуляторе при 0 градусов соответствует разряду до 20%.
И контроллер наверняка отключит телефон при падении напряжения до 3.0-3.3V - когда в аккумуляторе будет еще до фига заряда.
Но это не значит, что что-то куда-то утекло, это значит, что производитель сэкономил.

Взрывы/потери емкости/быстрая деградация - из-за перезаряда, его литий не терпит категорически.
Интеллектуальная зарядка решает проблему чуть более, чем полностью.

Для электромобилей в нашем климате литий не очень, тут согласен.
Но для паромов/портовых буксиров, как описано - вроде как очень даже ничего.

Вопрос бензин/литий - сейчас в основном мировоззрения/политики, но когда нефть снова будет стоить 150-200$ за баррель - живые позавидуют мертвым спрос на электротранспорт вновь появится.

[nlothik.livejournal.com]

> про самооазряд уже много лет слышу байки, но реально это только в идеальных лабораторных условиях работает.

Не скажите, Фёдор Михалыч. Батарейки Eneloop у меня в кварцевых часах уже второй год работают. Обычная никельметаллогидридная батарейка в таких условиях сдыхает через три месяца.

> еще раз, через месяц банка солярки, это банка солярки и ни на грамм меньше, с себестоимостью хранения ценой банки. И через год будет тоже самое, и все еще по той же цене.

Вот через год -- уже нет. Если не заморачиваться, то она наберёт воды и заплесневеет.

Я не думаю, что саморазряд -- это самая большая проблема.

[akitos.livejournal.com]

батарейка или аккумулятор? разные вещи вообще то.

закрывать надо банки.

кроме саморазряда:
- сложный контроль заряда и разряда
- потеря емкости на 20% уже через два года
- катастрофическая потеря эл-ва при температуре ниже нуля.
...

саморазряд это не проблема, но почему то никто не включает его в стоимость. Все пишиут как дешево заряжать электрокары, но никто не считает, что процентов 10 уходит просто в воздух.

[nukesmoke.livejournal.com]

Вообще-то подойдут роторные установки. Класс судов с роторным движителем стал развиваться в 20-30-е года, но потом война и тупо стало не до них.
Гуглим Антон Флетнер.

[govnodima gd (from livejournal.com)]

Чтото не вериться много шатунов/шестеренок/сальников, надежнее чем пачка одинаковых батарей и электронный обвес, скорее электро корабль вообще не придется чинить в море.... а резервный генератор всегда пригодится, независимо от типа основной силовой установки....

[akitos.livejournal.com]

ну только шатуны шестеренки и сальники починить можно, а батарею или пробитую проводку электродвигателя нет.

Тут видите ли в чем фокус, электричество дешево, пока в общей массе преобладает ГРЭС, ГЭС, и АЭС. По этому заправлять электрический авто дешевле чем бензиновый.
А теперь заглянем вперед, нет больше ничего кроме ветряков и солнечных батарей. То есть мы имеем только непостоянные источники, а значит надо запасать электричество. А электричество имеет очень противное свойство просто исчезать, оно исчезает оп пути передачи, исчезает при хранении, исчезает при использовании. То есть к моменту получения КПД мы имеем в лучшем случае процентов 70% от полученного изначально. Остальное просто ушло в воздух.
В результате сам автомобиль сильно подрастет в цене, так как стали дороже плавка металла, варка полимеров и прочее. Миру нужно будет гигантское вол-во аккумуляторов, а это ооочень ооочень вредная для экологии штука, как в производстве, так и в отходах. Свинец, кислоты и прочее, фууу какая гадость. При этом запасы лития вообще то весьма малы, а ничего удобнее пока не придумали. Батареи имеют ограниченный скоро службы, уже через пару лет они теряют весьма существенную часть своей емкости, против химии не попрешь. То есть еще прибавим стоимость оборота батарей.
....
Можно и дальше расписывать перспективы экоэнергии, но они весьма туманны. Скорее всего ученые допилят термоядерный синтез, допилят топливные элементы на основе спиртов или водорода, возможно придумают атомную батарейку (недавно был анонс от наших ученых). Но все это не будет иметь никакого отношения к ветряками солнечным батареям (кстати, они очень дороги и их производство оочень экологически вредно).

p.s.
еще момент, просто так бензобаки не взрываются, а вот электричество с заметным постоянством пробивает все системы защиты и сильно бьет током.

[govnodima gd (from livejournal.com)]

Все верно, тоже не верю в литиевые батареи, уж больно геморойные в эксплуатации, и да, согласен что эко-истерия это тренд, под который в подволят все что угодно,
"С нашей нано-эко-безгмо (сковородкой/батареей/что угодно) ваши волосы будут мягкие и шелковистые"
Но электротранспорт гораздо надежнее, электромопед не ломается и не требует регулировок и перемотать пробитую обмотку "в поле" вполне возможно, в отличие от прогоревшего поршня, который не починить а только менять...
Слабая сторона электротранспорта - накопление энергии, но тут есть куда расти, слабая сторона тепловых машин - сами машины (низкий кпд, много мханики и тд) и расти уже особо некуда,

[akitos.livejournal.com]

> и расти уже особо некуда,

это точно, отработано настолько, что текущие оптимизации уже больше мешают чем улучшают. Муж сестры недавно поменял турбину на своей ауди Q3, машине всего год. Говорят новые технологичные движки фолксвагена доволно глючные.
тут я вспомнил свою стаааарую ваз2106, карбюратор которой мог с закрытыми глазами перебрать в поле без какого либо инструмента. А ведь народ и коробку передач сами ремонтировали, да и движки тоже перебирали, зимой готовясь к дачному сезону.

[roquefort-tln.livejournal.com]

угу. А сейчас тоска одна - и дачи нет и машина уже пять лет работает без единого ремонта :(
совершенно нечем занятся зимними вечерами.

[govnodima gd (from livejournal.com)]

Ну тут думаю примешивается тенденция укорачивания срока службы вообще любого современного стафа,
Римляне строили на тысячелетия, в средние века на века, в 20м веке на десятилетия, сайчас на пятилетку...
Я раньше ездил на копейках принцыпиально тк ломались они на порядок реже... чем современные, поездил пару лет, купил следующую... ноуты старые до сих пор работают а новые - то клавиша перестанет работать, то разъем отломается... то экран погасгет...

[Денис Петров (from livejournal.com)]

Ветряки и СБ расположенные на большом пространстве и соединенные сетью- это вполне стабильный источник энергии.

[yamilker.livejournal.com]

Далековато заглядывать пришлось.
Ведь помимо углеводородов есть еще АЭС, топлива для которых хватит минимум на пару тысяч лет.

И не так уж и дорога альтернативная энергетика - немцы (не самая отсталая по энергопотреблению страна) уже 25% энергии получают из солнца/ветра, к 2035 планируют довести долю до 60% а к 2050 - до 80%.

[akitos.livejournal.com]

я вообще не говорил про углеводороды как мейнстрим. Тоже считаю что АЭС эффективнее. Углеводороды пойдут на пластик и т.п.

Немцы молодцы что сказать. Посмотрим как у них все пойдет.
Хотя вот японцы тоже ребята не промах, но посмотрите сколько у них составляет АЭС.

[yamilker.livejournal.com]

До Фукусимы у японцев доля АЭС была 30%, почти вдвое больше чем у России.
Как дальше пойдет - неизвестно, пока модернизируют (с учетом опыта Фукусимы) и вводят в строй старые станции (введена Sendai и, вроде бы, Ōi).