Пароходы на батарейках

[bad-cmpany.livejournal.com]

Originally posted by bad_cmpany at Пароходы на батарейках

Поддержу тему электрических судов начатую в http://engineering-ru.livejournal.com/429648.html
Как и с автомобилями, бывают чисто электрические суда, как Ampere, или гибридные. Все нижеописанные- гибриды, чисто электрических пока на пальцах одной руки пересчитать можно.
Понятно, что применение батарей начинается прежде всего там, где это наиболее выгодно. Первый кандидат- это конечно паромы. Они могут заряжаться у причала, и таким образом, использовать энергию полученную более экологичным способом, чем дизель-генератор на борту. Самые большие батареи на паромах о которых я знаю имеют емкость батареи в 2,6 MWh , это паром Prins Richard, а несколько паромов с батареями мощностью 1,6 MWh уже используются, строящиеся Berlin и Copenhagen тоже будут иметь батареи емкостью по 1,6 MW.



Второй пример- портовые буксиры. Обладая приличной пропульсивной мощностью, работают практически в нескольких режимах- (1)быстро идут куда надо, (2) неторопливо тарахтят возле швартующегося судна, гоняя главный двигатель практически на минимальной мощности, (3)по команде лоцмана прикладывают серьезное усилие, вплоть до максимального, какое-то время, (4) тоскуют, пришвартовавшись сами итд. Гибридная установка просто просится.

Больше половины времени портовый буксир проводит на нагрузках меньше 20%, где удельный расход топлива на kWh в два раза (!) больше номинального. Источник http://www.foss.com/wp-content/uploads/Hybrid_Brochure_4-17-14.pdf

Гибридных буксиров уже много понаделали. В 2009 Foss построил первый в США гибридный портовый буксир Carolyn Dorothy со свинцовыми батареями. Следом появился такой же Campbell Foss, но уже с литиевыми батареями.

С тех пор понагородили этих буксиров много. Первый – Carolyn Dorothy- вышел на 2,5 миллиона долларов дороже, чем такой же не гибридный. Согласно исследованию University of California, Riverside, расходует он на 20% меньше топлива, чем такой же без гибридной системы. При нынешних ценах на нефть он окупится... никогда. Ну это если не рассматривать разные экологические требования которые в Калифорнии очень и очень непростые и гибриды там имеют преимущество.
Слава ученым- с 2009 много воды утекло. Сейчас классификационное общество DNV оценивает разницу между обычным и гибридным портовым буксиром в 300,000 долларов и разницу в расходе топлива в 30%.
Третий клиент на гибридизацию- оффшорные суда.
У оффшорных судов диапазон режимов еще больше. Очевидное решение- добавить гибкости традиционной системе- добавить двигатели разной мощности и использовать их по необходимости. Практически это не всегда просто, не говоря уже о том что дробя полную мощность на несколько двигателей вы уменьшаете эффективность при полной мощности и увеличиваете обьем обслуживания. Опять же- чем ближе вы к номинальной мощности работы дизеля, то есть к оптимальным показателям удельного расхода, тем больше вероятность что в случае непредвиденной остановки этого дизеля у вас будут неприятные несколько минут, пока не запустится резервный и не встанет в схему. У вас просто не будет достаточно энергии, а за несколько минут может случиться катастрофа и действительно случалась. Поэтому и гоняют движки на 50%, чтобы не дай бог в случае потери одного двигателя не потерять всё. Это назывется spinning reserve. Батареи могут заменить и обеспечить emergency run-through чтобы дать время спокойно запуститься и подключиться. Еще один плюс- peak shaving. Если вы в оптимальном режиме с точки зрения расхода топлива, то у вас не такой уж большой запас мощности (spinning reserve), а перегрузка сети недопустима. Батарея тут идеально вписывается.
Enter Viking Lady

Тут самое концентрированное сочетание всех перспективных морских технологий. Батарея 442 KWh, предназначена для использования во время работы судна в режиме динамического позиционирования. Топливный элемент мощностью 330 kW, который работает на сжиженном природном газе. Четыре двигателя Вяртсиля могут работать на сжиженном природном газе или дизельном топливе.

Следующим будет Viking Queen. Батарея будет на 650 KWh, ее мощность до 1600 kW. Больше деталей не знаю, но смело можно делать ставку что работать она будет на сжиженном природном газе.
Четвертым направлением могли бы быть ледоколы, но как-то тут не складывается почему-то.
Всего гибридных и электрических судов уже десятки и движение в эту стороно просматривается явно.

Comments

[22sobaki.livejournal.com]

Кат отвалился.

[pyka-npu3paka.livejournal.com]

А на водородных топливных элементах есть суда? Вроде на подлодках нормально работает.
И еще вопрос чисто любознательного плана: возможна ли технически реализация судового источника питания на РИТЭГах?

[kincajou.livejournal.com]

у них энергетическая плотность крайне низка, не годятся ритэги для таких задач... а электроходов-то давно много. Гибридов тоже, те же дизель-подлодки все гибриды :)

[porter333.livejournal.com]

военка позволяет применять дорогие решения

[bad-cmpany.livejournal.com]

Водород для топливного элемента- наиболее удобное топливо. Если мы желаем использовать в топливном элементе природный газ, или, например, дизельное топливо, его нужно сначала преобразовать в реформере.
Водородом можно кормить любой топливный элемент без подготовки.
Вы это наверняка знаете, это я для других.
Никогда не слышал о судах на водороде и вообще сама идея звучит страшновато.

[nukemall.livejournal.com]

На подлодки эти элементы ставят чтобы получить "недо-АПЛ для бедных", с экономической же точки зрения такая ЭУ не окупается.

[nlothik.livejournal.com]

Фигассе, не знал, что есть топливные элементы на метане.

Спасибо.

Пароходы на батарейках

[livejournal.livejournal.com]

Пользователь x98 сослался на вашу запись в своей записи «Пароходы на батарейках (http://x98.livejournal.com/737717.html)» в контексте: [...] Оригинал взят у в Пароходы на батарейках [...]

[nemez-06.livejournal.com]

Когда уже на автомобилях нормально запустят такую схему?

[bad-cmpany.livejournal.com]

Какую именно? Тут разные засветились.

[doktoraikasap.livejournal.com]

Гибриды уже лет десять активно продаются, сейчас в модельном ряду у любой уважающей себя фирмы они есть. А на батарейках кроме Теслы ездит много маленьких электрических машинок, они относительно недороги, в городах Азии много.

[livejournal.livejournal.com]

Здравствуйте! Ваша запись попала в топ-25 популярных записей LiveJournal северного региона (http://www.livejournal.com/?rating=ru_north). Подробнее о рейтинге читайте в Справке (https://www.dreamwidth.org/support/faqbrowse?faqid=303).

[gruppman.livejournal.com]

Тоже хотел про буксиры такие написать)

[bad-cmpany.livejournal.com]

Так давай. Ты ведь интереснее напишешь.

[cyrill-v.livejournal.com]

Ога... А электрончики, которые заливают в банки судна пока оно стоит в порту получены, конечно, неизмеримо экологичнее чем крутить дизель. Ага... И ядерные отходы с АЭС уже придумали куда прятать. И шлак с ТЭС придумали как использовать. И дизельная ТЭС выдыхает фимиам...
Короче всё офигенно экологично... дбл блд.

[ermiak.livejournal.com]

Это можно сократить до вердикта сингапурских экспертов, таки признавших, что даже "тесла" загрязняет атмосферу парниковыми газами:)

[bad-cmpany.livejournal.com]

ГЭС же в Норвегии, нету там никаких дизельных ТЭС.
А вот, например, генерация добавленная в США в 2015
(http://ic.pics.livejournal.com/bad_cmpany/10020702/8149/8149_original.png)
Сжигание природного газа гораздо экологичнее чем дизель.

[strategandrey.livejournal.com]

Фотографию бы помещения где установлены батареи!
хотя конечно понимаю что много-много батарей по типу машинных это не есть правда

[bad-cmpany.livejournal.com]

Да так и есть, как ни странно.
(http://ic.pics.livejournal.com/bad_cmpany/10020702/8604/8604_original.png)
(http://ic.pics.livejournal.com/bad_cmpany/10020702/8924/8924_original.png)

[dzmitry lazerka (from livejournal.com)]

А почему обязательно литиевые батареи, а не конденсаторы? Для судов объём и вес не так сильно важен как для мобильников. Особенно как в прошлом посте где на берегу парома ждали две батарейки чтобы не нагружать сеть. Ведь тут идеально бы применить конденсаторы (супер или обычные). Литиевые же дорогие.

[bad-cmpany.livejournal.com]

А разве бывают такие суперконденсаторы?

[Сергей Павлов (from livejournal.com)]

Потому что запас энергии на единицу массы у Li-Ion аккумулятора в несколько десятков раз больше, чем у суперконденсатора.
http : //batteryuniversity . com/learn/article/whats_the_role_of_the_supercapacitor

[zilm.livejournal.com]

А 300к разницы для буксиров уже окупаются?

[bad-cmpany.livejournal.com]

Непонятно. DNV утверждает что при нефти за 100 окупается за 4 года
(http://ic.pics.livejournal.com/bad_cmpany/10020702/8205/8205_original.png)
Источника цифр я не видел и это очень сильно это зависит от цены топлива. Много аспектов надо рассмотреть чтобы оценить. Я сомневаюсь что так радужно, даже при нефти за 100
http://www.mpa.gov.sg/web/wcm/connect/www/7f9a3278-b45e-4377-a0ca-86e74cece9fa/dahler_vessel_green_design.pdf?MOD=AJPERES

[lazy-flyer.livejournal.com]

Спасибо, очень интересно. :)

[bad-cmpany.livejournal.com]

Спасибо.

[Джейси Дентон (from livejournal.com)]

Более всего и в самой статье, и в комментах позабавил тот факт, что уважаемая публика считает электроэнергию, "произведенную на берегу", априори более экологичной.

[bad-cmpany.livejournal.com]

Так и есть.