Пароходы на батарейках
Mar. 18th, 2016 05:02 pm![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
bad-cmpany.livejournal.com posting in ![[community profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/community.png){kind=small}
engineering_ruOriginally posted by ![[livejournal.com profile]](https://www.dreamwidth.org/img/external/lj-userinfo.gif)
bad_cmpany at Пароходы на батарейках
bad_cmpany at Пароходы на батарейкахПоддержу 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.
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.
![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
no subject
Date: 2016-03-19 08:59 am (UTC)no subject
Date: 2016-03-19 09:36 am (UTC)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
no subject
Date: 2016-03-19 01:30 pm (UTC)Тут им нужна только экономическая целесообразность. На других факторах, как у автомобилей или автобусов не выехать. Так что текущие цены на нефть бьют сильно.
no subject
Date: 2016-03-19 01:52 pm (UTC)Ну и очень не хватает полного подсчета экономического цикла установки. Такое впечатление что все тыкаются наугад и каждый считает как ему выгодно. Университет с божьей помощью подсчитал экономию топлива. Ну блин спасибо, можно было бы и без них посчитать. Расчеты неиспущенных тонн СО2, оксидов азота и пр. пусть себе на стену повесят, кому это интересно?
А экономия моточасов, если на один генератор меньше гонять? Это ж серьезные деньги если реже дизеля перебирать. А экономия времени, если реже заправляться? А повышенная автоматизация и сокращение экипажа? Батарейки эти вообще никакого сервиса не требуют. Как влияет на страховые платежи? Может ведь и в одну и в другую сторону повлиять. У Корвуса одна батарея на буксире натурально взорвалась. Ну и с другой стороны- а через сколько эти батареи менять? А сколько это будет стоить и сколько времени? А инвестиции в зарядную инфраструктуру на берегу? Короче тут считать не пересчитать. Проще эмпирическим путем начать да и посмотреть как оно пойдет уже в реале в финансовом смысле. Что сейчас и происходит.