La recarga rápida automatizada garantiza la puntualidad de los transbordadores eléctricos
Los transbordadores eléctricos con baterías pueden reducir las emisiones y el ruido. Sin embargo, deben recargarse durante las breves escalas en puerto sin alterar el flujo de pasajeros ni dañar las baterías. Al mismo tiempo, los puertos necesitan equipos capaces de compensar el movimiento de las embarcaciones, adaptarse a las limitaciones de la red eléctrica y dar servicio a buques de distinto diseño. La implantación de este tipo de transporte está en línea con la estrategia de la Organización Marítima Internacional para reducir las emisiones(se abrirá en una nueva ventana) de gases de efecto invernadero y la expansión del suministro de electricidad desde tierra en Europa. En el marco del proyecto europeo HYPOBATT(se abrirá en una nueva ventana), coordinado por el centro de investigación IKERLAN, se desarrolló un sistema de recarga modular de varios megavatios para buques eléctricos. El sistema integra un mecanismo automatizado de conexión, equipos de conversión de potencia, un sistema de control que adapta la recarga al estado de las baterías y herramientas digitales para la gestión de las operaciones portuarias. La validación a escala real de esta tecnología se llevó a cabo en la ruta de transbordadores entre Norddeich y Norderney, operada por Frisia.
La recarga automatizada funciona contra viento y marea
Un transbordador no puede alinearse con un muelle con la misma precisión con la que un coche puede aparcar junto a un punto de recarga. Endika Bilbao, coordinadora del proyecto HYPOBATT e investigadora sénior del Departamento de Almacenamiento de Energía y Electrónica de Potencia de IKERLAN, lo explica así: «En primer lugar, el buque no está estático: las mareas, el viento y las tolerancias de amarre modifican continuamente su posición con respecto al muelle, por lo que el sistema debe ser capaz de alinearse y conectarse de forma repetida». Una vez lograda la conexión, el conector debe transmitir corrientes elevadas con una resistencia mínima en un entorno marino salino. Para garantizar una conexión segura con una intervención manual mínima son fundamentales las superficies de contacto, la precisión del alineamiento y la comunicación entre el buque y el sistema de recarga. Una investigación previa sobre transbordadores totalmente eléctricos ya había demostrado la necesidad de iniciar la recarga con rapidez durante las operaciones de embarque y desembarque.
La recarga rápida protege las baterías y garantiza la puntualidad
Una recarga más rápida permite que la embarcación recupere durante una escala habitual la energía necesaria para continuar el servicio, lo que ayuda a mantener los horarios previstos cuando el embarque, las maniobras, las condiciones meteorológicas o la congestión provocan retrasos. Bilbao comenta: «La protección de las baterías era uno de los indicadores clave de rendimiento de HYPOBATT. El proyecto ha cumplido este objetivo al abordar la recarga rápida como un problema de gestión energética, y no simplemente como el suministro de la máxima potencia posible». El sistema de control del cargador y un gemelo digital ajustan el perfil de recarga en función de la temperatura y del estado de carga de la batería, así como de la capacidad disponible en la red eléctrica. De este modo, se suministra la energía necesaria para cubrir la ruta sin someter la batería a esfuerzos innecesarios que acorten su vida útil. Asimismo, el sistema proporciona a los operadores portuarios información sobre los tiempos de conexión, la disponibilidad del servicio, la compatibilidad con la red eléctrica y el funcionamiento según el horario de los transbordadores.
La recarga de varios megavatios reduce el riesgo de inversión de los puertos
En la demostración a escala real efectuada en el marco de HYPOBATT se aplicó el estándar industrial Megawatt Charging System. La normalización de las interfaces y de los protocolos de comunicación es un aspecto fundamental, ya que los puertos no pueden justificar la instalación de una infraestructura específica para cada buque u operador. Como señala Bilbao: «Un estándar común reduce el riesgo de inversión, evita duplicar infraestructuras y permite que los sistemas de recarga den servicio a diferentes buques y operadores». Este planteamiento favorece la interoperabilidad que persigue el Reglamento relativo a la implantación de una infraestructura para los combustibles alternativos(se abrirá en una nueva ventana) y complementa el Reglamento «FuelEU Maritime»(se abrirá en una nueva ventana). La arquitectura modular del sistema también permite adaptar la capacidad de recarga a los horarios de las embarcaciones, la configuración de los puertos y las condiciones de la red eléctrica. Si los periodos de recarga se coordinan con el suministro de electricidad de origen renovable, los sistemas de almacenamiento y el resto de las cargas del puerto, los cargadores de alta potencia podrían aprovechar infraestructuras compartidas y respaldar modelos de negocio basados en servicios energéticos. De este modo, la tecnología de recarga de HYPOBATT se integra en las operaciones portuarias, por lo que los puertos pueden convertirse en nodos energéticos que hagan posible un transporte marítimo electrificado fiable, escalable y más atractivo para la inversión.
