La ricarica rapida automatizzata garantisce la puntualità dei traghetti elettrici
I traghetti elettrici a batteria possono ridurre le emissioni e il rumore, ma devono ricaricarsi durante le brevi soste in porto senza disturbare i passeggeri né danneggiare le batterie. I porti necessitano inoltre di attrezzature in grado di gestire i movimenti delle imbarcazioni, i limiti della rete elettrica e le diverse configurazioni delle navi. Ciò sostiene la strategia sulle emissioni dell’Organizzazione marittima internazionale(si apre in una nuova finestra) e l’espansione in Europa dell’elettricità da terra. Il progetto HYPOBATT(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE e coordinato dal centro di ricerca IKERLAN, ha sviluppato un sistema di ricarica modulare da diversi megawatt per imbarcazioni elettriche. Esso combina connessione automatizzata, conversione di potenza, controllo ottimizzato per le batterie e strumenti digitali per le operazioni portuali. La rotta del traghetto Norddeich-Norderney, gestita da Frisia, costituisce il caso d’uso marittimo su larga scala del progetto.
La ricarica automatizzata dei traghetti funziona indipendentemente dalle maree e dal vento
Un traghetto non può allinearsi a una banchina in modo rigido come fa un’auto accanto a una colonnina di ricarica. Endika Bilbao, coordinatore del progetto HYPOBATT e ricercatore senior presso il Dipartimento di accumulo di energia ed elettronica di potenza di IKERLAN, spiega: «Innanzitutto, l’imbarcazione non è fissa: il movimento delle maree, il vento e le tolleranze di ormeggio ne modificano continuamente la posizione rispetto alla banchina, quindi il sistema deve allinearsi e connettersi ripetutamente». Il connettore automatizzato deve quindi trasferire corrente elevata con bassa resistenza in un ambiente salino. Le superfici di contatto, l’allineamento e la comunicazione sono fondamentali per garantire un collegamento sicuro con un intervento manuale minimo. La precedente ricerca sui traghetti completamente elettrici, finanziata dall’UE, ha dimostrato perché la ricarica deve iniziare rapidamente durante le operazioni di carico e scarico.
La ricarica rapida protegge le batterie e garantisce il rispetto degli orari dei traghetti
Una ricarica più rapida può aiutare un’imbarcazione a recuperare energia sufficiente durante la sua normale sosta, garantendo il rispetto dell’orario quando l’imbarco, le manovre, le condizioni meteorologiche o la congestione causano ritardi. L’autore afferma: «La protezione delle batterie era uno degli indicatori chiave di prestazione (KPI) fondamentali di HYPOBATT, e il progetto ha raggiunto questo obiettivo considerando la ricarica rapida come un problema di gestione energetica, non semplicemente come la fornitura della massima potenza possibile.» Il controllo del caricabatterie e un gemello digitale regolano il profilo di ricarica in base alla temperatura della batteria, allo stato di carica e alle capacità della rete elettrica. Ciò garantisce l’energia necessaria per il percorso, evitando al contempo sollecitazioni inutili e una riduzione della durata di vita della batteria. Inoltre, fornisce agli operatori portuali dati relativi ai tempi di connessione, alla disponibilità, alla compatibilità con la rete elettrica e al funzionamento in base agli orari dei traghetti.
La ricarica megawatt comune riduce il rischio d’investimento per i porti
HYPOBATT ha implementato lo standard industriale MCS (Megawatt Charging System) nel suo caso di studio marittimo su scala reale. Le interfacce e la comunicazione standardizzate sono fondamentali perché i porti non possono giustificare un’infrastruttura separata per ogni nave o operatore. Come afferma il ricercatore: «Uno standard comune riduce il rischio d’investimento, evita la duplicazione delle infrastrutture e consente ai sistemi di ricarica di servire diverse navi e operatori». Tale approccio sostiene l’interoperabilità prevista dal regolamento sull’infrastruttura per i carburanti alternativi(si apre in una nuova finestra) dell’UE e integra il regolamento FuelEU Maritime(si apre in una nuova finestra). La modularità consente inoltre di adattare la capacità di ricarica agli orari delle navi, alla configurazione dei porti e alle condizioni della rete elettrica. Coordinando le finestre di ricarica con l’elettricità da fonti rinnovabili, lo stoccaggio e altri carichi portuali, i caricatori ad alta potenza potrebbero supportare modelli di business basati su infrastrutture condivise e servizi energetici. HYPOBATT collega quindi la tecnologia di ricarica alle operazioni portuali: i porti possono diventare hub energetici che rendono il trasporto marittimo elettrico affidabile, scalabile e più facile da finanziare.
