Zautomatyzowane szybkie ładowanie pomaga poprawić punktualność promów elektrycznych
Promy z napędem akumulatorowo-elektrycznym mogą ograniczyć emisje i hałas, ale muszą być ładowane podczas krótkich postojów w portach bez negatywnego wpływu na komfort pasażerów i bez uszkadzania akumulatorów. Porty potrzebują także sprzętu, który poradzi sobie z ruchem statków, ograniczeniami sieci energetycznej oraz różnymi konstrukcjami jednostek. Rozwiązanie takie wpisuje się w realizację strategii Międzynarodowej Organizacji Morskiej w zakresie emisji(odnośnik otworzy się w nowym oknie) oraz europejską rozbudowę systemów zasilania z lądu. W ramach finansowanego przez UE projektu HYPOBATT(odnośnik otworzy się w nowym oknie), koordynowanego przez centrum badawcze IKERLAN, opracowano modułowy system ładowania o mocy wielu megawatów przeznaczony dla statków elektrycznych. Łączy on automatyczne podłączanie, konwersję mocy, sterowanie dostosowane do stanu akumulatorów oraz narzędzia cyfrowe do obsługi portowej. Trasa promowa Norddeich–Norderney obsługiwana przez armatora Frisia stanowi pełnowymiarowy przykład zastosowania tego rozwiązania w żegludze morskiej.
Zautomatyzowane ładowanie promów działające niezależnie od pływów i wiatru
Prom nie jest w stanie ustawić się przy nabrzeżu tak precyzyjnie, jak samochód parkuje przy stacji ładowania. Endika Bilbao, koordynator projektu HYPOBATT i starszy badacz na Wydziale Magazynowania Energii i Elektroniki Energetycznej IKERLAN, wyjaśnia: „Po pierwsze, statek nie jest całkowicie unieruchomiony: ruch pływów, wiatr i tolerancje cumowania nieustannie zmieniają jego położenie względem nabrzeża, więc system musi wielokrotnie dopasowywać się i podłączać”. Zautomatyzowane złącze musi przesyłać prąd o wysokim natężeniu przy niskiej rezystancji w środowisku słonym. Powierzchnie styku, wyrównanie i komunikacja mają kluczowe znaczenie dla bezpiecznego połączenia przy minimalnej manipulacji ręcznej. Wcześniejsze finansowane przez UE badania nad promami w pełni elektrycznymi wykazały, dlaczego ładowanie musi rozpoczynać się szybko podczas załadunku i rozładunku.
Szybkie ładowanie chroni akumulatory i zapewnia punktualnóść promów
Szybsze ładowanie może pomóc statkowi w pozyskaniu wystarczającej ilości energii podczas zwykłego postoju, co pozwala trzymać się rozkładu rejsów, gdy proces wejścia na pokład, manewry, warunki pogodowe lub zatłoczenie powodują opóźnienia. Bilbao tłumaczy: „Ochrona akumulatorów była jednym z kluczowych wskaźników efektywności (KPI) w projekcie HYPOBATT, i udało nam się osiągnąć ten cel, traktując szybkie ładowanie jako problem zarządzania energią, a nie tylko jako dostarczanie jak największej mocy”. Sterowanie ładowarką oraz cyfrowy bliźniak dostosowują profil ładowania zależnie od temperatury akumulatora, stanu naładowania, a także możliwości sieci energetycznej. Pozwala to pozyskać energię niezbędną do pokonania trasy, jednocześnie unikając niepotrzebnego obciążenia akumulatora i skrócenia jego żywotności. Dostarcza również operatorom portowym danych dotyczących czasu podłączenia, dostępności, kompatybilności z siecią energetyczną oraz pracy w ramach rozkładu rejsów promów.
Ujednolicone ładowarki megawatowe zmniejsza ryzyko inwestycyjne portów
Zespół HYPOBATT wdrożył w swoim pełnowymiarowym projekcie morskim standard branżowy, jakim jest Megawatt Charging System (MCS). Standaryzacja interfejsów i komunikacji ma zasadnicze znaczenie, ponieważ porty nie mogą sobie pozwolić na oddzielną infrastrukturę dla każdego statku lub operatora. Bilbao opisuje to w następujący sposób: „Ujednolicony standard zmniejsza ryzyko inwestycyjne, pozwala uniknąć powielania infrastruktury i umożliwia systemom ładowania obsługę różnych statków i operatorów”. Podejście to wspiera interoperacyjność, której osiągnięcie zakłada unijne rozporządzenie w sprawie infrastruktury dla paliw alternatywnych(odnośnik otworzy się w nowym oknie) oraz stanowi uzupełnienie rozporządzenia FuelEU Maritime(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Modułowość pozwala ponadto na dostosowanie mocy ładowania do rozkładów rejsów statków, układu portów oraz warunków dotyczących sieci energetycznej. Dzięki koordynacji okresów ładowania z dostępnością energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych, magazynowaniem energii oraz innymi obciążeniami w portach, ładowarki o dużej mocy mogłyby wspierać modele biznesowe oparte na wspólnej infrastrukturze i usługach energetycznych. Projekt HYPOBATT łączy zatem technologię ładowania z operacjami portowymi: porty mogą stać się węzłami energetycznymi, które zapewniają niezawodność i skalowalność transportu morskiego opartego na napędzie elektrycznym oraz promują inwestowanie w tę dziedzinę.
