エネルギー貯蔵 - どんな船型にも関連する
赤と白の艦隊のEnhydra、R＆W旅客船船隊の最新のメンバー。 30フィートのビームを有する128フィートのLOAアルミニウム単胴船は、「USCG Subchapter K」認定のもとに建設された北米最大のリチウムイオン電池電気ハイブリッド動力船です。画像：AAMとレッド＆ホワイト。
急速に発展しているオンボードバッテリ技術の話題に関する入門書。
エネルギー貯蔵自体は実際には古いニュースです。帆は良い状態で取られていたので、商船は何らかの種類のエネルギーを使って海上を安全に保管していました。石炭、ディーゼル、ガソリン、天然ガスのいずれであっても、エネルギーの種類にかかわらず、安全な貯蔵は、安全性と計画された旅行のために不可欠でした。一方、推進システムにおけるバッテリの積極的な使用は、比較的新しいものである。それはより小さい船で始まったが、数年のうちに中規模および大規模船に拡大した。
性能と安全性の向上
容量と容器タイプの両方でこの成長の鍵を握るものの1つは、一般的に熱暴走と呼ばれるセル障害によって必要な熱保護を超える新しい設計です。例えば、Corvusは複数の試験で、1つの電池セルに注入された故障が隣接する正常な電池に広がらないことを実証しています。コーバス社はまた、バッテリルームから潜在的なガスを安全な場所に導く内蔵バッテリソリューションを導入しました。これらの成果は、積極的なバッテリ管理システムと組み合わされて、バッテリ技術への信頼性を大幅に向上させました。この技術は現在、船内のエネルギーを輸送するための実行可能で安全な方法として受け入れられています。
バッテリーのユニークな点は？
バッテリは、エネルギーの供給から過剰なエネルギーの吸収に瞬時に変化する唯一の主要なエネルギー貯蔵システムです。これを説明する最善の方法は、コイルスプリングと比較することです。それをさらに圧縮して強くすることも、リリースすることもできます。簡単に説明すると、それはまさに電池があなたのためにできることです。この機能は独自のものであり、電気会社によって開発された電力半導体技術に使われるべきです。 ABBは2011年にOnboard DC Gridを立ち上げ、海洋産業のパイオニアでした。
他の多くの企業では、マッチングソリューションを迅速に追求しています。現在、複数のインテグレータがソリューションでバッテリを積極的に使用しています。
電池を最大限に活用する方法を数える
新しい技術の究極の目標は、同じ仕事をより効率的に、より少ない汚染で、コストを削減し、安全性を向上させて実行できることです。では、どうやってこれを達成できますか？この技術を使用する際に今日の所有者/通信事業者が認識している機能の一部を以下に示します。
- ゼロエミッション ：ここではフェリーが優勝者です。それらのほとんどは2つの特定のドックの間を行き来し、車両が降ろされて再び積み込まれる間に各ドックで再充電されます。ノルウェーだけでも、2020年までに50台のバッテリー駆動フェリーが運航されます。ヨーロッパとカナダも同様の動きを始め、多くのバッテリーフェリーが建設中です。日常的に複数回定期的に埠頭を運ぶ船舶は、バッテリ技術によって駆動されるゼロエミッションの実行可能な候補です。
- 排出量のない地域 ：都市の制限に入る船舶は、将来的に精査される予定です。人の健康と快適さは大気の質に直接関係しています。バッテリを設置すると、船舶は限られた時間でゼロエミッションを達成することができます。フィヨルドや汚染に敏感な同様の区域に入るときのいずれかである。今日のハイブリッドRoPaxフェリーは、通常、バッテリ電源のみでポートに出入りする。オープンウォーターではまだエンジンが必要ですが、バッテリーを充電して次のポートに向けて準備することで最適化します。探査クルーズ船は同じことをするだけでなく、彼らが元気で敏感な景観に入るときも同じです。
- ピークシェービング ：多くの船は、電力需要のピークが短く、「時の電力」と呼ばれることもあります。バッテリーは、電力を増やすことができ、船舶に搭載されている総ディーゼル電力よりも高い総電力定格を与えます。漁船はこの習慣の素晴らしい例です。彼らはギアを後退させるときにピークパワーを持ちますが、アイドルの推進力で長時間運転します。バッテリはピーク電力を供給し、船舶に過度の電力が供給されている場合に充電を行い、電力を最適化します。興味深いことに、一般的な勤務時間中にインストールした膨大な量のディーゼル電源を短時間しか使用しないので、引き綱はこれの優れた候補です。バッテリと組み合わされたエンジンの小型化は、この艦隊がより効率的かつ環境に優しいものになるのを助けるでしょう。ドックで充電するときにゼロエミッションを達成する限りです。この技術は、主にバッテリのみで動作し、ディーゼルエンジンはバックアップとしてのみ動作します。
- スピニングリザーブ ：海での特定の操作はスピニングリザーブを必要とします。簡単に言えば、これは、エンジンの突然の停止、または動力損失が、船舶の位置または動作に影響してはならないことを意味する。このスピン・リザーブは、今日よりも多くのエンジンを必要以上にオンラインで稼動させることで達成されます。この欠点は、エンジンの負荷が非常に低く、不必要な運転時間であることです。当局やその他の利害関係者がバッテリを回転準備金として受け入れるようになるにつれて、運転者は旋回予備用に稼動しているアイドリング・エンジンをシャットダウンすることができます。これは、通常、DPモードで動作する船舶のための油およびオフショア産業において大きな利点である。
- より速い応答 ：バッテリは短時間で大きな負荷変動に対応できます。これは、典型的には応答時間が長いガスエンジンで特に有効であることが証明されており、燃料電池技術がベースロード・プロバイダとして提供される場合には完璧なパートナーであると考えられています。今日、複数のOSVとフェリーが稼動しており、ガスエンジンとバッテリーを搭載しています。
- 負荷平準化 ：重い嵐の中でエンジンルームにいた人は誰でも、船が波に乗っている間、ディーゼルエンジンがどれくらい激しく速度を維持するかを知っています。この電力のポンピングは効率を低下させる。バッテリは、負荷を平準化し、効率を高めるために使用することができます - 大規模な海域での輸送中に燃料を10％節約します。
- Silent Vessel：エンジンが稼働していない騒音に敏感な地域に巡航すると想像してください。例えば、ホエールウォッチング、風光明媚なフィヨルドクルーズ、科学的操作、地震活動など。エンジンを稼動させずに数時間船舶を操縦する機会は、未だ未知の機会であることを約束します。
- 冗長性 ：バッテリを搭載すると、電源が1つだけでなく、燃焼エンジンとはまったく異なるエネルギー源によって、他の可能性や利点が生まれます。これは、消防やガスターミナル支援技術などの危険な任務に有益なものです。
- より安価な燃料 ：最終的には、供給元や地域の経済モデルに依存した電力は、ディーゼルエンジンを稼動するよりも安価になります。それは局所的には汚染されず、電力がクリーンな電力から発生する場合、それは地球規模で汚染されません。
要するに、バッテリは、バーチャルなどの船種でもランニングタイムを大幅に短縮し、高価なサービス間隔を最小限に抑え、燃料や無数の他の仕事をエンジンに節約するための複数の方法を表しています。このコンセプトには足があり、米国ではここで使用されています。今年、サンフランシスコのオールアメリカン・マリンとレッド・アンド・ホワイト艦隊は、R＆W旅客船の最新船隊であるEnhydraの発売を発表しました。 30フィートのビームを有する128フィートのLOAアルミニウム単胴船は、「USCG Subchapter K」認定のもとに建設された北米最大のリチウムイオン電池電気ハイブリッド動力船です。
推進インテグレータまたは600人乗客船はBAEシステムズであり、発電機、推進力コンバータ、家庭負荷電源および制御システムを含むHybriDrive推進システムを供給した。間違いなく、この種の船舶の多くが途中にあります。それはあなたの操作に適しているかもしれません。
Sveinung Odegardは北米のCorvus Energyのセールスマネージャーです。彼はノルウェーのハイブリッドおよびすべての電気プロジェクトに参加し、ヨーロッパでの仕事をワシントン州シアトルに住んでいます。 Odegardはまた、北米市場向けのグリーン海洋技術に焦点を当てた中小企業を所有し、運営しています。
この記事は、 MarineNews誌の11月号に掲載されました。
