Fartyg med nya hydroelektriska motorsystem - ett sätt att rensa världens sjöfartsindustri

Smart Automation är ett av dessa pålitliga specialistföretag som har nyligen levererat teknologi och kraftutrustning från WEG för två hybridfartyg. Bilden visar en av dessa båtar. "Elias Johan" är designad av, och byggd av Vestværftet Aps i norska Hvide Sande Foto: Vestværftet Aps

Varje år förbrukar industrifartygen cirka 370 miljoner ton bränsle. Faktum är att ett enda fartyg kan släppa ut lika mycket koldioxid som två miljoner bilar.

Som en lösning börjar den elektrifierade sjöfarten "slå allt högre vågor". Genom att utnyttja förbättringar i batteridesign och automatisering från teknikexperter, beräknas sektorn nå ett globalt värde på 16,2 miljarder USD år 2030.

Elias Johan och Bernt Oskar

Smart Automation är ett av dessa pålitliga specialistföretag som har nyligen levererat teknologi och kraftutrustning från WEG för två hybridfartyg.

Elias Johan och Bernt Oskar är två nyutvecklade fartyg som är 50,5 meter långa och 12 meter breda.

Fartygen som har utvecklats av Vestværftet Aps, en dansk skeppsbyggare med varv i Danmark och Polen, är speciellt utvecklade för att tillhandahålla grönare metoder för sjötransporter inom fiskeindustrin. Dessa fartyg kommer att operera från Norge.

”Växande nisch”

Till skillnad från traditionell skeppsbyggnad kräver utveckling av hybrid- eller helelektriska modeller betydande skillnader i utrustning och infrastruktur. Smart Automation, ett norskt expertföretag på integrerad automation och hybridkraftsystem för fartygstillverkare, har specialiserat sig på denna växande nisch.

De flesta hybridfartyg har två metoder för framdrivning. Den vanligaste användningen är en kombination av dieselbränsle och elektriska batterier. Beroende på fartyg kan diesel för direktdrift användas vid hög effekt och dieselelektrisk eller ren elektrisk kan begagnas vid lägre effekt.

Den gemensamma utmaningen för dessa system är utrymmet det kräver på ett fartyg. I själva verket, när det gäller att ge kundkretsen en uppfattning om storleken, installeras några nyligen utförda ombyggnader av dessa system inuti stora fraktcontainrar för drop-in-installation.

Säkerställer en god ergonomi

Det är nödvändigt att minska framdrivningssystemets fotavtrycknyckel i ett nydesignat hybridfartyg för att säkerställa en god ergonomi, förklarar John Kåre Torkelsen, VD för Smart Automation.

- Utrymmet är alltid ett problem på fartyg, så det var viktigt att vårt systemval inte hade en negativ inverkan på arealen ombord. För Elias Johans och Bernt Oskars fiskefartyg valde vi en motor och generator som använde ett utrymmesbesparande kylsystem för uttag, i motsats till en spole.

Ett mantelkylsystem som ibland kallas en flödesgenerator, är ett system som säkerställer att det finns ett konsekvent vattenflöde över motorytan för att hålla den sval. Den WGM20 mantelkylda motorn från WEG - utrustningen som slutligen specificeras av Smart Automation - är speciellt designad för minimal termisk avledning och utrymmesbesparande.

Flera vridmomentkombinationer

Vattenmantelns kylsystem på WGM20-motorn består av ett vattenflöde i en zickzack-krets genom hela ramen. Kylsystemet har en skyddsgrad som lämpar sig för aggressiva miljöer med minskat utrymme eller hög temperatur - perfekt för den oförutsägbara miljön ombord på ett fiskefartyg. Avgörande är att motorns termiska utbyte inte är beroende av miljön och tillåter flera vridmomentkombinationer med motorhastigheten.

Utrymme och kylning är inte de enda prövningarna när man designar en motor för ett hybridfartyg. Det avgörande var att projektet krävde en motor som också kunde fungera som en generator för att tillhandahålla den huvudsakliga källan till elektrisk kraft.

Väl i drift skulle motorn faktiskt bara användas som ett nödkörningssystem, medan generatorn skulle ansvara för att driva allt från belysning, HVAC och kylning till navigationssystemen som används för att kunna segla säkert.

- Ur ett designperspektiv har WGM20-serien konstruerats med livslängd i åtanke, förklarade Kristian Bugge Nikolaisen, norsk affärsutvecklingschef på WEG Scandinavia.

Gömda i huvudramen

- Till exempel är alla WGM20-motortillbehör, såsom rumsvärmare, vattenläckagedetektor och uttagslådan, säkert gömda i huvudramen och är därför bättre skyddade.

- WGM20-motorerna har en imponerande förmåga att prestera i aggressiva miljöer, fortsätter Bugge Nikolaisen.

- Faktum är att för den marina industrin kan motorer från denna linje förses med specifika certifieringar, inklusive Lloyds, Bureau Veritas, ABS och DNV för att säkerställa tillförlitlighet.

Certifiering säkerställer att utrustningen är skyddad

Motorn som specificerades för projekten var två 1500 kilowatt-modeller. WGM20-serien av motorer kan dock levereras med upp till 2800 kilowatt för en horisontell motor eller 2000 kilowatt för en vertikal motor, tillgängliga upp till en ramstorlek på 560 respektive 5100 (IEC). WGM20-linjen har en frekvens på antingen 50 eller 60 Hz och en potentiell spänning på upp till 4 160 V beroende på motorns storlek och tillämpning.

Viktigt för installationen på Elias Johan och Bernt Oskar, var motorerna försedda med IP55 och IP56 skydd. Denna certifiering säkerställer att utrustningen är skyddad mot högtrycksvatten från alla håll, damminträngning och nedsänkning på mellan 15 centimeter och en meters djup.

I samarbete med elmotorn från WEG använder båda fartygen det välkända batterienergilagringssystemet, BESS.

Källa: WEG Scandinavia