Перейти к содержанию

Добро пожаловать на «Наш транспорт»

Добро пожаловать на «Наш транспорт» — интернет-проект о транспорте в России и мире, крупнейшее русскоязычное сообщество, посвящённое транспорту! Здесь вы можете найти:

Наши самые популярные разделы — это «Строительство и проекты» Московского метрополитена и Железные дороги Москвы и области.

Зарегистрируйтесь или войдите с помощью любимой социальной сети, чтобы не пропустить ничего интересного!

Электрические суда


rails
 Поделиться

Рекомендуемые сообщения

Ради тишины и чистоты: электрические контейнеровозы

Фьорды — краса Норвегии. Вырытые ледниками и заполненные морской водой ущелья создают величественные пейзажи. Залюбуешься! Но не проедешь. Объезжать уходящие вглубь суши на десятки и даже сотни километров заливы слишком долго и хлопотно, строить мосты сложно: фьорды глубоки. Норвежцев выручают паромы, но вторгаться с грохотом и чадом судового дизеля в эту красоту…

efe170c742e479440e7c24161216d2f1_fitted_800x3000.jpg

В общем, неудивительно, что именно на берегах гигантского Согне-фьорда (длиннее и глубже его только фьорд Скорсби в Гренландии) началась маленькая революция по переводу морских судов с дизельной на чисто электрическую тягу.

Нельзя сказать, что электрическая тяга на воде — это что-то необычное или ранее неведомое. Плавсредства на электробатареях (как, кстати, и электромобили) стали строить еще в XIX веке, и до эпохи появления компактного бензинового двигателя они даже имели определенную популярность. Разумеется, речь шла о совсем небольших судах, по сути лодках. В большом судостроении гребные винты с электроприводом тоже не новость, правда, для выработки электричества подводным или надводным судам приходится везти на себе собственную электростанцию. Например, дизельную. Или атомную. Дизель — это шум и вредные выбросы в атмосферу, атомная энергия на транспорте — сфера высокого риска.


От деревни до деревни

В наши дни предпринимаются первые попытки создать своего рода «теслу» в размерности серьезного транспортного судна, перевозящего не только пассажиров, но и крупногабаритные грузы.

Между деревнями Лавик и Оппедаль всего 5700 м по воде Согне-фьорда. Объезд по суше ветвящегося залива длиной более 200 км — за пределами здравого и экономического смысла. Поэтому здесь давно устроена паромная переправа, а поскольку путь между деревнями — это часть одного из транснорвежских шоссе, паромы за одну итерацию перевозят десятки автомобилей. В 2011-м Министерство транспорта и связи Норвегии объявило тендер на создание паромной переправы с нулевыми выбросами. Как раз в 2015 году заканчивалась предыдущая лицензия, согласно которой между деревнями тарахтел и чадил обычный дизельный паром. На смену ему должны были прийти тишина и чистота. Заказчиком выступила Norled — судоходная компания, управляющая паромами по всей стране.

На картинке-карте (ниже) проекты концерна Siemens по переводу небольших судов на полностью электрический ход
в скандинавском регионе:

34ffe4dcdcb73a173cf4f798dd963d96_fitted_800x3000.jpg


За дело взялась норвежская верфь Фьелль-странд, электрической частью занялся концерн Siemens. Проект удалось реализовать быстро. Новый паром на электробатареях (он получил характерное название Ampere) был поставлен в октябре 2014-го, а в мае 2015-го уже вышел на линию. Ampere представляет собой преимущественно алюминиевый катамаран длиной 80 и шириной 21 м. Если смотреть на него сверху, он чем-то напоминает авианосец: открытая палуба и сдвинутая к краю высокая рубка (на авианосцах это называется «остров»). Но по размерам сравнения с гигантами океанов он не выдерживает — дедвейт всего 199 т. При этом малыш способен взять на борт и перевезти через фьорд 120 автомобилей и 360 пассажиров. Путь от деревни до деревни (34 ходки в день) занимает 20 минут, еще 10 минут уходит на погрузку-разгрузку. В этот момент и происходит подзарядка батарей. Блок литий-ионных батарей на борту имеет мощность 1000 кВт и весит 10 т.

cc5cd6b95ae3541e5cc3b180ebc0d902_fitted_800x3000.jpg

Кроме батарей Siemens установил на судно два электродвигателя мощностью 450 кВт, приводящих в движение винты, установленные на винторулевых колонках. Станции подзарядки оборудованы на обоих берегах. Судно заряжается непосредственно от электросети, энергия в которую поступает от местной гидроэлектростанции (экологически чистый источник энергии — часть замысла) или от аккумулятора мощностью 260 кВт. Сообщается, что введение в строй чисто электрической переправы позволяет ежегодно избегать сжигания миллиона литров дизельного топлива, а также вредных выбросов (570 т CO2 и 15 т оксидов азота). Опыт признан удачным, и, вероятно, в будущем на тихое электричество норвежцы переведут еще полсотни переправ через фьорды.

6373d43bf993082e381fd9fd679edd2c_fitted_800x3000.jpg
Roald Amundsen
Судно, работающее по гибридной технологии (может идти на дизельном и электрическом ходу)

На родине Гамлета

Однако в той же Скандинавии на подходе более масштабный проект. Швецию от большого датского острова Зеландия отделяет узкий Эресуннский пролив. Близко, но на разных его берегах расположены, например, такие важные города, как столица Дании Копенгаген и Мальмё (Швеция), а соединяет их уникальный мост. В самом узком месте пролива (менее 5 км) друг на друга смотрят датский город Хельсингёр (это тот самый Эльсинор, куда Шекспир поселил принца Гамлета) и шведский Хельсингборг. Между городами организована паромная переправа, которая, как и в Норвегии, является участком автомагистрали. В распоряжении управляющей компании HH Ferries пять паромов. Самые большие из них называются Tycho Brahe и Aurora. Суда посерьезнее норвежского Ampere. Длина и того и другого 111 м, ширина 28. Каждый может брать на борт до 240 автомобилей и более 1000 пассажиров. И вот эти два судна решено было перевести, что называется, на батарейки.

b40851e9c639fe3a40c21ef4a637681c_fitted_800x3000.jpg
Azipod
Фиирменный продукт концерна ABB. Это винторулевая колонка с электродвигателем, позволяющая точно позиционировать судно.

В этот раз за дело взялся шведско-швейцарский концерн ABB, специализирующийся в области энергетического машиностроения и робототехники, а также известный своими корабельными винторулевыми колонками под маркой Azipod. Первым в док встал Tycho Brahe. На борту судна смонтировали блок батарей общей мощностью 4,16 МВт, что примерно соответствует пяти тысячам автомобильных аккумуляторов, а также управляющее оборудование. Впрочем, батарейки — это не главное. Самая интересная фишка проекта ABB заключается в системе подзарядки парома.

Идея состоит в том, что подзарядка должна осуществляться без участия человека. Во время причаливания оборудование парома автоматически связывается по радиоканалу с аппаратурой зарядной станции, и с помощью лазерных дальномеров судно точно позиционируется у причала. Когда от борта до причала остается 40 см, специальная роботизированная рука-манипулятор (также производства ABB) вытягивает из парома силовые кабели и вставляет их в гнезда для подзарядки. Завершается процедура также в автоматическом режиме.

Манипулятор

64358b5ec3c37af52f9309442871df70_fitted_300x300.jpg

Одним из важных элементов проекта по переводу паромов Tycho Brahe и Aurora на чисто электрический ход является полностью автоматическая зарядка. Робот-манипулятор (на фото) находится в специальном помещении. При причаливании судна двери помещения открываются, и манипулятор выезжает к краю причала. Железная рука достает из специального люка в борту судна зарядные кабели и втыкает их в гнезда зарядной станции. Вся операция должна происходить без вмешательства человека.

На сегодняшний день Tycho Brahe совершает рейсы между Хельсингёром и Хельсинборгом как в электрическом, так и в гибридном режиме (судно сохраняет дизельные силовые установки), однако полноценное введение системы в строй (оно было назначено на 2017 год) несколько откладывается. Дело в том, что автоматическое позиционирование парома для подзарядки, многократно отработанное в виртуальных средах, в ходе сертификационных испытаний не показало стопроцентной надежности при всех погодных условиях. Системе потребуется доработка, что, в общем, вполне естественно для инновационного продукта.

da4e3da5b9cf69698998f5c8d2bbe762_fitted_800x3000.jpg



По Жемчужной реке

Китайцы, которых долго клеймили как главных загрязнителей атмосферы, отнюдь, как выяснилось, не чужды современным веяниям и тоже настроены развивать экологически чистые технологии. Совсем недавно в Китае было объявлено о вводе в строй полностью электрического грузового судна, способного перевозить до 2000 т груза. Система питания двигателей построена на литий-ионных батареях и суперконденсаторах общей мощностью 2,4 МВт. На одной зарядке сухогруз сможет преодолеть 80 км, а это уже гораздо серьезнее, чем 4−5 км через фьорд или пролив. Порты, принимающие судно, должны быть оборудованы зарядными станциями, и пока таких порта только два. Подзарядка займет около двух часов, что сравнимо со временем разгрузочно-погрузочных работ. Первоначально судно будет курсировать между портами на крупной китайской реке Чжуцзян (Жемчужная) и перевозить… уголь.

И пожалуй, перечень действующих крупных судов на чисто электрической тяге на этом завершен. Наверное, к нему можно было бы добавить несколько гибридных водных транспортных средств, например, финский паром Elektra, который близок по размеру к Ampere, может передвигаться только на батареях, но имеет на борту резервную дизельную установку на случай, если придется бороться со льдом. Но будущее у чисто электрического судоходства есть, и оно даже интереснее, чем может показаться на первый взгляд.

609a1dcc32fb49f53b11e3938940f9da_fitted_800x3000.jpg
Из чистого источника

По-настоящему экологически чистым электрическое судоходство станет лишь тогда, когда энергия для подзарядки батарей будет поставляться из экологически чистых источников, например от ветрогенераторов. На снимке: обслуживающее морские ветропарки судно Siem Moxie. При всем футуристическом виде оно пока не электрическое.


Корабли-призраки

Судно, построенное нидерландской компанией Port-Liner, еще не эксплуатируется, но уже получило прозвище «Тесла каналов». Фактически это баржа, которая сможет перевозить по многочисленным голландским каналам 24 40-футовых морских контейнера или груз общим весом порядка 400 т. Судно будет двигаться на чисто электрической тяге и, что самое интересное, в беспилотном режиме, хотя, пока технология отрабатывается, люди все же будут присутствовать на борту. Время действия на одной зарядке — 15 часов. С помощью своих беспилотных барж Port-Liner намеревается убрать с дорог Нидерландов 23 000 грузовиков и тем самым радикально освежить атмосферу над королевством. «Выкатка» первого судна ожидается в текущем году.

В нынешнем же году норвежская компания Kongsberg представит свой полностью электрический контейнеровоз Yara Birkenland емкостью уже 120 контейнеров. Судно также будет передвигаться в беспилотном режиме и предназначено для перевозки грузов между портами Южной Норвегии. Мощность батарей на борту составит 7−9 МВт.

53fb9b44f0a107b7182337f4efc5fad3_fitted_800x3000.jpg
Беспилотный контейнеровоз

Перспективный контейнеровоз Yara Birkeland будет работать только на электробатареях и в беспилотном режиме. Он сможет перевозить до 120 20-футовых морских контейнеров — правда, на небольшие расстояния.
Легко заметить, что препятствием для развития морского электрического транспорта, как, собственно, и любого другого электрического транспорта, является недостаточная емкость батарей, откуда малый запас хода на одной зарядке. Да, пока о трансокеанских электролайнерах, электротанкерах и электроконтейнеровозах можно только мечтать. Но первые шаги к этому будущему, которое обязательно настанет, обнадеживают.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

  • 6 месяцев спустя...

Вместо использования двигателей Стирлинга на субмаринах семейства «Сорю», японцы с 11-го корпуса решились на замену свинцово-кислотной батареи на капсулизированный, не выделяющий в качестве побочного продукта водород аккумулятор типа «йон–литий». Словом, принятая на вооружение в марте 2020 года субмарина SS511 «Орю» является классической ДЭПЛ – и вместе с тем первой в мире с литиевой батареей. За счет повышенной раза в полтора емкости аккумулятора, а также лучших его свойств по токам заряда и разряда новая лодка обладает тактическими характеристиками не хуже, чем у предыдущих с ВНЭУ.

 

По такому же пути планирует пойти и отечественный флот, уже эксплуатирующий батареи нового типа на подводной технике специального назначения. Согласно подсчетам специалистов ЦКБМТ «Рубин», постановка аккумулятора «йон–литий» увеличит время непрерывного плавания под водой без всплытия на поверхность с 9–10 до 13–15 суток.

 

Технически появление на флоте литиевых батарей не отменяет ВНЭУ. Поэтому многие флоты мира, включая отечественный, продолжают работу как над первым, так и вторым направлением. Их усилия сосредотачиваются на новых способах получения и хранения водорода, необходимого для выработки электричества топливными элементами. О том, какие работы проводятся, мы расскажем в последующих публикациях.

 

https://nvo.ng.ru/armament/2020-09-03/1_110...Fzen.yandex.com

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

  • 2 года спустя...

В Китае спущен на воду первый электрический контейнеровоз «река-море»

На китайской верфи COSCO Shipping Heavy Industry спущен на воду первый из двух электрических контейнеровозов вместимостью 700 TEU, сообщает Maritime Executive. Судно будет задействовано на перевозках по реке Янцзы.

Строительство контейнеровоза началось в декабре 2022 года. Ходовые испытания судна, а также тестирование его системы электропитания, запланированы на конец сентября.

Длина контейнеровоза составляет 120 м, ширина – 23,6 м, водоизмещение – 10 тыс. тонн, осадка – 5,5 м.

Судно будет способно пройти на аккумуляторах порядка 1 тыс. км. «По информации некоторых СМИ, контейнеровозы этой серии будут оснащены самыми мощными сменными батареями, когда-либо установленными на судах. Аккумуляторы будут размещены в энергетических контейнерах, их будут менять во время рейса, а заряжать – на береговых станциях. Всего на борту будет 36 энергетических контейнеров, каждый из которых соответствует по размерам 20-футовому морскому контейнеру и имеет ... 50 тыс. кВтч», – пишет издание.

Также контейнеровозы будут использовать интеллектуальную систему управления судном, которое будет регулировать потребление энергии с учетом разных факторов.

Строительство второго контейнеровоза началось в мае.

Эти контейнеровозы будут эксплуатироваться дочерней компанией COSCO – Shanghai Pan Asia Shipping – на транспортировке грузов по реке Янцзы из Шанхая в Ухань.

 
gyw198e2g6b2hzrnlthq1ql3ydqotrwa.jpg
qnlgwobffa9m8tsxo0u538ddgek6a18s.jpg
6iq606shmycxq2dy60zbpcd9q160qk07.jpg
8la1qgbhny1c6fttnl9oza7ya28r8txs.jpg

Китай выпустил речной электрокатер для холодных регионов

Электрический речной катер для холодных регионов был спущен на воду на притоке реки Сунгари на северо-востоке Китая, сообщает 18 октября газета China Science Daily.

Интеллектуальный круизный речной катер длиной около 27 метров и шириной шесть метров оснащен четырьмя группами литий-железо-фосфатных батарей общей емкостью 600 кВт/ч. Его расчетная общая вместимость составляет 138 тонн, и он вмещает 53 человека. Речной катер приводится в движение двумя синхронными двигателями с постоянными магнитами мощностью 60 кВт. Их эффективные "пропеллеры" обеспечивают как хорошую проходимость, так и маневренность.

Пробная скорость этого речного в глубоких и неподвижных водах, составляет не менее 18 км/ч, а его время работы составляет около восьми часов. "Зеленые" интеллектуальные лодки и суда обладают преимуществами высокой эффективности, быстрого реагирования и удобного обслуживания. По данным газеты, они постепенно стали основным видом внутреннего водного транспорта в южных провинциях.

Однако высокоширотные холодные регионы с температурой зимой минус 30 градусов по Цельсию или ниже, как правило, негативно влияют на работу аккумуляторных батарей и зарядного оборудования таких лодок и судов.

Исследователи из Харбинского инженерного университета, компаний Harbin Electric Corporation и Heilongjiang Shipping Group решили эту проблему, применив соответствующую технологию управления энергопотреблением для повышения эффективности работы электрогенератора судна в суровых условиях севера.

Изменено пользователем rails
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Восстановить форматирование

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

 Поделиться

×
×
  • Создать...