Системы быстрой зарядки: современные технологии для

Мэгги Стагнер, инженер-электрик, Elliott Bay Design Group, 11 августа 2023 г.

Поскольку приверженность более устойчивому судоходству растет, а правила становятся более строгими, спрос на операции с более низкими выбросами продолжает расти. В результате морская отрасль сталкивается с проблемой крупномасштабной электрификации как альтернативного энергетического решения.

Для электрических паромов одной из развивающихся технологий являетсяСистемы быстрой зарядки (RCS) , которые передают электроэнергию с берега на судно с высокой скоростью. Эти системы зарядки быстро устанавливают соединение судно-берег, обеспечивая решение для передачи энергии судам с короткими периодами стоянки.

Поскольку морская отрасль США продолжает адаптироваться к более устойчивым технологиям энергоснабжения и движения и начинает более масштабно внедрять накопление энергии, существуют существующие активные варианты RCS, которые следует рассмотреть. Примечательно,В Скандинавии имеется значительное количество подключаемых паромов.в эксплуатации, которые работают с RCS.

Наиболее существенной проблемой, связанной с внедрением ЭПР, являются движения судна относительно причала. Система должна перекрывать зазор с резервуаром и поддерживать безопасное электрическое соединение, не мешая работе судна. Впоследствии большинство существующих систем используют положительное удержание для минимизации движений судна. Разработка таких систем часто требует существенной установки или модификации береговой инфраструктуры. Некоторые подключаемые паромы в Скандинавии фактически были введены в эксплуатацию до того, как были установлены соответствующие системы окончательной зарядки. Этап временных механических испытаний может подтвердить функциональность системы, что откладывает затраты на электрическую инфраструктуру до тех пор, пока запланированное решение не будет проверено для окончательной установки.

Elliott Bay Design Group (EBDG) работает над разработкой подключаемых судов с несколькими клиентами, включая Casco Bay Lines, Washington State Ferries и Water Emergency Transportation Authority. Эти паромы станут одними из первых подключаемых к сети судов в Северной Америке, поддерживая более устойчивое будущее судоходства. Учитывая широкий спектр постоянно развивающихся технологий, для EBDG важно предоставлять объективный инженерный анализ, который точно характеризует доступные варианты для владельцев и операторов судов. Некоторыми из ключевых факторов, которые определяют различные конструкции систем, являются конфигурации судов и доков, автоматизация, мощность Требования, расписание и маршрут. Типы RCS можно условно разделить на следующие категории:

Технологическая сторона Stemmann FerryCHARGER. Изображение предоставлено Уиллом Эйерсом, EBDG

Обеспечение безопасного и надежного соединения между судном и береговыми компонентами имеет первостепенное значение. Однако часто требуется быстрое соединение, чтобы максимально увеличить продолжительность зарядки, не влияя на расписание судна. Движение судна, включая приливные колебания, является одной из проблем, которые следует учитывать, поскольку они влияют на безопасность и скорость соединения.

В большинстве существующих RCS используется швартовка с принудительным удержанием, обычно автоматическое швартовное устройство, чтобы минимизировать движения судна в доке. Хотя автоматизированная швартовка в сочетании с RCS может быстро обеспечить безопасное соединение, такие системы, которые подключаются к борту судна, не очень подходят для конфигурации с торцевой стыковкой и могут потребовать значительных модификаций инфраструктуры.

Носовая зарядка, альтернативная конфигурация системы, может быть установлена ​​либо на стационарной конструкции, либо на рампе транспортного средства. Эти RCS могут не требовать позитивных ограничений и могут уменьшить масштаб необходимых модификаций инфраструктуры.

Другим возможным решением являетсядал RCS . Шлюпбалка предлагает широкий выбор точек соединения с помощью вращающегося рычага, который может регулировать вертикальное и горизонтальное положение, что потенциально упрощает процедуру швартовки. Хотя ручная шлюпбалка может сократить продолжительность зарядки за счет увеличения времени подключения, это сравнительно простое решение может обеспечить достаточную мощность для судна с низкими требованиями к мощности.