Na nabrzeżu: Rozwiązania Wabtec „Shore Power” zwiększają globalny przemysł żeglugowy
Dzięki ShoreConnect i FerryCharger firma Wabtec spełnia wymagania portów w zakresie bezpiecznego, czystego, niezawodnego i wydajnego transferu mocy „z lądu na statek”
Wprowadzenie
Porty są najbardziej znane jako punkty wejścia na pokład i zejścia z lądu - dosłownie punkty początkowe lub końcowe podróży morskiej. Dotyczy to zarówno wielomiliardowego przemysłu wycieczkowego, jak i globalnej żeglugi (80% światowego handlu pod względem wolumenu jest przemieszczane przez statki). Jednak porty również stają się czymś innym: stacjami ładowania — rozszerzeniami sieci.
Kierowane częściowo przez globalny trend elektryfikacji, międzynarodowe i regionalne ramy regulacyjne dotyczące emisji 1 oraz lokalne zobowiązania do bardziej zrównoważonego działania, porty znajdują się w epicentrum zmian morskich w przemyśle morskim, która pomaga portom wykorzystać swój potencjał jako bezpiecznych, wydajnych i wydajnych węzłów handlowych, a jednocześnie stając się doskonałym sąsiadem lokalnych społeczności.
W centrum tej zmiany znajduje się firma Wabtec, firma z ponad stuletnim połączeniem z najważniejszymi portami i operatorami portów na świecie, relacja zakorzeniona w udanym dostarczaniu innowacyjnych i wydajnych rozwiązań do przenoszenia energii.
„Tak, w przemyśle morskim panuje „zielona fala”, ale operatorzy portów nie przyjmują zrównoważonych rozwiązań energetycznych wyłącznie ze względów regulacyjnych: zdają sobie sprawę, że czystsze porty mają sens biznesowy”, mówi Olivier Kompaore, wiceprezes ds. ładowania i transferu energii w Wabtec. Operatorzy portów nie mają luksusu dążenia do innowacji dla dobra innowacji. Muszą być praktyczne i szukają rozwiązań przyjaznych dla środowiska i wpływających na wydajność, bezpieczeństwo i niezawodność.
„I chcą, aby te rozwiązania były dostarczane przez firmy, które wiedzą, jak odnieść sukces na nabrzeżu, partnerów, którym mogą zaufać”.
Obecnie Wabtec obsługuje wymagania dotyczące przenoszenia mocy dla szerokiej gamy statków. W przypadku statków wycieczkowych, kontenerowców, przewozów towarowych i masowców, a także różnych statków usługowych produkty firmy Onshore Power Supply (OPS) są zaprojektowane z myślą o elastyczności, bezpieczeństwie eksploatacji i utrzymaniu nabrzeża (infrastruktury portowej) bez dostępu do dźwigów i bram dostępu. Na tym świecie najważniejsza jest nie szybkość dostarczania energii, ale jego ogólne bezpieczeństwo i wydajność.
Ale dla statków wykonujących krótkie przystanki - na przykład elektryczne promy - czas jest najważniejszy. Celem jest bezpieczne ukończenie ładowania w jak najkrótszym oknie, zwykle 15 minut lub krócej, podczas gdy pojazdy i pasażerowie wyjeżdżają, a inni wchodzą na pokład. Również tutaj rozwiązania do przenoszenia mocy firmy Wabtec stają się standardem.
Mając na uwadze te dwa różne smaki rozwiązań typu „od lądu do statku”, przyjrzyjmy się bliżej każdemu z nich.
Nassau, mamy problem
Rozważmy statek wycieczkowy. Te statki behemotowe dramatycznie wzrosły w ciągu ostatnich dziesięcioleci. Największy z nich, statki typu Oasis Royal Caribbean, mają ponad 1000 stóp długości - porównywalne z wieżowcem odwróconym na bok - ważą ponad 200 000 ton brutto i mogą pomieścić ponad 7000 pasażerów na 20 pokładach!
Ale jest problem. Statki wycieczkowe napędzane są ogromnymi silnikami wysokoprężnymi. Historycznie, kiedy statki te zacumowały, umożliwiając pasażerom zejście z lądu, musiały utrzymać silniki w ruchu.
Dlaczego?
Ponieważ statki te działają podobnie jak duże hotele: w porcie ich oświetlenie, HVAC i systemy chłodnicze opierają się na silnikach pomocniczych jako generatorach energii. Innymi słowy, statki wycieczkowe utrzymywały swoje silniki w ruchu, aby światła były włączone.
Jednak co godzinę duży statek wycieczkowy spędza na cumowaniu z silnikiem na biegu jałowym uwalnia szkodliwe zanieczyszczenia do atmosfery. Pojedynczy statek może spalić 30 000 litrów (~ 8000 galonów) oleju napędowego podczas 8-10 godzin pobytu, emitując CO2, NOx, SOx i cząstki stałe odpowiadające małemu miastu.
I pamiętaj, popularne porty nie mają tylko jednego statku na raz. Na przykład port wycieczkowy Nassau na Bahamach ma sześć miejsc do cumowania i może pomieścić 7 statków wycieczkowych jednocześnie.
Mówiąc najprościej, to dużo zanieczyszczeń.
Ściśle współpracując z operatorami portów, co robi od początku XX wieku dzięki współpracy z Stemmann-Technik (Wabtec przejął firmę w ramach zakupu Fandstan Electric Group Ltd w 2014 r.), Wabtec przejął wiodącą pozycję w rozwiązaniach OPS. Technologia ta umożliwia statkom podłączenie do sieci podczas cumowania i wyłączanie silników wysokoprężnych. W konsekwencji emisje są całkowicie wyeliminowane, a hałas i wibracje są znacznie zmniejszone.
Wiodący produkt firmy Wabtec w tej kategorii, ShoreConnect, działa jako interfejs między zasilaczem portu a statkiem.
„Pomysł sam w sobie jest prosty: jak najlepiej podłączyć źródło zasilania portu do elektrycznego „gniazda” statku podczas cumowania, ale optymalne wykonanie tego wyczynu opiera się na dziesięcioleciach umiejętności przenoszenia mocy, od opracowywania „skrzynek przyłączeniowych” po projektowanie i manipulowanie ciężkimi kablami potrzebnymi do połączenia” - mówi Kompaore.
Klienci, w tym Port w Nassau, szukają tego rozwiązania nie tylko dlatego, że działa, ale ze względu na to, jak działa.
„ShoreConnect jest pełen innowacji, które przemawiają do nadrzędnych mandatów operatorów portów w zakresie elastyczności, bezpieczeństwa, wydajności i niezawodności” - mówi Jan Frieling, lider inżynierii ShoreConnect. „Rozwiązania Wabtec do zasilania lądowego są wyposażone w zaawansowane ramię mechaniczne, które z dużą zręcznością obsługuje ciężkie kable, umożliwiając jednemu członkowi załogi po stronie portu nawiązanie połączenia, podczas gdy kiedyś zajmowało cztery.
„Ponadto produkt jest dostępny w różnych konfiguracjach, jedna stacjonarna do stałej procedury dokowania, druga mobilna, dzięki czemu system zarządzania kablami (CMS) można łatwo przenosić po doku, aby spotkać statki, gdziekolwiek się cują. ShoreConnect kompensuje również zasięg pływów — to jest ocean, o którym mówimy, poruszający się cel! — i jest przeznaczony do ochrony przed powodzią.”
Tak więc, chociaż jest to zasadniczo duży problem z „wtyczką i gniazdem”, jest to również wyzwanie dotyczące ergonomii, konwersji mocy, bezpieczeństwa, personelu i zrównoważonego rozwoju, wszystko to połączone w jedno i przeciwstawione zmiennemu i nieprzewidywalnemu środowisku oceanicznemu.
„Operatorzy portów i samorządy lokalne nie tracą, że zanieczyszczenie środowiska, które w pierwszej kolejności przyciągnęło pasażerów rejsów wycieczkowych, przynosi efekt przeciwny do zamierzonego dla portów” - zauważa Kompaore.
W porcie w Kilonii firma ShoreConnect zmniejszyła roczną emisję CO2 o 12 000 ton, co jest jednym z powodów, dla których rozwiązanie rośnie w najbardziej znanych portach europejskich i na świecie, w tym w Barcelonie, Bremerhaven, Neapolu, Nassau i Wenecji. A dziś w Rostocku w Niemczech rozwiązanie Wabtec jest największą elektrownią brzegową w całej Europie, zdolną do jednoczesnego dostarczania do 20 MVA do dwóch statków wycieczkowych.
Szybkie ładowanie promów
Ładowanie promu elektrycznego stanowi inne wyzwanie. Rosnąca flota statków elektrycznych ROPAX/Roro (roll on, roll off) szybko potrzebuje elektronów! Dzieje się tak, ponieważ oni, podobnie jak pasażerowie i pojazdy, które obsługują, są zawsze w ruchu. Jedna grupa pasażerów wyjeżdża, druga szybko wchodzi na pokład. Dalej!
Z konieczności ta wymiana energii jest pitstopiem, szybkim obrotem.
„Ponieważ to rozwiązanie opiera się na szybkim ładowaniu, jest wysoce zautomatyzowane i bardzo futurystyczne” - podkreśla Julian Elskamp, lider inżynierii FerryCharger. „Kiedy prom zbliża się do terminalu, ładowarka promu odbiera sygnał Wi-Fi, który przygotowuje go do działania. Następnie, gdy prom dokuje, nasz system automatycznie wykrywa gniazdo, łączy się z nim i rozpoczyna ładowanie - wszystko w ciągu 10 sekund lub mniej. Po zakończeniu ładowania system automatycznie odłącza się, a prom może swobodnie płynąć”.
Zdolność systemu do szybkiego i niezawodnego przesyłania dużej ilości energii w całkowicie zautomatyzowany sposób sprawia, że jest on podstawą terminali promowych na całym świecie. FerryCharger jest hitem w Casco Bay Lines w Portland w stanie Maine i został niedawno wybrany przez Washington State Ferries - największy system promowy w USA - do zapewnienia automatycznego ładowania nowych hybrydowych promów elektrycznych.
Wszystko to jest starą wiadomością dla portów w innych częściach świata, w tym w regionie nordyckim i Kanadzie, które wykorzystują FerryCharger do wspierania elektryfikacji promów i przejścia na zielony transport, zmniejszając emisje nawet o 75%.
Wyczyść żeglowanie przed nami
W domu w środowisku portowym Wabtec osiąga sukcesy ze swoimi klientami w zakresie form ładowania i przypadków użycia.
„Nie ma dwóch takich samych portów” - podsumowuje Kompaore. „To tutaj pomaga nam nasza długa historia jako zaufanego dostawcy rozwiązań. Mamy bogate doświadczenie w zakresie innowacji w zakresie transferu mocy i wszechstronności, które nie mają sobie równych w tej dziedzinie. Niezależnie od wyzwania nasi klienci portowi wiedzą, że jesteśmy z nimi w tej podróży i przed nami bezpieczny przejazd”.
1 Międzynarodowa Organizacja Morska (IMO) zmierza do zerowej emisji netto do 2025 r., z redukcją o 20-30% do 2030 r. „EU Fit for 55” nakazuje, że do 2030 r. wszystkie statki kontenerowe i pasażerskie o pojemności powyżej 5000 GT muszą przyłączyć się do zasilania lądowego, gdy przebywają dłużej niż dwie godziny w głównych portach UE.