Находящийся в Мирамаре, штат Флорида, вице-президент АББ Эд Шварц сегодня отвечает за разработку и руководство недавно созданной новой командой продаж для АББ в Северной Америке.
Он является ведущим сторонником компании по созданию новых возможностей в США и Канаде и, что более важно, разрабатывает бизнес-стратегию, необходимую для вывода гибридных и электрических решений на рынок Северной Америки. Выпускник Академии торгового флота США в Кингс-Пойнте, штат Нью-Йорк, он получил степень бакалавра наук в области морской инженерии и управления верфью в 2000 году. Кроме того, он служил в военно-морском флоте США в качестве лейтенанта Военно-морского резерва США до 2011 года. Он служил в море в различных инженерных должностях и получил лицензию своего главного инженера. До прихода в ABB он также работал в ZF Marine Propulsion Systems и Voith Turbo Schneider Propulsion, где он руководил и продвигал технические и практические аспекты этих соответствующих морских подразделений. АББ занимает поул-позицию в стремлении очистить окружающую среду морских судов, а Шварц находится на острие копья АББ, когда речь заходит о реализации этой стратегии. Послушайте в этом месяце, как он ведет дискуссию о более экологичном и более экономичном будущем морской индустрии.
Вас цитируют так: «До каждого крупного внедрения технологии на внутреннем речном рынке США существует идеальное соотношение возможностей и решений». Скажите нам, почему операторы внутреннего плавания наконец готовы к гибридной и / или электрификации движителей.
Подобно тому, как дизельный двигатель вытеснил пар, и пар сделал паруса, объединенные преимущества электрической тяги представляют собой следующее поколение буксирного катера для внутреннего водного пути США, от которого нет пути назад. Как только владельцы воспользовались преимуществами более легких и надежных дизельных двигателей, они перестали строить большие и опасные паровые котлы для внутренних судов. Как только владельцы суши в США начнут пользоваться преимуществами дизельных электрических двигателей, они не будут оглядываться назад на недостатки дизельных механических систем. В то время, когда спекуляции в судостроении и медленный экономический рост продолжают преследовать морской сектор, владельцы оказываются под постоянным давлением, чтобы минимизировать затраты путем максимизации операционной эффективности. Судоходство также стало объектом пристального внимания со стороны регулирующих органов и природоохранных органов в отношении окружающей среды, причем выбросы с судов являются проблемой номер один. Недавно введенные правила выбросов NOx означают, что обычные дизельные механические судовые двигатели могут соответствовать только требованиям к характеристикам EPA Tier 4, добавляя дорогую, громоздкую, тяжелую, сложную и сложную в обслуживании послеочистку - либо дорогостоящую рециркуляцию отработавших газов (EGR), либо селективное уменьшение количества катализатора (SCR). ) используя мочевину на борту. В качестве альтернативы операторам внутреннего судоходства следует рассмотреть возможность использования дизельной электрической тяги, которая не только становится все более предпочтительной при глобальных перевозках, но и может соответствовать стандартам уровня 4 с использованием главных двигателей уровня 3 без необходимости выделять пространство, инженерное время или находить бункерные вызовы для мочевины.
Все хотят быть «зелеными», но большинство не пойдут по этому пути, пока они не дадут зеленый результат. Поделитесь некоторыми из тех конкурентных преимуществ, которые в конечном итоге заставят операторов внутренних перевозок сделать это.
Новые правила, касающиеся выбросов от внутренних судов США, имеют серьезные финансовые последствия для владельцев, желающих построить новые суда, в то время, когда существует значительная потребность в замене стареющего речного флота. Затраты, о которых идет речь, являются достаточно значительными, чтобы побудить рассмотреть вопрос окупаемости альтернативных технологий. «Обычный» вариант включает в себя установку двух больших главных двигателей EPA Tier 4, дополненных системой последующей обработки - либо дорогостоящим вариантом EGR, либо SCR, который имеет дополнительный трубопровод, собственный запасной резервуар и резервуар для хранения мочевины и требует отдельного технического обслуживания. Нет вероятности того, что инвестиции в технологии последующей обработки могут быть возмещены из контрактов на перевозку. В качестве альтернативы электрическая тяга обеспечивает возможность снизить основные эксплуатационные расходы на обслуживание двигателя и топлива. Судно, которое тратит 40% своего рабочего времени при силовой нагрузке менее 50%, может работать на двух двигателях вместо трех по сравнению с системой с механическим приводом. Эта возможность приводит к экономии топлива, когда двигатели находятся под частичной нагрузкой. Но что еще более важно, владельцы могут сократить общее время работы двигателя до 50% - значительно уменьшив техническое обслуживание двигателя.
Возможна ли модернизация дизель-электрических и / или аккумуляторных батарей для существующих лодок или эта тенденция лучше всего подходит для новостроек?
Рынок дооснащения является крупнейшим рынком в США из-за стоимости строительства новых судов. Все знают, что США держат суда дольше всех других рынков. Это создает большой интерес к внедрению новых технологий на существующие суда. Не существует ограничений для модернизации, за исключением места и веса, но обычно это оборудование может быть установлено в неиспользуемых областях, таких как верхние палубы или нижние используемые пространства. Примером очень успешной крупной модернизации являются Tycho Brahe и Aurora, которые были преобразованы из обычного дизельного двигателя в работу от батареи в рамках стратегии ForSea по сокращению воздействия на окружающую среду вдоль 4-километрового маршрута между Швецией и Данией. Суда курсируют по интенсивному паромному маршруту, по которому между городскими портовыми терминалами в Дании и Швеции перевозится более 7,4 миллиона пассажиров и 1,9 миллиона транспортных средств. Для переоборудования этих более 100-метровых паромов, построенных в 1991 году, потребовалось установить на каждом судне батарею мощностью 4160 кВт / ч, а также стойки для батарей, системы управления накоплением энергии и технологию распределения электроэнергии Onboard DC Grid. Кроме того, АББ поставила автоматизированные береговые зарядные станции с использованием промышленного робота для оптимизации времени соединения и максимизации периода зарядки, используя трехмерное лазерное сканирование и беспроводную связь между кораблем и берегом. Это знаковый проект, и мы убеждены, что он станет важным шагом в экологической революции в области судоходства, а также вехой в реализации стратегии ABB «Электрические, цифровые, подключенные» для судоходства.
Туроператор Niagara Falls Maid of the Mist заказал два новых пассажирских судна, плавающих на чистой электроэнергии, благодаря технологии ABB. Уточните эту движительную систему и ее компоненты для читателей.
Проект «Maid of the Mist» - это настоящая революция, потому что судно не будет оснащено ЛЮБЫМИ двигателями - оно действительно полностью электрическое, и тот факт, что электричество поступает от местной гидростанции, означает истинное судно с нулевым уровнем выбросов. Перед ABB была поставлена задача предоставить полностью интегрированное решение, которое получает электроэнергию от сети, управляет ею и доставляет ее на L-образные приводы и носовые подруливающие устройства. В дополнение к интеграции соединения для зарядки аккумулятора от берега к берегу, компания АББ будет снабжать новый проект Maid of the Mist распределительными щитами, приводами, батареями (от Spear), силовыми двигателями для обоих наборов кормовых и носовых подруливающих устройств и интегрированным управлением система, а также система дистанционной диагностики ABB Ability Marine для удаленного мониторинга оборудования и профилактического обслуживания. ABB Ability является лидирующим предложением ABB цифровых решений и услуг.
С точки зрения пассажирских судов «Дева Тумана», дайте нам представление о разнице в стоимости этих судов, если бы операторы выбрали, например, решение EPA уровня 4?
Судно Maid of the Mist, вероятно, могло бы использовать несколько двигателей уровня 3 (менее 800 л.с. каждый), таким образом, оставаясь ниже требований уровня 4. Но даже по сравнению с двигательными установками Tier 3 владелец получает финансовую выгоду от полной зарядки аккумулятора. Когда владелец принимает решительное решение использовать полностью заряженную батарею, он получает выгоду как от первоначального дизайна, так и от эксплуатации. Преимущество заключается не только в демонтаже двигателей, но и во всех сопутствующих выхлопных каналах, фундаментах, линиях валов, электрических соединениях, охлаждении, топливопроводах, многоступенчатых насосах и топливных баках. Новая система ABB для этих типов судов (ABB Onboard Microgrid) - это новое компактное решение, ABB обеспечивает аналогичную эффективность, достижимую для небольших и маломощных судов, работающих на коротких расстояниях, которыми большие суда наслаждались в течение многих лет. Встроенная Microgrid уменьшает занимаемую площадь и вес электрического оборудования на борту, устраняя необходимость в громоздких трансформаторах и главных распределительных щитах. Это оставляет больше места на судах и обеспечивает большую гибкость при размещении системы на борту, тем самым экономя деньги при проектировании. Система практически полностью спроектирована и автономна. Это экономит дорогостоящее время в период строительства судна.
Но реальная экономия затрат достигается во время операций за счет сокращения многих основных затрат на эксплуатацию, таких как обслуживание двигателя и расходы на топливо. Это также улучшает пространство и компоновку судна, позволяя в этом случае большему количеству пассажиров пользоваться верхней палубой без штабелей, занимающих пространство и выбрасывающих выхлопные газы и тепло. И наконец, если вы занимаетесь услугами для широкой публики, нельзя недооценивать смену парадигмы, в которой миллениалы будут тратить свои деньги или поддержку. Любой, кто живет с, работает или знает тысячелетних, также знает, что они изменяют то, что важно в потребительской культуре - это включает экологические проблемы.
Двумя основными препятствиями для использования батарей на коммерческих судах были до недавнего времени вес и / или физическая площадь этих блоков, необходимая для обеспечения требуемой движительной силы. Мы прошли долгий путь, не так ли? Расскажите нам немного о прогрессе, достигнутом в этом направлении.
Морские батареи в некоторой степени основаны на «системах ESS» - контейнерах, заполненных батареями, которые обеспечивают пиковую нагрузку на электростанции. До недавнего времени морские батареи использовали тяжелые, негибкие объединительные платы в качестве основы своих систем. Самые современные батареи на рынке используют легкие соединения с легкими, приспосабливаемыми стойками. Это способствует снижению веса и занимаемой площади. Мы ожидаем больших успехов в течение двух или трех лет от развития химии батарей, но миф о том, что батареи должны быть большими и тяжелыми, уже разрушен.
Каждое из судов MoTM будет оснащаться парой аккумуляторных батарей общей мощностью 316 кВтч, равномерно распределенных между двумя корпусами катамарана. Наличие двух полностью независимых систем питания на борту повысит устойчивость операций за счет создания избыточности. Могут ли батарейные блоки работать только с одним блоком, если другой по какой-либо причине недоступен? Достаточно ли этого для безопасного движения судна и, если да, то как долго?
Это избыточное расположение очень важно для полностью электрической системы (без двигателя). В каждом корпусе достаточно мощности, а также кормовые и носовые подруливающие устройства для самостоятельного управления судном. Это учитывает истинную избыточность. Пока судно способно перезаряжаться, судно может работать с потерей системы на 50%.
Европейский инновационный проект FLAGSHIPS получил от ЕС 5 млн. Евро на поддержку развертывания двух коммерческих судов с водородными топливными элементами с нулевым выбросом во Франции и Норвегии. Во Франции водородный толкач, эксплуатируемый компанией Compagnie Fluvial de Transport (CFT), будет служить вспомогательным судном на одной из самых требовательных рек - Роне. Определите термин «коммунальное судно». Будет ли это действительно рабочая лодка?
Это является важной вехой во внутренней морской промышленности. Время от времени кажется, что внутренний рынок позже принимает новые технологии - в этом случае внутренние находятся в авангарде технологии нулевого выброса. Проект представляет собой ретро-версию толкающей лодки для перевозки грузов и перемещения барж. Он толкает две баржи, а длина конвоя достигает 180 метров (~ 600 футов). Ежедневная эксплуатация судна осуществляется внутри барж-манипуляций в порту Лиона, а еженедельная операция - для перемещения барж между портом Лиона и док-станцией Фулчирон. Это очень похоже на типичную операцию флота США в нижнем течении реки Миссисипи, которая иногда действует как буксирная единица - по объему судов, это, собственно, самая распространенная операция на судах-толкачах в США. АББ и Ballard Power Systems будут использовать существующие технологии топливных элементов в киловаттном масштабе и оптимизировать их, чтобы создать новаторское решение в мегаваттном масштабе, подходящее для питания больших судов. Обладая электрической мощностью 3 МВт (4000 л.с.), новая система будет умещаться в одном модуле размером не больше, чем традиционный морской двигатель, работающий на ископаемом топливе.
Дизельная электрическая система решает, сколько энергии необходимо. Следовательно, и для более крупных операторов вероятность того, что тот или иной капитан будет помечен как «газовая свинья флота», может быть исключена. Со своей стороны, АББ утверждает, что экономия топлива составляет 30 процентов. Уточни эти цифры для нас.
Переход на автоматизированную электрическую тягу приносит много преимуществ, включая автоматизацию. Наша система автоматизации позволяет капитану управлять своим судном, как обычно, и система автоматически решает, сколько энергии необходимо, и запускает или выключает двигатели соответственно.
Важно, чтобы капитан имел все возможности установки для быстрого маневрирования своего судна. Но мы также начнем наблюдать, как капитаны меняют способ управления судами, как только у них появляется мгновенный крутящий момент на полной мощности на нулевой скорости, который исходит от двигателя. Другие рынки, знакомые с «скоростью дроссельной заслонки и быстрой доступностью в режиме ожидания», начинают естественным образом управлять судами более эффективным и действенным образом. В реальном примере мы рассчитали, что владелец сэкономит примерно 15-25% топлива при использовании дизельной электрической системы. Они сообщили о сокращении используемого топлива на 50%. Когда мы взяли интервью у капитанов, они объяснили, что из-за их уверенности в том, что резервное питание доступно так быстро, они эксплуатировали судно при более низких нагрузках, чем в прошлом. Целью является не просто установленная мощность, а фактическая производительность именно тогда, когда это необходимо - это эффективность, которую хорошо разработанная электрическая система может принести владельцу.
АББ уже поставила более 1300 судов с дизельным двигателем. Когда мы увидим первый внутренний катер, использующий такую технологию?
Очень скоро. У нас очень обнадеживающие разговоры с владельцами, которые считают, что технология идеально подходит для работы. В конечном счете, именно владельцы судов должны видеть ценность. Это разговоры, которые мы ведем сегодня. Индустрия с большим интересом изучает электрическую тягу, задает зондирующие вопросы и теперь ищет возможности для ее реализации. Мы полностью ожидаем, что ETBs выйдет в 2020 году.