Электрическая лодка ABB Beckons для внутренних операторов

Джошуа Себастьян, инженер-менеджер в Shearer Group, Inc. (TSGI)

Джозеф Киф, редактор журнала MarineNews

Изображение файла: CREDIT ABB

Previous Next

Долгое время для поставщиков оффшорных услуг, более компактная и тщательно разработанная версия дизельного электрооборудования теперь доступна для внутренних моторных лодок. Для бюджетных операторов (а кто нет, в этой среде?) Звезды могут быть окончательно выровнены.

В течение многих лет электропривод оказался жизнеспособным двигательным решением для многих типов судов. Наиболее знакомыми с заинтересованными сторонами рабочей лодки были бы появление «оффшорных сервисных провайдеров» (OSV), которые стали обычным явлением в эпоху оффшорного бум. Эти суда эксплуатировались в различных условиях регулирования, причем упор делался скорее на операционную эффективность и экономию топлива. Разумеется, эти контрольные показатели по-прежнему важны, но сегодняшние быстроразвивающиеся стандарты уровня EPA для морских двигателей привносят новое давление и многие переменные в смесь.

Эти оффшорные системы были, по большому счету, слишком большими, чтобы вписаться в традиционный внутренний лодку, поэтому в концепции никогда не было ног для внутренней торговли. До сих пор. Электрические двигательные системы АББ теперь доступны, чтобы помочь давним владельцам буксиров, работающим главным образом на внутренних водных путях США, для решения некоторых очень современных задач. В двух словах, дизельное электрическое движение предлагает владельцам способ построить совместимые суда, работающие на более легком для удовлетворения основных двигателей Tier 3. Это не означает, что они не будут эффективными и экологически чистыми системами. Они будут.

Набережная в целом никогда не была известна как раннее применение самых доступных технологий, но опыт показывает, что внутренние владельцы внутренних судов будут посвящать себя новым технологиям, когда это будет иметь смысл для бизнеса. Иногда новые правила могут ускорить этот процесс. Действительно, новые правила имеют серьезные финансовые последствия для владельцев, которые хотят построить новые суда, одновременно с реализацией стареющего речного флота во время плохих фрахтовых ставок.

Эдвард Шварц, вице-президент ABB по продажам New Build, имеет собственное мнение о том, что сегодня происходит. «Владельцы внутренних речных судов США были известны как пионеры во всем мире в отношении внедрения последовательного использования паровых судов, что помогло вступить в первую промышленную революцию», - говорит он, а затем спрашивает: «Тогда почему существует ощущение, что Индустриальная речная промышленность США является анти-технологической группой [?]; возможно потому, что они не ценят технологию исключительно ради технологии. Перед каждым крупным внедрением технологий на внутреннем речном рынке США существует идеальное сочетание возможностей и решений. Сегодня мы находимся в одном из этих пунктов, и АББ готова помочь внутреннему рынку США воспользоваться преимуществами 4-й промышленной революции, основанной на электрификации, оцифровке и связности ».

«Обычная» опция предусматривает установку двух крупных двигателей EPA Tier 4, дополненных системой последующей обработки - либо вариант рециркуляции отработавших газов (EGR), либо выборочный отказ от катализатора (SCR). Последний выбор может добавить дополнительный трубопровод, резервуар для пополнения и хранения мочевины и потребовать отдельного технического обслуживания в пределах уже ограниченного пространства для машин. Без гарантии того, что такие расходы и договоренности могут привести к более высоким ставкам для их поддержки, время вполне может быть правильным для электрического решения, чтобы получить второй взгляд.

Дизельные электрические системы используют несколько генераторов для обеспечения питания силовой установки с помощью электродвигателей. Однако, когда выбрано дизельное электрическое движение, требования к выбросам EPA Tier 4 могут быть удовлетворены с использованием решения, которое включает в себя несколько генераторных установок EPA Tier 3, при этом не следует ожидать необходимости дорогостоящих обновлений.

• базисный

В своем самом низком общем знаменателе электропривод АББ является «ярусом». Это не значит, что это не совсем правильно для сегодняшнего ответственного и совместимого оператора. Это. И это хороший дизайн. С этой целью дизель-электрик сократил свои зубы на оффшорных рынках, в секторе, где он нашел большой успех. Но в младенчестве он был слишком велик для буксирного мира. И это было дорого. Сегодняшняя версия ABB теперь меньше, более конкурентоспособна по цене и предназначена для внутреннего буксира. И поскольку на валах нет необходимости «зависить от положения», логистика поместить его в ограниченное доступное машинное пространство немного проще.

Используя последнюю итерацию этой концепции, с меньшим АББ-упакованным генератором, оператор буксировки мог бы иногда использовать один главный двигатель вместо двух вместе с генераторной установкой. В результате основные двигатели испытывают меньшее время работы, работая на идеальных оборотах, все это добавляет к меньшему износу двигателей и, конечно, более длительные интервалы между требуемым сервисом. Автоматический характер системы может даже привести к тому, что все интервалы обслуживания двигателя совпадут, что приведет к меньшему простою и более доступному времени работы буксира для выполнения того, что он намерен делать: зарабатывать деньги.

Вполне просто, система потребляет электроэнергию по мере ее производства, потребляя меньше топлива и тем самым создавая меньшую экологическую подпись. Система, управляемая технологией автоматизации ABB, определяет, сколько энергии требуется. Следовательно, и для более крупных операторов вероятность того, что один капитан или другой будет помечен как «попугай газового флота», может быть устранена. Это связано с тем, что в зависимости от характеристик загрузки двигателя конфигурация ETB также может быстрее переключаться с низкой нагрузки на полную нагрузку с увеличением производительности, которое будет заметно для капитана. Со своей стороны, ABB утверждает, что экономия топлива составляет 30 процентов.

• Гайки и болты

Дешевле строить, чем система уровня 4, и дешевле в эксплуатации (OpEx), чем система внутреннего буксирного судна Tier 3, построенная всего два года назад, пакет электромобилей ABB, по большей части, является агностиком OEM. ABB действует как системный интегратор, облегчая и позволяя плавный интерфейс с любыми и всеми морскими двигателями, трансмиссиями и коробками передач. Если у вас есть любимая - CAT, Cummins, Scania, Twin Disc, Schottel, ZF или Steerprop (вы это называете) - электрическая силовая установка может быть разработана для вступления в брак с этими компонентами.

Электрическая лодка ABB (ETB) рассматривает новые правила, увеличивая затраты на капитальные вложения для новых сборок, что является обязательным условием для снижения затрат на OPEX и требует большей надежности судна. Поставка в качестве индивидуальной системы для каждого буксира, появление внутреннего ЕТБ потенциально представляет собой следующее поколение буксирного судна для сети внутренних водных путей США.

В недавно опубликованном анализе Clarkson Research заявила, что «оптимизируя загрузку двигателей, дизель-электрические системы могут снизить расход топлива и выбросы». Но владельцы круизных судов, танкеров, газовозов, контейнеровозов, морских судов и буксиры, многие из которых работают в самых суровых условиях в мире, выбрали дизельное электрическое движение над своим механическим эквивалентом для большей эффективности, гибкости и надежности.

Джошуа Себастьян, инженер-разработчик The Shearer Group, Inc. (TSGI), был более точным, сообщая MarineNews: «Мы считаем, что технология дизельного электропривода окончательно созрела до такой степени, что теперь она является конкурентным вариантом для рассмотрения внутренний рынок. Мы считаем, что для успешной реализации этой технологии жизненно важно сотрудничать с такими компаниями, как ABB, которые зарекомендовали себя с дизельным электроприводом в сочетании с бытовым обслуживанием в сочетании с внутренними вспомогательными средствами ».

Со своей стороны, ABB уже поставила более 1300 судов с дизельным электрическим двигателем. Целых 4000 буксиров, действующих вдоль рек Соединенных Штатов, ежегодно перевозящих 25 000 барж и перевозящих 630 миллионов тонн грузов вдоль 25 000 миль водного пути, ждут тех же выгод.

Проще говоря, дизельные электрические системы используют частотно-регулируемые приводы, чтобы обеспечить их эффективность в более широком рабочем профиле в течение всего рабочего цикла двигателя. Это приводит к ощутимым преимуществам для тех внутренних операторов, которые хотят сделать движение более чистой экологической подписью и более эффективной операцией:

• Экономия топлива : часто фрахтователь оплачивает топливо. Лодка с эффективным топливом - более привлекательная лодка.
• Резервирование : дизельное электрическое решение позволяет распределять мощность на двигательный двигатель, что означает, что воздействие сбоя первичного двигателя минимизируется.
• Гибкость : сосуд может быть спроектирован как Z-Drive, так и обычный пропеллер.
• Безопасность . В конструкции ABB ETB система может быть сконфигурирована таким образом, чтобы один отказ двигателя мог привести к снижению мощности только на 25%, при этом потеря не повлияла на рулевое управление или полную потерю тяги.
• Комфорт экипажа : держите свою команду счастливее с более низким уровнем шума и вибрацией благодаря использованию меньших двигателей.
• Рабочие профили : система буксировки ABB ETB использует частотно-регулируемые приводы для оптимизации использования энергии в широком диапазоне операций: например, в режиме ожидания или перемещения пустых барж.
• Исследование : ABB прекрасно настраивает свою дизельную электрическую технологию для применения в конструкции буксирного судна, основываясь на исследованиях реальных речных операций, проведенных за 365-дневный период, охватывающих 500 лодочных судов.
  
• Техническое обслуживание / Наличие сосудов : Стандартизованные и проверенные продукты, поддерживаемые местными сервисными службами АББ в Хьюстоне, гарантируют, что на борту легко адаптироваться к дизельным электрическим операциям.
• Обучение : Академия ABB's Marine готовит операторов к более активному участию в эксплуатации и обслуживании оборудования, чтобы максимизировать доступность, минимизируя время простоя.
• Автономия : современный буксир не работает с электриком на борту, поэтому оборудование надежное, требующее очень небольшого бортового взаимодействия.
• Возможности подключения : ABB имеет почти 1000 судов, оборудование которых подключено к Центрам совместных операций, круглосуточно контролирующее центры, одно прямо здесь, в США.
• Предиктивное обслуживание : системы питания и управления ABB поддерживают дистанционную диагностическую систему и мониторинг на основе условий, что упрощает выполнение требований SubM и уменьшает требования / затраты на обслуживание двигателя.
• На судостроительных заводах : стандартная комплектация АББ включает в себя все генераторы, распределение электроэнергии, автоматизацию и потребителей электроэнергии - обеспечение только одного поставщика для основных электрических систем.
• Гарантия : ABB предлагает некоторые из самых обширных и инклюзивных стандартных гарантий в морской отрасли.
• Гибкость : Может использоваться как для двигателя (L-образный привод), так и для обычных судов
• Нижняя OpEx & CapEx : Дешевле строить, экономичнее работать, дешевле в обслуживании.

• Не пришло: уже здесь

В первую очередь, известная своей эффективностью в морском энергетическом мире, где операции DP требовали точного и постоянного поддержания позиции, прерываясь кратковременными интервалами службы тяжелой поддержки, дизельная электрическая модель не является чем-то новым. Но это не означает, что за последние восемь лет он не видел службы - в жестких условиях - на реках Южной Америки с самолетом RAL, предназначенным специально для использования с приводами Schottel.

Лоурен Бест, руководитель отдела развития дизайна Роберта Аллана, сказал MarineNews в июне: «Когда они были построены, это были самые мощные трёхдюймовые ловушки с малой глубиной тяги в мире. Эта силовая установка дизель-электрическая, с тремя независимыми дизельными генераторами средней скорости Wartsila 9l20, каждая из которых разрабатывает 1,710 экв. Электродвигатели переменного тока переменного тока и компоненты электропривода от двигателей АББ. Амортизаторы Schottel SRP 1215 производят Bollard Pull в 69 тонн впереди и 63 тонны за кормой. Для этого проекта дизельное электропривод обеспечил преимущества гибкости в размещении двигателей и приводов, чтобы обеспечить наилучшую эксплуатационную отделку в чрезвычайно мелководных водах, а также повышенную чувствительность силовой установки от двигателей средней скорости при маневрировании ».

На сегодняшний день силовой агрегат ABB ETB еще не может претендовать на внутренние внутренние установки. Однако это может быть вопросом времени. Это факт, что внутренние буксиры и баржи представляют собой 85 процентов американских судов, и немаловажно, что буксиры являются самыми старыми с 66 процентами старше 25 лет. Следовательно, нынешняя стратегия выращивания (или поддержания) флота не по новой конструкции, а путем приобретения существующих активов не будет жизнеспособной в обозримом будущем. Когда это придет время, ABB ETB будет там, чтобы заполнить пустоту.

Эта статья впервые появилась в печатном издании журнала MarineNews в июле 2018 года.