www.industriogteknik.com
22
'16
Written on Modified on
LEROY-SOMER
Miljøvenlig, økonomisk, pålidelig og enkel: Parallel hybridfremdrift giver kun fordele.
Elektrisk fremdrift giver ingen udledninger fra skibet og er ekstremt brugervenligt: Fartøjet, der anvender det, er lydsvagt, har langt færre vibrationer og er nemmere at håndtere. Sidst men ikke mindst er parallel hybrid økonomisk tiltrækkende. Leroy-Somer og Control Techniques har været leverandører af maritime løsninger i mange år. I samarbejde med Mayday Electronics har de nu produceret et højt ydende fremdriftssystem, der er det nyeste nye inden for hybridteknologi. Systemet er blevet udviklet til CNB PRO, som er en del af Construction Naval Bordeaux (Bénéteau Group) og deres kunde, NAVE VA.
Billedtekst: Hybridfremdrift tillader 135 passagerer at blive sejlet på besøg i Scandola naturreservat på Korsika helt uden CO2-udledninger og ved at bruge Permanent Magnet motorer forsynet fra batterier, undgås lydforurening fra forbrændingsmotorerne.Det korsikanske bådudflugtsfirma, NAVE VA, har sat deres lid til CNB PROs know-how inden for passagerfartøjer og til skibskonstruktørerne fra Bureau Mauric, og for nyligt bestilt en ny model CNB PRO 20 Hybrid. Som specialister i at arrangere besøg til beskyttede områder betragter NAVE VA elektrisk fremdrift som en miljømæssig pligt.
Når fartøjet sejler for lav hastighed i en havn eller et beskyttet område, slår fartøjet over på el. »Stilheden er fantastisk,» forklarer Eric Brun fra Mayday, som designer og leverer fremdriftssystemet til disse hybridfartøjer. Det har en fart på 6 til 8 knob, hvilket er aldeles rigeligt.
Hurtig tilbagebetalingstid
Parallelhybrid adskiller sig fra serielhybrid ved, at størrelsen af den elektriske motor kan designes præcist til det ønskede driftsområde, som for eksempel i NAVE VA’s tilfælde, der ligger mellem 6 og 8 knob. Designet giver derfor den bedste virkningsgrad: Ved lav hastighed bliver den elektriske motor anvendt i sit optimale område. Dertil kommer, at installationens vægt er meget mindre end konkurrerende systemer med samme ydelse. En anden fordel er, at de indenbords forbrændingsmotorer kan stoppes, når der sejles på el.
CNB PRO’s skibsværft, der ligger i Bordeaux (Vestfrankrig) og er en del af Bénéteau Group, pointerer en afgørende fordel for hybrid fremdriftssystemer: »Dieselmotoreren kører ikke optimalt ved lav hastighed. Ved lav hastighed er den uden for sit optimale driftsområde, effektiviteten er lav og den forurener mere. At dieselmotoren kan lukkes ned når man skifter til elektrisk fremdrift forlænger dens levetid. Afhængigt af driftsformen kan levetiden måske fordobles,» forklarer Pierre Lompech fra CNB PRO.
For NAVE VA’s fartøj vil dette betyde, at de skal skifte dieselmotorerne ud efter 16 år i stedet for bare otte. Prismæssigt svarer udskiftningen af de to motorer til prisen på det elektriske fremdriftssystem.
»Anvendelsen af en elektrisk motor i stedet for en forbrændingsmotor til at manøvrere i havne, til at lægge til ved kaj og til ture ved lav hastighed reducerer brugen af forbrændingsmotoren på de tidspunkter, hvor de er mindst effektive. I disse situationer opnår man væsentlige besparelser på brændstof og vedligeholdelse. Hver dieselmotor kan spare 70 liter brændstof i timen - altså i alt 140 liter i timen. Tager man de yderligere omkostninger ved at installere det elektriske system i betragtning (omkring 350k til 400k euro alt efter batteriets kapacitet) sammen med kundens specifikke anvendelse, kan kunden regne med at have afskrevet investeringen i løbet af fire sæsoner og samtidigt øge levetiden på dieselmotorerne og forlænge vedligeholdelsesintervallerne,» siger Pierre Lompech.
Som en ekstra fordel giver det elektriske fremdriftssystem sammen med dieselmotorerne redundans, der er obligatorisk for passagerskibe.
En teknologi i rivende udvikling
»Lovgivningen ændrer sig. Elektrisk fremdrift bliver et krav flere og flere steder - ikke kun i beskyttede naturreservater. Vi udvikler hybridsystemer - især parallelhybridsystemet, som er ideelt til fartøjer på under 30 meter. Dets anvendelsesområde kunne udvides til regulær færgedrift, forbindelser mellem to havne og på floder eller endda til lystfartøjer» konkluderer Pierre Lompech.
Passagerskibet leveret til NAVE VA er udstyret med to 800 hk dieselmotorer, som giver en hastighed på op til 20 knob. Når dieselmotorerne slås fra og skibet sejler på Permanent Magnet elmotorerne kan det skyde en topfart på 8 knob og ved 6 knob kan det sejle i 6-8 timer. Opladning tager højst seks timer ved forsyningen på havnekajen eller fra generatoren ombord på skibet.
»Prisen på elektrisk fremdrift kunne blive meget lavere i fremtiden. Batterierne kræver meget plads i dag og er stadig ret dyre - cirka 1 euro pr. watt-time. Da den installerede kapacitet er 125 kWh, står batteriet for næsten halvdelen af fremdriftssystemets pris. Resten står det mekaniske system, de to motorer og frekvensomformerne for. At sikre at de lever op til maritime krav er ´lige ud af landevejen´. Motorerne og frekvensomformerne er installeret i et tørt maskinrum, alle befæstigelser er lavet i rustfrit stål, og ofte er det kun påkrævet at foretage et minimum af ændringer som for eksempel at påføre ekstra lag af maling,» forklarer Eric Brun.
»På trods af systemets fordele er der stadig kun få parallelhybridsystemer i brug, og de er særligt i brug i Frankrig. Udover passagerskibe har vi projekter i gang inden for lystbåde, super yachts, og militære fartøjer,» siger Eric Brun.
Leroy-Somer og Control Techniques er globale specialister i fremdriftsløsninger og tilbyder en vifte af produkter særligt udviklet til den maritime verden
»Vi valgte Dyneo® LSRPM-seriens Permanent Magnet motor på grund af dens høje effekt og ekstremt kompakte design. Vi fandt faktisk mere kompakte motorer, men disse anvendte separate kølingsystemer, og på den lille plads, der er i motorrummet, kunne de ikke være. Desuden tilbød Leroy-Somer at tilpasse motoren, så den levede op til de maritime krav,» tilføjer Eric Brun.
»Leroy-Somer og Control Techniques produkters pålidelighed er også en fordel. Det første fartøj, der blev udstyret med Leroy-Somer motorer i et Mayday-fremdriftssystem, har været i konstant brug siden april 2012. Det er skibet Hélios i Marseilles (Sydfrankrig), fra ICARD Maritime, der har sejlet mere end 2.000 gange uden problemer. Vi valgte faktisk Permanent Magnet industrimotorer, som er godt gennemprøvede, frem for motorer dedikeret til maritim anvendelse. Motorerne bliver hos os kun anvendt et par timer om dagen, hvor de i industrien kører 24 timer i døgnet,» afslutter Eric Brun.
»Det maritime marked er en prioritet for os,» forklarer Mathieu Hérieau, der er Maritime Market Business Development Manager i Leroy-Somer. »Den størst mulige effekt skal koncentreres på meget lidt plads - vores produkter passer perfekt, med den høje virkningsgrad og det kompakte design.»
Den Permanente Magnet motor og frekvensomformer, der er leveret, er en del af Dyneo® serien. Serien omfatter Leroy-Somer LSRPM-motorer og den nyeste generation af Unidrive M frekvensomformere fra Control Techniques. LSRPM-motorer anvender patenteret Leroy-Somer-teknologi med en magnetrotor, hvis innovative design giver bedre effektivitet - meget bedre end den, der kræves i industrien - over hele motorens hastighedsspekter.
Denne teknologi reducerer også motorens størrelse og vægt betragteligt sammenlignet med asynkron induktions teknologi. Control Techniques Unidrive M-serien af frekvensomformere giver optimeret strømforbrug, pålidelighed og fleksibilitet. På denne måde kan omkostningerne til installation og drift reduceres væsentligt.
Siden 1968 har NAVE VA specialiseret sig i maritime udflugter til hjertet af de smukkeste områder i det vestlige og sydlige Korsika, og de ønsker at drive deres virksomhed på en etisk og bæredygtig måde.
LSRPM-serien fra Leroy-Somers Dyneo® motorserie har de højeste virkningsgrader og et ekstremt kompakt design.
Kontrolskab udstyret med Control Techniques frekvensomformer Unidrive M.
Leroy-Somer & Control Techniques styrker / Mayday Electronics fremdriftsløsning:
- Øget komfort: ingen støj, ingen diesellugt eller CO2-udledning
- Driftsfordele: reduceret brændstofforbrug, mindre vedligeholdelse, hurtig tilbagebetaling af investeringen, forlængelse af fremdriftssystemets levetid
- Teknologi, kompakt fremdriftssystem, lav vægt og minimeret brændstofforbrug