Это танкер на полностью электрической тяге. Его заказала компания, которая занимает в Японии более половины рынка услуг по заправке топливом океанских судов в акватории портов.
Речь пока идёт о сравнительно небольшом судне.
Но это лишь первая ласточка в грандиозном проекте, который продвигает группа солидных японских компаний, создавших специально для этого консорциум. Его цель – создать такие суда на электрической тяге и связать их в такую систему, что это может перевернуть нынешние представления о транспортном флоте и о работе на судах, которые подвергнутся не только «электрификации», но и «цифровой трансформации».
Такая работа начинается с малого, но может иметь далеко идущие грандиозные последствия.
Поначалу она будет сосредоточена на японском рынке, ведь Япония – одна из крупнейших в мире стран по протяжённости береговой линии, а количество судов, перевозящих грузы вдоль японского побережья – несколько тысяч.
Но члены консорциума намерены сотрудничать и с иностранными партнёрами, ведь они нацелены на то, чтобы предоставлять суда нового формата по всему миру по конкурентоспособной цене.
По пресс-релизам и другим материалам японских компаний ASAHI TANKER, Kawasaki Heavy Industries и e5 Lab.
-----------------------
Экологически чистый, и не только
Что за танкер?
Японский концерн Kawasaki Heavy Industries объявил 8 октября о получении заказа на разработку и изготовление энергетической установки на аккумуляторах для первого в мире танкера на электрической тяге.
*Kawasaki Heavy Industries (сайт на русском языке) образует группу предприятий, работающих в следующих сферах машиностроения: судостроение, железнодорожное машиностроение, авиастроение и космическая техника, энергетическое машиностроение и производственные объекты, робототехника, производство двигателей. Широкий круг людей знает Kawasaki прежде всего благодаря мотоциклам и гидроциклам. Kawasaki является одним из крупнейших в мире промышленных концернов и входит в ТОП-3 японских предприятий тяжёлого машиностроения, вместе с Mitsubishi Heavy Industries и IHI Corporation.
Энергетическая судовая установка, создаваемая Kawasaki Heavy Industries, состоит из аккумуляторов, системы управления движением и системы управления электропитанием. Опыт, который компания накопила в сфере энергетического машиностроения, позволит обеспечить высокую эффективность преобразования электрической энергии в энергию движения судна.
Ниже- кадры из промо-ролика компании e5 Lab (речь о ней – чуть дальше).
Сейчас речь идёт о сравнительно небольшом судне. Его длина – около 60 метров, ширина – около 10 метров, брутто регистровый тоннаж – 499 тонн, а вместимость танков для нефтепродуктов - около 1300 кубометров.
Назначение судна – снабжение топливом (бункеровка) круизных лайнеров и прочих судов в Токийском заливе.
Движение и маневрирование судна будут осуществляться по-новому: с помощью трёх независимых гребных устройств.
Два из них будут расположены в кормовой части судна в колонках, способных поворачиваться вокруг своей оси на 360 градусов. Такие агрегаты называют азимутальными подруливающими устройствами. Эти устройства могут быть вспомогательными, но конкретно этому судну они будут служить и основным движителем, и рулём. Это будут винторулевые колонки торговой марки Kawasaki Rexpeller.
☝В этом кадре колонки развёрнуты в сторону носовой части судна, обеспечивая ему задний ход. Они могут быть развёрнуты также и вбок под любым углом. Это значительно упрощает маневрирование.
Предусмотрено здесь и вспомогательное подруливающее устройство в носовой части корпуса судна - решение, довольно распространённое на современных судах.
Такая комбинация движителей обеспечит судну хорошую маневренность, необходимую для той работы, которую ему предстоит выполнять. Эта ответственная работа требует максимальной точности и безопасности.
☝Танкер-бункеровщик двигается строго вбок при швартовке к круизному судну.
Экология и не только
Использование на судах электричества вместо традиционного топлива даёт несколько преимуществ.
✅Преимущество первое: экологичность.
Отсутствие выхлопных газов значительно снизит нагрузку на окружающую среду. Это актуально потому, что международные ограничения на выброс судами двуокиси углерода и вредных соединений азота и серы всё более и более ужесточаются.
Кроме того, переход электроэнергетики на возобновляемые источники энергии в перспективе позволит использовать на судах электричество, добытое экологически чистыми способами.
☝Зарядка судовых батарей от береговой энергосистемы «зелёной» электроэнергией.
✅Преимущество второе: улучшение условий работы экипажа.
Использование электрической тяги вместо двигателя внутреннего сгорания снизит объём работ, связанных с эксплуатацией силовой установки, а также значительно снизит вибрацию и шум. Труд экипажа станет легче, а пребывание на борту – более комфортным. Это сейчас актуально в Японии, в условиях острой нехватки желающих работать на судах: требуемая численность экипажа снизится, а привлекательность такой работы – вырастет.
✅Преимущество третье: более высокая готовность к чрезвычайным ситуациям. Выполняя свою обычную повседневную работу, такие суда могут стать постоянно готовыми к использованию резервными источниками энергоснабжения прибрежных территорий при стихийных бедствиях, которые случаются в Японии нередко.
Второе и третье преимущества можно рассматривать как специфические для Японии, но и в других странах они могут оказаться полезными. Поэтому опыт, полученный при постройке и эксплуатации электротанкера, может оказаться интересным для всех, тем более что это всего лишь один из первых шагов в грандиозной программе.
Грандиозная программа
Интересный заказчик
Пока планируется постройка двух таких электротанкеров, и они будут построены двумя разными судостроительными компаниями, расположенными на острове Сикоку. Первое судно должно быть готово к марту 2022 года.
Заказчик этих судов – судоходная компания ASAHI TANKER, тесно связанная с крупной японской транспортной компанией Mitsui O.S.K. Lines.
То, что именно компания ASAHI TANKER выступила пионером в заказе на постройку танкера-бункеровщика на электрической тяге, имеет две серьёзные причины.
Причина первая: ASAHI TANKER не только осуществляет международные перевозки различных наливных грузов крупными танкерами, в основном в странах Азии, но и покрывает своими внутренними перевозками всё побережье Японии, одно из самых протяжённых в мире. Суда, на которых компания перевозит нефтепродукты между портами Японии, далеко не супертанкеры: их вместимость - от нескольких сотен до нескольких тысяч тонн. Но о переводе сейчас даже этого флота на электрическую тягу речь пока не идёт.
Главная «фишка» компании ASAHI TANKER – это то, что она занимает более половины рынка заправки топливом (бункеровки) океанских судов в портах Японии. Это сложная работа, в которой приходится подстраиваться под ограничения для различных судов, включая фешенебельные круизные лайнеры. В этой работе компания накопила опыт с 1950-х годов, и именно в этой сфере она решила начать практическое применение судов-электроходов.
Но важнее причина вторая.
Дело в том, что заказ первых электротанкеров – это всего лишь часть грандиозной программы, которую компания ASAHI TANKER реализует вместе с другими солидными компаниями.
Название этой программы - e5
Здесь английская буква «e» — это первая буква в пяти английских словах, которые описывают главные направления проекта.
❓Вот что они означают
- Electrification (электрификация). Создание судов, которые работают полностью на электрической тяге, и которые к тому же можно использовать как резервные источники электроснабжения при чрезвычайных ситуациях.
- Environment (окружающая среда). Снижение выбросов судами двуокиси углерода, оксидов азота и серы и вообще выхлопных газов с их микроскопическими частицами, угрожающими здоровью, а также снижение уровня шума и вибрации. Это позволит снизить вредное воздействие транспортного флота на окружающую среду вообще и на экипажи судов и портовые районы, в частности.
- Economy (экономия). Повышение эффективности морских перевозок за счёт тех преимуществ, которые даёт перевод судов на электрическую тягу: революционные изменения во внутреннем устройстве судна и автоматизация всего оборудования. Экономичность может достигаться также при помощи интернета вещей (IoT) и других цифровых технологий.
- Efficiency (эффективность). Улучшение условий труда за счёт упрощённой конструкции корпуса судна, технологий автоматизации и высокочувствительных датчиков, сообщающих о любых отклонениях от нормы. Это позволит не только повысить безопасность и надёжность судов, но и улучшить ситуацию с хронической нехваткой в Японии людей, желающих работать на судах.
- Evolution (эволюция). Создание стандартов технологий нового поколения и распространение их в качестве единой концепции судов на электрической тяге среди всех, кто имеет отношение к морским перевозкам – судостроителей, судовладельцев и грузовладельцев.
Специально для того, чтобы осуществлять эту программу, несколько японских компаний создали в мае 2020 года консорциум (временное объединение нескольких компаний для координации в осуществлении определённых проектов), который так и назвали - e5.
Состав участников
Кроме ASAHI TANKER, в консорциум вошли ещё 6 компаний.
✴Idemitsu Kosan, известная под торговым наименованием Idemitsu Showa Shell
Это не только одна из крупнейших японских компаний в сфере нефтепереработки и нефтехимии. Idemitsu Kosan занимается производством материалов для электронной промышленности, а также активно занимается исследованиями и разработками в области твёрдых электролитов, которые являются материалом для твердотельных аккумуляторов, предназначенных для электромобилей, и владеет множеством патентов в этой области.
Компания оказывает по всему миру широкий спектр услуг, связанных с морскими перевозками и обслуживанием судов, включая их снабжение топливом и смазочными материалами.
✴Mitsui O.S.K. Lines, известная также под наименованием MOL
Одна из крупнейших японских судоходных компаний. Эта компания работает по всему миру и тесно связана с компанией ASAHI TANKER.
✴Tokio Marine & Nichido Fire Insurance
Страховая компания, имеющая широкую сеть своих представительств во многих странах мира, включая Россию. Компания активно работает в сфере страхования судов и морских перевозок.
Розничный поставщик электроэнергии, входящий в группу TEPCO (Tokyo Electric Power Company Holdings), которая занимается генерацией, передачей и сбытом электроэнергии.
Одна из пяти крупнейших японских универсальных торговых компаний. Активно работает во множестве сфер деятельности и во многих странах мира.
Таким представительным составом консорциум e5 из 7 частных компаний намерен всерьёз взяться за обновление сферы внутренних морских перевозок вдоль побережья Японии, или, как заявлено участниками консорциума, предоставлять в этой сфере новые добавленные ценности.
Начальная цель – перевозки вдоль японского побережья
Это будет не только строительство судов на электрической тяге, но и создание водородных топливных элементов* для судов, автоматического судового оборудования, широкополосного доступа к интернету в море, дистанционного судовождения, общей операционной системы для судов, а также прочих решений для цифровой трансформации морских перевозок.
* Топливные элементы – это электрохимические устройства, в которых путём химической реакции электроэнергия вырабатывается сразу, без «посредников» в виде горения и передачи тепла, являющихся причиной больших потерь. Такие устройства используются в первом в мире серийном автомобиле на водородных топливных элементах - Toyota Mirai.
❗Такая работа может иметь далеко идущие последствия.
Япония входит в число крупнейших стран мира по такому показателю, как протяжённость береговой линии, вместе с Канадой, Норвегией, Индонезией, Россией, Филиппинами, Австралией, США и Новой Зеландией.
Протяжённость береговой линии Японии - около 30 тысяч километров, а внутренние морские перевозки играют в Японии очень важную роль и выглядят очень внушительно на фоне остальных сфер грузоперевозок по стране.
По данным, опубликованным на сайте (на японском языке) Японской федерации ассоциаций прибрежного судоходства (за 2006 год), объём внутренних морских перевозок составил 416,64 миллионов тонн. Среднее расстояние, на которое осуществляются такие перевозки, составляют 499 километров, что в 7,13 раз больше, чем при перевозках грузовым автотранспортом.
Очень красноречиво выглядит рейтинг сфер грузоперевозок внутри Японии по той доле, которую они заняли в 2018 году в общем грузообороте, выраженном в тонно-километрах (количество груза, помноженное на перевезённое расстояние):
- грузовой автотранспорт – 50,9%
- внутренние морские перевозки – 43,7%
- железные дороги – 5,2%
- авиация – 0,3%
Количество судов, осуществляющих внутренние морские перевозки в Японии, составляет несколько тысяч.
Это огромное поле для работы, и не исключено, что накопленный в Японии опыт может пригодиться и в других странах. Более того, могут открыться интересные возможности для международной кооперации.
Первые шаги на длинном пути
А пока что начинается реализация самого первого этапа этой программы, которая имеет важное общенациональное значение, хотя и реализуется частным бизнесом.
Первый электротанкер должен быть готов к марту 2022 года.
Координирует всю эту работу компания, которую учредили в 2019 году 4 из 7 участников консорциума e5.
Это уже упомянутые выше компании ASAHI TANKER, Exeno Yamamizu, Mitsui O.S.K. Lines и Mitsubishi Corporation.
Название, которое новая компания получила, нехитрое и короткое - e5 Lab (Лаборатория e5, сайт на японском языке).
Сейчас компания занимается не только танкером на электрической тяге.
В 2019 году e5 Lab, совместно с компанией Tokyo Kisen, которая занимается буксировкой судов, подготовила концептуальную модель портового электробуксира гибридного типа под наименованием "e5 Tug" . Основным источником энергии на нём будут литий-ионные батареи, а вспомогательными – водородные топливные элементы и генератор.
Зимой 2020 года e5 Lab, совместно с одним из основных японских провайдеров мобильной связи - SoftBank, а также с несколькими компаниями, производящими судовую электронику, провела эксперименты по обмену большими объёмами данных между судном и берегом, изучив возможности организации дистанционного управления судами.
А в августе 2020 года компания e5 Lab объявила о старте глобального проекта под названием ROBOSHIP.
ROBOSHIP и ROBOSHIP BOX
По замыслу авторов проекта, «ROBOSHIP» – это обобщённое название судов на электрической тяге. Причём речь идёт не об эксклюзивных судах, а о массовом флоте с «нулевой эмиссией» выхлопных газов (zero emission). К ним должна прилагаться интегрированная система «ROBOSHIP BOX» - пакет из передовых технологий телекоммуникации, интернета вещей и программного обеспечения для управления судами этого проекта, название которого навевает на мысль то ли о роботизированных судах, то ли вообще о судах-роботах.
Как заявляют авторы проекта, в разработке ROBOSHIP и ROBOSHIP BOX они нацелены на совместную работу со стратегическими партнёрами не только в Японии, но и за её пределами, чтобы предоставлять на мировом рынке суда-электроходы по наиболее конкурентоспособной цене.
❗Здесь вопрос цены – очень важный, но не единственный.
Кроме себестоимости строительства, судно на электрическом ходу оценивают ещё тремя показателями: экологичность, район плавания и запас хода. По этим показателям проводится сравнение между обычным ныне судном и тем судном, к созданию которого стремятся авторы проекта.
Для того, чтобы понять разницу между тем, чего хотят достичь участники проекта ROBOSHIP, и тем, с чего они начинают, можно сначала взглянуть на схему силовой системы «чистого» электрохода, как видят её участники проекта.
Это два комплекта литий-ионных батарей большой ёмкости, которые обеспечивают электроэнергией два мощных электродвигателя. Система снабжена оборудованием для подключения к береговой электросети. Для подстраховки на борту судна имеется небольшой электрогенератор.
Исходя из возможностей современных технологий, в нынешнем понимании авторов проекта ROBOSHIP показатели такого судна выглядят так👇
- Себестоимость: дороже на 50%-80% в сравнении с существующими обычными судами.
- Экологичность: полностью нулевая эмиссия (выхлопных газов нет).
- Район плавания: бухты или внутренние акватории (реки, озёра и закрытые морские участки).
- Запас хода: около 100 миль (это расстояние, которое судно может преодолеть на одном заряде батарей).
Пока что негусто, особенно если учитывать себестоимость, и до создания «массового флота с нулевой эмиссией по конкурентоспособным ценам» ещё далеко.
Но дорогу осилит идущий, и поэтому в компании e5 Lab приступили к созданию начального варианта транспортного судна нового формата – «робошипа» первой версии.
ROBOSHIP Ver.1.0
Техническая спецификация этой версии уже разработана, причём в двух вариантах: для судов с брутто регистровым тоннажем в 499 тонн и в 749 тонн. Об этом компания e5 Lab объявила в августе 2020 года.
Силовая система такого судна – комбинированная. Три дизель-генератора обеспечивают электроэнергией два мощных электродвигателя. Система снабжена оборудованием для подключения к береговой электросети, а также литий-ионной батареей, которая основным источником энергии пока не является.
Такая схема схожа с той, которая применяется на дизель-электроходах – ледоколах и арктических судах, строившихся в СССР. Но здесь есть прицел на будущее – заменить дизель-генераторы на топливные элементы либо на генераторы, которые оказывают гораздо меньшее воздействие на окружающую среду, например, газовые. И задача здесь выглядит шире – не просто использовать преимущества электрохода там, где требуется повышенная маневренность и другие особые характеристики, а сделать суда-электроходы массовым явлением.
По оценкам авторов проекта, показатели такой версии «робошипа» выглядят так👇
- Себестоимость: дороже на 5% в сравнении с существующими обычными судами (а в перспективе – дешевле на 20%)
- Экологичность: частично нулевая эмиссия (в бухтах и портах).
- Район плавания: прибрежные и океанские акватории.
- Запас хода: без ограничений (то есть такой же, как у обычных существующих судов).
Реальные опыты
В 2020 году участники проекта ROBOSHIP не ограничивается только лишь разработкой спецификации судна версии 1.0.
На ноябрь запланировано проведение серии масштабных экспериментов в Токийском заливе. В них участвуют 22 компании из разных сфер деятельности, из которых 7 - члены консорциума e5. Участвует в экспериментах также серьёзная японская морская организация - Nippon Kaiji Kyokai, общество по классификации и регистрации судов, которое в мире известно также под брендами ClassNK или просто NK.
Выйдя за рамки своих сфер деятельности, участники экспериментов из разных отраслей объединят усилия в работе по нескольким темам.
Этих тем в пресс-релизе, посвящённом ноябрьским экспериментам, заявлено пять.
Вот они👇
- Высокоскоростная широкополосная связь и цифровая трансформация в море. Эта тема включает в себя приложение для безаварийного судоходства, операционную систему для судов, дистанционную медицину для членов экипажа, цифровую навигацию следующего поколения.
- Энергетика, экология, инфраструктура. Задача в этой теме – создание новых ценностей из сочетания энергетики, экологии и инфраструктуры в применении к судам.
- Управление энергопотреблением нового поколения в связке судно-берег. Эта тема посвящена взаимодействию с энергетикой города и расширению использования возобновляемых источников энергии.
- Технологии искусственного интеллекта, дистанционного и автономного управления. Эта тема посвящена эксплуатации роботов и судовождению с использованием искусственного интеллекта, дистанционного и автономного (без участия людей) управления.
- Меры против коронавируса, предназначенные для судов. Задача в этой теме – обустройство «заслуживающих доверие и привлекательных» судовых помещений, которое заключается в системах кондиционирования воздуха и других предложениях, предназначенных для эпохи “with corona” (а куда же сейчас без коронавируса).
Некоторые из этих тем коротко обозначены штрихами в промо-ролике компании e5 Lab, посвященном первому в мире электротанкеру.
Вот несколько примеров.
✅Автоматическая швартовная система
☝В кадре – танкер-бункеровщик, пришвартованный к борту круизного лайнера с помощью автоматических устройств. По статистике, около 90% травм на флоте случаются во время швартовных операций. Их автоматизация сделает эту работу безопаснее.
✅Интеллектуальная система для ходового мостика
☝Система управления судном с технологиями нового поколения.
✅Больше пространства и больше комфорта для экипажа
☝Электрическое оборудование, предназначенное для движения судна, занимает меньше места и не создаёт шум и вибрацию, присущие двигателям внутреннего сгорания. Это позволяет сделать помещения на судне более просторными, а среду для пребывания экипажа – более комфортной.
✅Постоянное цифровое соединение
☝Коммуникация в режиме реального времени через сети 5G и сеть спутников связи позволяет постоянно контролировать движение судна, его техническое состояние, и даже здоровье членов экипажа. А экипажу будет предоставлена возможность чувствовать себя почти как на берегу, не ограничивая себя в дистанционном общении и других вещах, доступных в интернете.
Как считают участники этого проекта, поле для работы – огромное, а речь идёт уже не о далёком будущем. Это видно из призывов в промо-ролике об электротанкере.
На внутренних перевозках в Японии работает 7000 судов.
Эти 7000 судов – то самое будущее, о котором надо подумать.
Средний срок службы судна составляет 30 лет.
Решиться на изменение этого «будущего» надо прямо сейчас!
-----------------------------------
Промо-видео на английском языке о «чистом» электроходе от компании e5 – бункеровочном танкере на полностью электрической тяге.
Pure electric ship "e5" project Promotion movie - World's new fully electric bunker tanker
-------------------
